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Le riserve di petrolio della Terra sono piene di antiche forme di vita

La biosfera profonda della Terra è la casa di molti organismi unicellulari. Potrebbero contenere la chiave per capire come è iniziata la vita, e come potrebbe viaggiare nello spazio.
18.12.14

La "profonda biosfera" della Terra—quel vasto mondo sotterraneo che ospita tanti organismi monocellulari quanti ce ne sono sulla superficie della Terra—ha la reputazione di essere un posto buio e desolato. Ma un nuovo studio ha scoperto che le riserve di petrolio nelle profondità della Terra, chilometri sotto il fondo degli oceani, sono tutt'altro che posti solitari. Qui i batteri sono creature sociali che scambiano materiale genetico probabilmente da milioni di anni.

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E c'è di più: i rapidi scambi di DNA tra i batteri che dimorano nel petrolio potrebbero contenere tracce di come la vita sia sopravvissuta alle prime fasi della Terra—e fornirci indicazioni addirittura su mondi extraterrestri.

Le riserve di petrolio, formatesi milioni di anni fa, sono disperse come isole nel sottosuolo della Terra. Come altri ecosistemi della profonda biosfera, sappiamo che ospitano forme di vita, ma non sappiamo come esattamente gli organismi ci siano arrivati.

"C'è l'ipotesi che questi batteri siano stati seppelliti e poi hanno continuato a vivere in completo isolamento," mi ha detto l'autrice dello studio, Olga Zhaxybayeva.

Per testare questa ipotesi il team di ricercatori proveniente dal Dartmouth College, dall'Università di Alberta e dall'università di Oslo, ha analizzato 11 genomi del batterio Thermotoga. I batteri sono stati estratti dalle riserve di petrolio del Mare del Nord in Giappone, da siti vicino alle isole Kuril, in Italia e nelle Azzorre. Hanno poi comparato i risultati con i genomi già disponibili dei Thermotoga del Nord America e dell'Australia.

Le loro analisi hanno rivelato una complessa storia evolutiva tra i differenti genomi, suggerendo che ci sia un importante scambio di materiale genetico tra comunità batteriche molto distanti. E dato che le riserve di petrolio sono molto antiche, questi scambi genetici probabilmente avvengono da milioni di anni.

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Come dei microbi da parti opposte del mondo scambino materiale genetico non è totalmente chiaro. Alcuni batteri sono una sorta di "netturbini" genetici, e estraggono materiale genetico vagante praticamente a caso. Altri invece utilizzano microscopici tubi per passare geni avanti e indietro in una bizzarra versione batterica del sesso. E i virus, che copiano e incollano DNA frequentemente sulla superficie della Terra, potrebbero aver formato l'ecosistema genetico della biosfera profonda.

Immagine: NOAA / Flickr

"La soluzione è che probabilmente accade in molti modi diversi," mi ha detto Zhaxybayeva. "Ma è davvero sorprendente vedere in che entità questo accada. È chiaro che questi organismi non sono così isolati come abbiamo sempre pensato."

Le scoperte degli autori potrebbero anche portare chiarezza sulla natura della vita nell'infanzia della Terra. Zhaxybayeva, che studia il ceppo dei Thermotoga da circa dieci anni, sostiene che l'organismo abbia radici molto profonde nell'albero della vita terrestre.

"Questo ceppo è forse il più antico che esiste," ha affermato la ricercatrice. "Il fatto che sia anaerobico e viva in ambienti molto caldi potrebbe essere in accordo con la nostra comprensione su dove la vita sulla Terra abbia iniziato a evolversi."

La propensione dei Thermotoga a scambiare materiale genetico potrebbe anche indicare un diffuso adattamento della vita in condotti idrotermali, dove il calore e l'acido non hanno alcun problema a distruggere il DNA.

"Più la temperatura si alza, più il DNA si danneggia. Un modo per riparare il genoma è ricombinarlo, per rattoppare i propri genomi con un DNA simile," ha affermato Zhaxybayeva

Il metodo di riparazione del DNA potrebbe essere lo strumento di sopravvivenza più prezioso che le forme di vita possiedono. E chi lo sa, forse sono proprio i più accaniti mercanti di materiale genetico che potrebbero sopravvivere al lungo, buio e radioattivo viaggio verso un altro pianeta.