Etiopia, scoperti nanobatteri estremofili nell’area geotermale del vulcano Dallol

Un ambiente con condizioni di vita ai limiti dell’abitabilità, piuttosto simile a quello offerto in passato da Marte: è qui, in Etiopia, che i ricercatori hanno descritto la scoperta di alcuni nanobatteri che vivono in uno dei luoghi più estremi della Terra. La ricerca, frutto di una collaborazione internazionale, è stata pubblicata sulla rivista Scientific Reports e coordinata dal dottor Felipe Gómez del Centro di Astrobiologia di Madrid

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Gli studiosi, per la prima volta e con l’importante contributo italiano offerto dalla dottoressa Barbara Cavalazzi dell’Università di Bologna, hanno fornito evidenze morfologiche e molecolari dell’esistenza di un nano microrganismo termoalocidofilo in uno dei pochi luoghi nel quale si pensava non ci fosse vita e che si può considerare un analogo terrestre di alcune regioni del Pianeta Rosso.

Un ambiente estremo

L’area geotermica di Dallol si trova nella parte settentrionale della depressione di Danakil, una stretta pianura salata che si spinge da 124 fino a 155 metri sotto il livello del mare e verso l’interno, formatasi quando una parte del Mar Rosso è stata isolata durante il Pleistocene.

La zona è nota per essere parte della depressione di Afar, un centro di espansione del fondale marino situato all’incrocio fra tre placche tettoniche, somala, numidica e arabica, che ospita ambienti dalle condizioni fisico-chimiche estreme e ostili per la vita.

La parte settentrionale della depressione di Danakil è dominata dalla pianura salata di Assale, un accumulo di depositi di evaporiti marine, e ospita il vulcano Dallol. In questo contesto, come spiegano gli esperti, l’interazione tra i depositi evaporitici e i vulcanismi ha creato le sorgenti calde di Dallol, altamente acide e saline e con temperature massime comprese tra 90 e 109 ° C. Le piscine calde risultanti variano di colore, dal giallo al blu, secondo l’alta concentrazione di metallo, regalando un panorama unico.

La “nano” scoperta

A causa delle sue caratteristiche peculiari, questo luogo rappresenta un sito analogo ideale per lo studio ambienti idrotermali marziani, come la caldera Nili Patera, dove si trovano depositi di sinterizzazione idrotermale in associazione diretta con l’attività vulcanica e il cratere Gusev, il sito di atterraggio del rover Spirit MER nel 2004.

Nel progetto — affermano i ricercatori — “abbiamo dimostrato la presenza di microrganismi ultra piccoli viventi in un ambiente multi-estremo con condizioni avverse per la vita: pH estremamente basso, temperatura intorno a 90 ° C, potenziale redox, salinità e contenuto di metalli pesanti”.

Studi molecolari, osservazioni al microscopio elettronico e analisi filogenetiche di sequenze amplificate di rDNA 16S (DNA ribosomale 16S) hanno mostrato la presenza di microrganismi appartenenti all’ordine Nanohaloarchaea.

I risultati sono relativi a un campionamento condotto nel gennaio 2017, quando, durante una campagna geologica a Dallol, gli scienziati hanno prelevato i fluidi idrotermali per individuare potenziali sequenze di DNA al loro interno. Dalle analisi sono emersi dei minuscoli nanobatteri di forma sferica con un diametro compreso tra 50 e 500 nanometri, molto più piccoli dei batteri comuni.

“I batteri ultra piccoli osservati nei campioni—  chiariscono gli autori — erano morfologicamente sferici e sepolti negli strati minerali che formano i piccoli camini di Dallol, in condizioni di alta acidità e temperatura. La saturazione di sali e minerali nell’acqua surriscaldata, con conseguente precipitazione e formazione dei camini, potrebbe essere influenzata proprio dai microrganismi sepolti”.

(A) panoramica del sito di campionamento, (B) i piccoli camini, (C) campione “D9” proveniente da un piccolo camino in (A). Immagini al microscopio elettronico (da D a L) e al microscopio elettronico a trasmissione (da M a O) di scansioni del campione D9 che mostrano le morfologie di microrganismi ultra-piccoli sepolti negli strati minerali. (Scientific Reports, 2019 – Creative Commons Attribution 4.0 International License)

Dall’Etiopia a Marte, verso nuove conoscenze?

Nonostante le sorgenti calde di Dallol siano state considerate una delle aree con le condizioni più inospitali della Terra, l’eventuale esistenza di vita microbica al loro interno non era ancora stata approfondita. Uno step chiave, invece, con implicazioni per la ricerca della vita su altri pianeti. “In gioventù”, infatti, è possibile che sulla superficie di Marte fossero presenti condizioni simili a quelle riscontrate attualmente nella zona etiope oggetto dello studio. 

Secondo gli stessi esperti, la comprensione e la definizione delle soglie entro le quali può prosperare la vita sul nostro pianeta e altrove nel Sistema Solare è un passaggio cruciale nella selezione di siti per missioni future sul rilevamento di forme di esistenza.

La presenza della vita nelle sorgenti calde di Dallol — dichiarano gli studiosi — espande la nostra comprensione dei limiti di abitabilità sulla Terra e non solo. Tuttavia, sono necessari lavori futuri per capire in che modo questi nanobatteri sopravvivono in un ambiente così estremo e se giocano un ruolo nei cicli geochimici”.

 

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