Per trovare la vita su Marte, gli scienziati dovrebbero tenere gli occhi aperti per la pasta.
I microbi che amano la primavera calda creano formazioni rocciose che sembrano fettuccini o capellini, secondo un nuovo studio finanziato dalla NASA pubblicato online il 30 aprile sulla rivista Astrobiology. Tali formazioni a forma di pasta potrebbero essere i primi indizi sulla vita su altri pianeti, ha detto l'autore dello studio Bruce Fouke, geobiologo dell'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign.
"Se andiamo su un altro pianeta con un rover, ci piacerebbe vedere microbi viventi o ci piacerebbe vedere piccole donne e uomini verdi in astronave", ha detto Fouke a Live Science. "Ma la realtà è che cercheremo la vita che probabilmente stava crescendo in una primavera calda, la vita che era fossilizzata".
Pasta calda
Per indagare su come potrebbe essere questa vita extraterrestre, Fouke e il suo team hanno iniziato a Mammoth Hot Springs nel Parco Nazionale di Yellowstone. In questa famosa località turistica, l'acqua calda geotermica ricca di minerali scorre dal terreno. I minerali precipitano fuori dall'acqua, creando formazioni sorprendenti fatte di carbonato di calcio, noto anche come travertino.
Ma queste formazioni non prendono forma nel vuoto, ha detto Fouke. Sono costruiti, in parte, da microbi. Nel nuovo studio, i ricercatori si sono concentrati sull'acqua a flusso rapido, in particolare calda alla testa delle sorgenti minerali. Qui, la temperatura dell'acqua varia da 149 gradi a 162 gradi Fahrenheit (da 65 a 72 gradi Celsius) e ha un pH basso da 6,2 a 6,8, il che significa che è più acido che basico.
I ricercatori hanno lavorato in stretta collaborazione con il National Parks Service, per evitare di danneggiare le formazioni rocciose, prendendo campioni di stuoie di microbi filamentosi che prosperano in queste acque. Le stuoie sembrano lunghe ciocche di pasta di muco. Questo è un adattamento, ha detto Fouke. In acque calme, i microbi si sistemano in stuoie viscide e non consolidate. Ma nell'acqua che scorre veloce, gli organismi devono aggrapparsi l'uno all'altro per sopravvivere. Ogni filo è composto da trilioni di microbi che si appendono l'uno all'altro per la vita.
I ricercatori hanno studiato i genomi e la produzione proteica dei loro campioni di microbi. Hanno scoperto che il 98% dei microbi che vivono in queste acque calde e in rapido movimento appartengono a una specie chiamata Sulfuriidrogenibium yellowstonense, o "sulfuri" in breve.
Sulfuri al limite
Sulfuri si trova nelle sorgenti calde di tutto il mondo, disse Fouke, e vive abbattendo lo zolfo e usando l'energia risultante. La specie si è evoluta 2,5 miliardi di anni fa, quando l'atmosfera terrestre conteneva a malapena ossigeno. Ciò rende probabilmente i sulfuri molto simili a qualsiasi vita che potrebbe essere esistita sull'antica Marte, ha affermato Mayandi Sivaguru, biologo dell'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign e coautore dello studio.
Se qualcosa come sulfuri esistesse su un altro pianeta, avrebbe lasciato le impronte digitali. Nelle sorgenti calde, il cambiamento è una costante, ha detto Sivaguru a Live Science. Le acque geotermiche di raffreddamento depositano costantemente minerali. Ma sulfuri, hanno scoperto i ricercatori, incoraggia attivamente questo cambiamento. Le proteine sulla superficie dei microbi favoriscono la crescita di cristalli di carbonato di calcio. Pertanto, il travertino che si forma in presenza di sulfuri a Mammoth Hot Springs cresce un miliardo di volte più veloce del travertino in altri ambienti, ha detto Fouke.
"È una fabbrica fossile microbica istantanea", ha detto.
Sulfuri sopravvive crescendo solo un po 'più velocemente dei minerali che si depositano attorno ad esso, i ricercatori hanno detto. Inoltre, utilizza la roccia a forma di pasta per sopravvivere. I filamenti dei microbi si attaccano alle creste formate dai loro compatrioti fossilizzati, il che aumenta i microbi in acque molto basse che contengono i bassi livelli di ossigeno di cui i microbi hanno bisogno per sopravvivere. (Muoiono senza ossigeno, ha detto Fouke, ma muoiono anche se esposti al livello di ossigeno nell'aria.)
Sebbene qualsiasi microbo extraterrestre che vive nelle sorgenti termali di un altro mondo sarebbe una specie diversa rispetto al sulfuri, probabilmente avrebbe uno stile di vita simile, ha detto Fouke - dovrebbe, dato il numero limitato di modi per far funzionare la vita in un ambiente così estremo . Pertanto, le analisi genetiche e proteiche condotte dal team fornirebbero un punto di riferimento per un confronto alieno, nel caso in cui un futuro rover raccolga una roccia dall'aspetto di pasta su un pianeta lontano.
"È il primo studio che abbia mai avuto questo tipo di analisi approfondita dell'ambiente, dei depositi di roccia e anche delle omiche", ha detto Fouke, riferendosi alla proteomica, alla trascrittomica e alla genomica che i ricercatori hanno usato per approfondire la genetica dei microbi , produzione di proteine e altri processi biologici. "Ciò significa ora, per la prima volta, quando abbiamo una roccia che è un travertino dall'aspetto fettuccini, se quella roccia viene raccolta e analizzata su Marte, abbiamo la suite completa di queste analisi estremamente all'avanguardia per i microbi."
Ulteriori informazioni sulla ricerca sono disponibili nel libro digitale "L'arte della scienza di Yellowstone - Mammoth Hot Springs come una finestra sull'universo", di Fouke e colleghi.
