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Articolo pubblicato il 17-06-2005
Di Corrado Ruscica
Numero 17 - Anno 2
17 Giugno 2005
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 Forme di vita estrema nello spazio
La maggior parte sono minuscoli, tutti sono resistenti a condizioni estreme e forse potrebbero essere i nostri antenati. Si tratta degli organismi microscopici detti estremofili che, dal latino, vuol dire letteralmente “quelli che amano le condizioni estreme”.
Questi esseri vivono in condizioni ambientali che potremmo definire off-limits per gli esseri umani. Il primo esempio di questi microrganismi venne scoperto alla fine degli anni Sessanta nel parco nazionale di Yellowstone (USA).
Si trattava di un batterio classificato con il nome scientifico Thermus aquaticus, cioè organismo di acqua calda, che non solo resiste a temperature oltre i 70°C ma vi cresce e si sviluppa. Provate, ad esempio, a immergere la vostra mano nell’acqua calda del rubinetto di casa: vedrete che la mano si riscalderà ma la temperatura non supera i 60°C. Questa è una prova sperimentale che non siamo termofili.
Thermus aquaticus – È stato trovato in una sorgente calda del parco di Yellowstone, ma è comune in tutti gli ambienti idrotermali. È un termofilo che vive in ambienti a temperatura attorno ai 70°C. A questa temperatura il suo habitat coincide con quello dei cianobatteri fotosintetici dai quali infatti dipende per il nutrimento, ma è stato trovato anche a temperature più elevate e sopravvive grazie alle piccole quantità di sostanza organica presenti nell'acqua della sorgente.
Thermus aquaticus è molto interessante per le sue applicazioni biotecnologiche, infatti si possono utilizzare i suoi enzimi termoresistenti in molti processi biochimici.
Il Thermus aquaticus è un batterio che si trova a metà strada lungo un percorso dove, man mano che si procede, si ha un aumento di calore. Di fatto, un altro organismo, denominato Pyrolobus fumarii, un ipertermofilo, può sopravvivere fino a temperature dell’ordine di 110°C, oltre il punto di ebollizione dell’acqua. Esistono poi varie specie di estremofili che vivono in ambienti freddi, in soluzioni acide e basiche, o ancora in condizioni di pressioni elevate. Inoltre, alcune varietà sono insensibili alla radiazione nucleare ed altri vivono abbastanza bene nei carburanti aerei.
Pyrolobus fumarii – vive infatti in prossimità della dorsale atlantica a 3600 metri di profondità, dove l'acqua raggiunge i 113 °C, e dove la fortissima pressione ne impedisce l'ebollizione. E infatti il Pyrolobus fumarii è un organismo molto versatile: vive su un substrato di idrogeno - che alle pressioni delle profondità oceaniche si trova allo stato liquido - per crescere non ha bisogno di sostanze organiche, può vivere in presenza di ossigeno ma può anche farne a meno, e si nutre di composti azotati oppure di solfati.
La sua scoperta rafforza l'ipotesi secondo cui anche sostanze chimiche molto semplici possono supportare l'esistenza di forme di vita, seppure molto primitive.
Quali difese hanno queste creature contro condizioni ambientali che potrebbero annientare in pochi minuti gli esseri umani ? In realtà, possiamo distinguere due strategie di sopravvivenza: la prima si riferisce a mettere delle barriere naturali di difesa e la seconda riguarda il nostro metabolismo.
Due tra i più ostili ambienti sulla Terra dove gli estremofili possono vivere e svilupparsi: a sinistra il deserto di Atacama (Cile) e a destra la Death Valley (USA).
Se non si riesce a difendersi da un ambiente ostile, l’unica via di fuga è la strada verso l’adattamento. Ad esempio, alcuni estremofili che vivono quasi al di sotto del punto di congelamento dell’acqua, possiedono speciali proteine per adattare il loro ciclo vitale ad un ambiente molto freddo.
Queste proteine agiscono come anti-congelanti e permettono di abbassare la temperatura relativa al congelamento dell’acqua.
Altre proteine sono degli enzimi che assicurano che la chimica del microrganismo continui anche quando le temperature tendono ad abbassarsi. I ricercatori stanno proprio cercando di capire come queste creature riescono a mettere in atto il loro meccanismo di difesa.
Estremofili nello spazio
Per definizione, sappiamo che la maggior parte degli ambienti sulla Terra non sono poi così estremi. Gli estremofili sono l’eccezione più che la regola. Quello che gli astrobiologi si aspettano dalla ricerca di forme di vita aliena nello spazio, sono delle specie viventi semplici e microscopiche analoghe agli estremofili terrestri.
Di fatto, gli ambienti dove i ricercatori cercano eventuali forme di vita, passata o presente, nei dintorni del Sistema Solare sono ambienti freddi, o soggetti a intensa radiazione solare (es. superficie di Marte), o dove sono presenti soluzioni ad elevata salinità (es. gli oceani di Europa), insomma ambienti estremi, ambienti dove gli estremofili potrebbero vivere e svilupparsi tranquillamente.
Tutto questo ci porta a pensare che la vita sulla Terra non si sia evoluta secondo la visione darwiniana del “brodo primordiale” ma sia derivata proprio da condizioni turbolente e di attività geologica del pianeta dove le reazioni chimiche procedevano a ritmo elevato.
Questo è infatti l’ambiente che gli organismi termofili chiamerebbero “casa” e, con ogni probabilità, essi sono stati tra i primi esseri che hanno aperto la strada a milioni di altre specie viventi che conosciamo oggi.
Tuttavia, questo scenario, anche se risulta abbastanza attraente, non è provato. E’ comunque possibile che la vita sulla Terra abbia percorso altre strade evolutive, in condizioni più moderate, anche se quasi tutte le specie furono distrutte da eventi catastrofici provenienti dallo spazio. In tal senso, i termofili potrebbero essere stati gli unici sopravvissuti alle catastrofi e perciò gli unici antenati di cui abbiamo tracce.
Gli estremofili possono essere considerati i prototipi della vita, o forse no, ma quello che possiamo dire senza dubbio è che essi sono i migliori candidati che la Natura può produrre in condizioni estreme in altri mondi alieni.
In definitiva, gli estremofili, che rappresentano una sorta di curiosità biologica sulla Terra, potrebbero essere le forme di vita estreme più comuni nell’Universo. Ciò che noi chiamiamo esotico e raro sul nostro pianeta potrebbe essere un fatto normale per gli ambienti planetari alieni.
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Autore: Corrado Ruscica
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