I batteri antartici: La vita è davvero onnipresente sulla Terra?

I batteri antartici: La vita è davvero onnipresente sulla Terra?

Che Futuro!

La vita, come noi la conosciamo, non sarebbe possibile senza l’acqua. E’ nell’acqua che si sono formate le prime semplici forme di vita che sono poi evolute a formare l’incredibile ricchezza della fauna e della flora terrestre.

Non è un caso che la ricerca di vita extraterrestre si concentri su corpi celesti dove può esistere acqua liquida. Sono i pianeti rocciosi che si trovano nella fascia di abitabilità della loro stella, cioè ad una distanza tale che la temperatura superficiale del pianeta non sia né troppo calda, per fare evaporare tutta l’acqua, né troppo fredda, per tenerla perennemente gelata.

La superficie ghiacciata, però, non è una difficoltà insormontabile. Il ghiaccio è un ottimo isolate e sotto uno strato di ghiaccio ci può essere acqua liquida felicemente protetta dal freddo cosmico e schermata dalla pioggia di particelle di alta energia che sono onnipresenti e potenzialmente molto pericolose. (Noi siamo protetti da un bel campo magnetico -lo stesso che fa orientare la bussola- e da una provvidenziale atmosfera, ma non tutti i pianeti dispongono di questi preziosi optionals)

Il nostro sistema solare ospita dei bellissimi esempi di oceani nascosti da spessi strati di ghiaccio. E’ il caso di  Europa, uno dei satelliti di Giove scoperti da Galileo Galilei, che, sotto una superficie di ghiaccio profondamente fratturato, ha acqua liquida e probabilmente salata.

Ancora più spettacolare è la luna di Saturno Encelado che ha sulla superficie gelata dei veri e propri geyser che spruzzano cristalli di ghiaccio. Trapanare il ghiaccio per andare a studiare questi oceani alieni è il sogno di molti scienziati che progettano ambiziose missioni interplanetarie di sonde automatiche munite di trapani con motore nucleare.

Uno dei problemi più difficili da affrontare è la totale sterilizzazione delle sonde. Certo nessuno vorrebbe montare uno sforzo così titanico per poi trovare i batteri trasportati dalla terra, si perché i batteri sono forme di vita semplici ma tostissime e possono sopravvivere al viaggio interplanetario esposti al freddo gelido e alle radiazioni.

Per imparare i trucchi del mestiere, meglio cominciare a trapanare il ghiaccio sulla terra usando l’Antartide come una non facile palestra.

Anche in Antartide ci sono laghi tra la superficie rocciosa del continente e lo strato di ghiaccio. Ne conosciamo centinaia con caratteristiche che possono soddisfare tutti i gusti: laghi grandi e piccoli, molto profondi oppure degli stagni. Sono sistemi assolutamente isolati, sigillati da kilometri di ghiaccio che, dalla notte dei tempi, impediscono qualsiasi contatto con l’esterno. La loro acqua viene dallo scioglimento dei ghiacci che li sovrastano e si rinnova su tempi scala che vanno dalle poche decine alle molte migliaia di anni.  Russia, Inghilterra e Stati Uniti si sono cimentati con la trapanazione del ghiaccio scegliendo tre laghi presumibilmente con caratteristiche diverse.

I russi hanno cominciato per primi e, senza saperlo, hanno scelto il lago più grande dell’Antartide, il Vostok a circa 4 km di profondità. In effetti, il lago si trova sotto la stazione di ricerca russa Vostok (Est in russo) e la sua esistenza è stata scoperta nel 1959 quando si cominciarono a usare onde sismiche per misurare lo spessore del ghiaccio. Il progetto di perforare il ghiaccio ed arrivare al lago ha valenze molteplici, da un lato l’interesse per scoprire se c’è vita in un luogo così isolato assolutamente privo di luce, dall’altra la lunghissima carota di ghiaccio che è risultata dalla perforazione contiene informazioni sul clima degli ultimi 400.000 anni.

In presenza di un fenomeno di riscaldamento globale, la paleoclimatologia è di grandissimo interesse e sicuramente ne parleremo un’altra volta. Resta il fatto che trapanare il ghiaccio non è un lavoro facile. La base Vostok detiene il non invidiabile primato di essere il posto più freddo del mondo con un record di -89°. Fare funzionare qualsiasi motore in queste condizioni è una scommessa.

Dopo anni di lavoro, l’anno scorso i russi sono riusciti ad arrivare alla superficie del lago, ma, terrorizzati dal pericolo di inquinamento, hanno sigillato il buco lasciando che l’acqua del lago risalisse per la differenza di pressione e si rigelasse. Raccolto il ghiaccio, hanno cominciato ad analizzando mantenendo il più assoluto riserbo.

Gli inglesi hanno organizzato una spedizione per studiare il lago Ellsworth ad appena un kilometro e mezzo dalla superficie. Purtroppo, malfunzionamenti dei bruciatori che portano ad ebollizione l’acqua che viene usata per bucare in modo sterile il ghiaccio hanno costretto ad interrompere la perforazione.

Gli americani hanno scelto un lago più facile da raggiungere, visto che è a meno di 1 km dalla superficie ed è decisamente poco profondo. Ciononostante, ci sono voluti 12 giorni per permettere al convoglio di trattori da ghiaccio di coprire i 700 km dalla base americana di McMurdo al lago Whillans. La spedizione è stata coronata dal successo.

E’ stata raccolta acqua del lago insieme a campioni dei sedimenti dove è stata trovata evidenza di presenza di batteri. La mappatura del loro DNA dirà se sono simili a quelli che abitano i ghiacci dell’Antartide o se sono il resto di vita più antica, diversa da quella che conosciamo, rimasta sigillata da milioni di anni.

Sembrerebbe che sia questa la risposta che hanno trovato i russi.  Il DNA dei batteri dell’acqua del lago Vostok è simile a quello dei batteri attuali per l’86%. In termini biologici significa che i batteri antartici sono “diversi” da quelli che conosciamo. Si tratta di organismi non identificati, ma sicuramente straordinariamente resistenti, visto le condizioni estreme nelle quali riescono a vivere.

Gli scienziati sono anche interessati a capire di cosa si nutrano questi batteri: minerali che si trovano nelle acque del lago oppure nutrienti che filtrano attraverso il ghiaccio? Ovviamente la prima ipotesi è quella più promettente. Le putative forme di vita su Encelado possono contare solo sui nutrimenti minerali, difficile che ricevano qualcosa dall’alto.

In ogni caso, resta il fatto che la scoperta di batteri, “diversi” oppure no, in un luogo remoto, inospitale e sigillato come un lago antartico mostra che la vita è un fenomeno pressoché onnipresente sulla terra. Possibile che non si sia sviluppata altrove?

Roma, 9 marzo 2013

PATRIZIA CARAVEO

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Patrizia Caraveo
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