C'è vita su Marte? Se è lì, è probabilmente microscopico e davvero duro; in grado di gestire basse temperature, basse pressioni e pochissima acqua. Questi microbi espandono la gamma di habitat che potrebbero sostenere la vita nel nostro Sistema Solare e forniranno agli scienziati nuove caratteristiche da cercare quando esplorano il Pianeta Rosso.
Una classe di microbi particolarmente resistenti che vivono in alcuni degli ambienti terrestri più difficili potrebbe prosperare su Marte fredda e altri pianeti freddi, secondo un team di ricerca di astronomi e microbiologi.
In uno studio di laboratorio della durata di due anni, i ricercatori hanno scoperto che alcuni microrganismi adattati al freddo non solo sono sopravvissuti ma si sono riprodotti a 30 gradi Fahrenheit, appena sotto il punto di congelamento dell'acqua. I microbi hanno anche sviluppato un meccanismo di difesa che li ha protetti dalle basse temperature. I ricercatori sono membri di una collaborazione unica di astronomi dello Space Telescope Science Institute e microbiologi del Center of Marine Biotechnology Institute dell'Università del Maryland a Baltimora, nel Maryland. I loro risultati compaiono sul sito Web dell'International Journal of Astrobiology.
"Il limite di bassa temperatura per la vita è particolarmente importante poiché, sia nel sistema solare che nella Via Lattea, gli ambienti freddi sono molto più comuni degli ambienti caldi", ha affermato Neill Reid, astronomo dello Space Telescope Science Institute e leader del gruppo di ricerca. "I nostri risultati mostrano che le temperature più basse alle quali questi organismi possono prosperare rientrano nell'intervallo di temperature sperimentato nell'attuale Marte e potrebbero consentire la sopravvivenza e la crescita, in particolare al di sotto della superficie di Marte. Ciò potrebbe espandere il regno della zona abitabile, l'area in cui potrebbe esistere la vita, a pianeti più freddi simili a Marte. "
La maggior parte delle stelle nella nostra galassia sono più fredde del nostro Sole. La zona attorno a queste stelle adatta alle temperature simili alla Terra sarebbe più piccola e più stretta della cosiddetta zona abitabile attorno al nostro Sole. Pertanto, la maggior parte dei pianeti sarebbe probabilmente più fredda della Terra.
Nel loro studio di due anni, gli scienziati hanno testato i limiti di temperatura più freddi per due tipi di organismi monocellulari: alofili e metanogeni. Fanno parte di un gruppo di microbi chiamati collettivamente estremofili, così chiamati perché vivono in sorgenti calde, campi acidi, laghi salati e calotte polari in condizioni che ucciderebbero esseri umani, animali e piante. Gli alofili prosperano in acqua salata, come il Gran Lago Salato, e hanno sistemi di riparazione del DNA per proteggerli da dosi di radiazioni estremamente elevate. I metanogeni sono in grado di crescere su composti semplici come idrogeno e anidride carbonica per produrre energia e possono trasformare i loro rifiuti in metano.
Gli alofili e i metanogeni utilizzati negli esperimenti provengono dai laghi antartici. In laboratorio, gli halophiles hanno mostrato una crescita significativa a 30 gradi Fahrenheit (meno 1 grado Celsius). I metanogeni erano attivi a 28 gradi Fahrenheit (meno 2 gradi Celsius).
"Abbiamo esteso i limiti di temperatura più bassa per queste specie di diversi gradi", ha affermato Shiladitya DasSarma, professore e leader del team del Center of Marine Biotechnology, University of Maryland Biotechnology Institute. “Abbiamo avuto un periodo di tempo limitato per far crescere gli organismi in coltura, nell'ordine dei mesi. Se potessimo prolungare il tempo di crescita, penso che potremmo abbassare le temperature alle quali possono sopravvivere ancora di più. La coltura salina in cui crescono in laboratorio può rimanere in forma liquida a meno 18 gradi Fahrenheit (meno 28 gradi Celsius), quindi il potenziale è lì per temperature di crescita significativamente inferiori. "
Gli scienziati sono stati anche sorpresi di scoprire che gli alofili e i metanogeni si sono protetti dalle temperature rigide. Alcuni batteri artici mostrano un comportamento simile.
