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CNR: Alamanacco della Scienza

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N. 1 - 15 gen 2020
ISSN 2037-4801

Focus - L'inizio  

Ambiente

Dai ghiacci polari ipotesi di habitat extraterrestri

Il gelo potrebbe essere la chiave per aprire la porta su universi altri, accedere a mondi forse simili al nostro ed esplorare la possibilità di vita extraterrestre. I crioecosistemi, nicchie ecologiche di vita estrema, potrebbero cioè suggerire habitat analoghi di altri pianeti aventi condizioni simili. Il Cnr lavora su questa tematica pionieristica da anni e il resoconto delle più recenti ricerche, apparso sulla rivista Microorganisms, ha integrato altre informazioni sulla componente fungina già pubblicate nel 2018 nell'ambito del Programma nazionale di ricerche in Antartide (Pnra), rivelando un mondo ricco di vita microbica, dai virus ai batteri ed Archea “Obiettivo di questi studi è aumentare le conoscenze sulla vita microbica in condizioni al limite e capire come essa sia sostenuta nei crioambienti terrestri, al fine di acquisire elementi utili a ipotizzare sistemi analoghi in altri mondi ghiacciati dell'universo”, spiega il microbiologo dell'Istituto di scienze polari (Isp) del Cnr Maurizio Azzaro, coordinatore scientifico della XXXV spedizione italiana in Antartide.

Le brine sono state prelevate sterilmente, per essere trattate e analizzate nei laboratori della stazione scientifica Mario Zucchelli. La finalità è stata isolare e caratterizzare in laboratorio i ceppi microbici presenti, ricorrendo a metodi colturali e ad estrazione della componente procariotica (batteri e archea) ed eucariotica del Dna. “Le prospettive iniziali della nostra missione erano legate essenzialmente al tema della vita estrema e della possibilità di studiare ambienti unici”, continua il ricercatore. “Il Cnr in questo campo è all'avanguardia e, insieme ai partner dei progetti del Pnra, sta facendo fare balzi in avanti, che di sicuro incideranno anche sui prossimi viaggi spaziali. Gli obiettivi odierni sono la comprensione dei meccanismi di funzionamento di questi crioecosistemi, lo scopo futuro è invece l'impianto di vita in analoghi habitat extraterrestri”.

Le ultime analisi su campioni di brine estratti da due crioecosistemi separati da un sottile strato di ghiaccio lacustre di 12 centimetri, hanno evidenziato la colonizzazione di batteri e archea in grado di ricavare energia in assenza di luce e a basse temperature, grazie all'ossidazione di composti dello zolfo e dell'azoto. “In particolare, il ritrovamento di archea metanogeni dimostra come il crioambiente di Tarn Flat dove abbiamo operato sia in parte sostenuto da flussi di carbonio, aventi come prodotto finale il metano”, prosegue Azzaro. “I metanogeni antartici potrebbero adottare peculiari strategie di sopravvivenza, viste le condizioni estreme di temperatura e salinità presenti nelle brine, ed essere considerati pertanto tra i principali candidati per la vita extraterrestre nel sottosuolo di Marte”. L'Antartide continentale, e le Valli secche del McMurdo in particolare, sono sempre state considerate i migliori analoghi del Pianeta rosso, sia perché entrambi hanno climi freddi e secchi, sia per le simili morfologie. Marte e questa particolare zona polare ghiacciata a sud del mondo sono caratterizzati dalla lenta formazione di sali - ad esempio carbonato di calcio, solfato di calcio - e di salamoie importanti sotto il ghiaccio superficiale. Inoltre, la scarsità di acqua liquida sulla superficie e la rilevanza della sublimazione nel ciclo idrologico delle Valli secche di McMurdo sarebbero un ulteriore forte analogia con Marte. “I risultati dello studio non escludono che la composizione della comunità procariotica nelle brine di Tarn Flat possa essere stata influenzata dalla risalita di brine saline da un sistema sottostante anossico, cioè privo di ossigeno e, data la presenza di alcune sequenze di Dna riconducibili a microrganismi tipicamente marini, da ghiaccio relitto del Ross Ice Shelf”, aggiunge il microbiologo del Cnr.

È di quest'anno la diffusione di un esperimento della Nasa con cui è stata dimostrata la capacità di sopravvivenza superiore al 50% di microbi alotolleranti, resistenti cioè ad alte concentrazioni saline, in una brina disidratata e successivamente reidratata con la sola umidità. L'esperimento dell'Agenzia di ricerca aerospaziale americana ha dimostrato che, qualora la vita fosse presente su Marte, essa sarebbe in grado di resistere a fluttuazioni estreme che portano alla disidratazione. “Aumentare le nostre conoscenze scientifiche negli ambienti terrestri non ospitali significa spingersi oltre, immaginando forme di vita in altri habitat ghiacciati del nostro sistema solare e in generale dell'universo”, continua Azzaro. Ipotesi, questa, avvalorata dalle meteoriti marziane e dalle rocce ricche di manganese che hanno evidenziato, nel passato del pianeta, la presenza di ambienti acquosi altamente ossidanti. Alcuni studi hanno inoltre dimostrato che anche oggi possono esistere, soprattutto sotto la superficie del Pianeta rosso, ambienti acquosi sotto forma di brine.

Intanto le ricerche di brine nei laghi ghiacciati dell'Antartide continuano a essere seminate in terreni di coltura, per garantire l'isolamento di nuovi ceppi microbici. “Negli studi della vita estrema extraterrestre potrebbe esserci la risposta a uno degli interrogativi pressanti dell'uomo contemporaneo. Prossima tappa, l'innesto di forme di vita terrestri in altri pianeti”, conclude il ricercatore del Cnr-Isp.

Emanuela Gnecco

Fonte: Maurizio Azzaro , Istituto di scienze polari, tel. 090/6015420, email maurizio.azzaro@cnr.it