"Questi organismi sono altamente adattabili e alle basse temperature hanno formato aggregati cellulari", ha spiegato DasSarma. "Questo è stato un risultato sorprendente, il che suggerisce che le cellule potrebbero" attaccarsi "quando le temperature diventano troppo fredde per la crescita, fornendo modi di sopravvivenza come popolazione. Questa è la prima scoperta di questo fenomeno nelle specie antartiche di estremofili a basse temperature. ”
Gli scienziati hanno selezionato questi estremofili per lo studio di laboratorio perché sono potenzialmente rilevanti per la vita su Marte freddo e secco. Gli alofili potrebbero prosperare in acqua salata sotto la superficie di Marte, che può rimanere liquida a temperature ben al di sotto di 32 gradi Fahrenheit (0 gradi Celsius). I metanogeni potrebbero sopravvivere su un pianeta senza ossigeno, come Marte. In effetti, alcuni scienziati hanno proposto che i metanogeni producano il metano rilevato nell'atmosfera di Marte.
"Questa scoperta dimostra che rigorosi studi scientifici su estremofili noti sulla Terra possono fornire indizi su come la vita può sopravvivere altrove nell'universo", ha detto DasSarma.
I ricercatori hanno quindi in programma di mappare il progetto genetico completo per ciascun estremofilo. Inventando tutti i geni, gli scienziati saranno in grado di determinare le funzioni di ciascun gene, come individuare i geni che proteggono un organismo dal freddo.
Molti estremofili sono reliquie evolutive chiamate Archaea, che potrebbero essere state tra i primi proprietari di case sulla Terra 3,5 miliardi di anni fa. Questi robusti estremofili potrebbero essere in grado di sopravvivere in molti luoghi dell'universo, inclusi alcuni dei circa 200 mondi attorno alle stelle al di fuori del nostro sistema solare che gli astronomi hanno scoperto negli ultimi dieci anni. Questi pianeti si trovano in una vasta gamma di ambienti, dai cosiddetti "Giove caldi", che orbitano vicino alle loro stelle e dove le temperature superano i 1.800 gradi Fahrenheit (1.000 gradi Celsius), ai giganti gassosi nelle orbite simili a Giove, dove le temperature sono intorno a meno 238 gradi Fahrenheit (meno 150 gradi Celsius).
La scoperta di pianeti con enormi disparità di temperatura ha portato gli scienziati a chiedersi quali ambienti potrebbero essere ospitali per la vita. Un fattore chiave nella sopravvivenza di un organismo è la determinazione dei limiti di temperatura superiore e inferiore a cui può vivere.
Sebbene le condizioni meteorologiche marziane siano estreme, il pianeta condivide alcune somiglianze con le regioni fredde più estreme della Terra, come l'Antartide. A lungo considerato essenzialmente sterile, le recenti ricerche sugli ambienti antartici hanno rivelato una notevole attività microbica. “Gli archei e i batteri che si sono adattati a queste condizioni estreme sono alcuni dei migliori candidati per analoghi terrestri della potenziale vita extraterrestre; comprendere la loro strategia adattiva e i suoi limiti fornirà una visione più approfondita dei vincoli fondamentali sulla gamma di ambienti ospitali ", ha detto DasSarma.
La ricerca del team è stata supportata da sovvenzioni del Fondo di ricerca discrezionale del direttore dello Space Telescope Science Institute, una National Science Foundation e l'Australian Research Council.
Lo Space Telescope Science Institute è gestito per la NASA dall'Association of Universities for Research in Astronomy, Inc., Washington.
Uno dei cinque centri che formano l'Università del Maryland Biotechnology Institute (UMBI), il Center of Marine Biotechnology, situato nel porto interno di Baltimora, impiega ricercatori che applicano gli strumenti della moderna biologia e biotecnologia per studiare, proteggere e migliorare le risorse marine ed estuarine.
Con centri di ricerca a Baltimora, Rockville e College Park, l'Università del Maryland Biotechnology Institute è la più recente delle 13 istituzioni che formano il Sistema Universitario del Maryland. L'UMBI ha 85 facoltà classificate e un budget del 2006 di $ 60 milioni. Celebrando il ventesimo anno di servizio dell'istituzione nel Maryland e nel mondo, l'UMBI è guidata dal microbiologo ed ex dirigente della biotecnologia, la dott.ssa Jennie C. Hunter-Cevera. Per ulteriori informazioni, visitare http://www.umbi.umd.edu.
Fonte originale: Hubble News Release
