12:11 18 Gennaio 2019
Sunrise in outer space

Dove sono finiti i primi abitanti della Terra? La risposta degli scienziati

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Circa un quinto della biosfera terrestre è concentrato negli strati più profondi della crosta terrestre.

Di recente gli scienziati hanno calcolato che supera i 23 miliardi di tonnellate la massa di microorganismi sotterranei che vivono a una temperatura e una pressione elevate, senza ossigeno e raggi solari, in un ambiente povero di sostanze nutritive. Non si esclude che queste forme di vita esistano anche su altri pianeti.

C'è chi ama il caldo

Quattro miliardi di anni fa, quando la Terra si era appena formata come corpo celeste solido, la sua atmosfera era formata da gas tossici. Sulla superficie, resa sterile a causa della forte radiazione solare, la temperatura raggiungeva anche i 78°. Dunque, non vi erano né ossigeno né forme di vita. È difficile immaginarsi, però, che proprio in quelle condizioni nacque la vita. Ma è proprio quello che accadde.

Gli scienziati ipotizzano che i primi abitanti del nostro pianeta furono batteri unicellulari in grado di riprodursi a temperature maggiori di 50°. Vennero chiamati termofili, cioè amanti del caldo.

Questi organismi vivono sulla Terra anche oggi: vicino a fonti calde, intorno ai geyser, nei vulcani, nelle fumarole nere collocate sui fondi oceanici. Negli anni '80 sono stati scoperti nelle rocce portate in superficie dalle trivellazioni. Forse, cominciarono a pensare gli scienziati, la biosfera non si limita alla superficie e al sottile strato di terreno.

Gli strati sotterranei abitati sono stati chiamati "biosfera profonda". Al tempo gli scienziati pensavano che questa fosse composta esclusivamente da batteri e archei. Si trattava di capire quanto a fondo andasse.

Oggi si ritiene che la biosfera profonda inizi a circa 50 metri (lì le sostanze biologiche superficiali non arrivano più) e finisca tra i 4 e i 5 km di profondità. La temperatura in questi strati può superare i 100°.

Queste zone sono molto calde, ma non sempre secche. Lungo le faglie circola del liquido sotto forma di fluidi. L'acqua si infiltra dalla superficie, dai pozzi artesiani e ha origine magmatica.

Una grotta in Vietnam
© Sputnik . Vladimir Astapkovich
Gli scienziati, però, non hanno ancora capito come e cosa mangiano questi microorganismi. È noto che alcuni gruppi sono in grado di sintetizzare il ferro e lo zolfo. Il carbonio per la formazione dell'organismo deriva dall'acido solfidrico, dall'ammoniaca, dal petrolio, dal gas naturale, cioè tutte fonti presenti in grandi quantità nel sottosuolo. Invece della fotosintesi gli abitanti del sottosuolo fanno la chemiosintesi, ovvero non ottengono l'energia dal Sole, ma in seguito a reazioni chimiche.

Materia oscura viva

Gli scienziati ipotizzano che parte dei microbi termofili si sia nascosta nel sottosuolo quando le condizioni climatiche sono cambiate. Proprio a questi microorganismi il pianeta deve l'atmosfera odierna nella quale si sono formate creature di nuova generazione che hanno poi cominciato a fare la fotosintesi.

I termofili sono stati trovati in pozzi profondi alcuni km, in depositi sotterranei di gas, nelle reti di drenaggio dei giacimenti petroliferi e nelle sorgenti idrotermali. Molti di questi microorganismi sono stati isolati dal mondo esterno per migliaia e addirittura milioni di anni. Questo è stato dimostrato, ad esempio, dagli scienziati russi del Centro di bioingegneria presso l'Accademia nazionale russa delle scienze i quali hanno decodificato il genoma dell'archeo Thermococcus sibiricus del giacimento petrolifero Samotlor.

Nel 2012 scienziati giapponesi hanno trovato batteri che hanno passato circa 20 milioni di anni nel sottosuolo. In un pozzo trivellato a 2,5 km di profondità sotto il fondo oceanico sono state trovate sottili falde carbonifere immerse in un deposito di gas.

L'ipotesi che i batteri presenti nel carbone avessero prodotto il metano è stata confermata in laboratorio.

A quanto pare, nella biosfera profonda vi sono anche virus, strutture pseudocellulari che parassitano i batteri. Come ipotizzato dagli scienziati americani, i virus regolerebbero il volume della popolazione di batteri e influenzerebbero la loro evoluzione. La cosa più sorprendente è che a queste profondità si incontrano anche organismi monocellulari. Nel 2015 scienziati belgi hanno preso campioni di fluido nelle miniere d'oro di Kopanang in Sudafrica a una profondità di 1,4 km. Secondo le loro stime, il liquido aveva ben 12.000 anni. I ricercatori hanno descritto quella zona come "altamente popolata". Fra gli abitanti del fluido anche dei nematodi, creature simili a vermi.

Cronache marziane

I biotecnologi impiegano i termofili per soddisfare necessità pratiche: questi, infatti, producono fermenti che resistono a temperature elevate, caratteristica importante in biologia molecolare, diagnostica medica e agricoltura. I ceppi batterici appositamente prelevati vengono impiegati per pulire gli scarichi industriali. I microbi che vivono molto in profondità sono in grado di trasformare grandi quantità di rifiuti in materia prima che poi diventa biocarburante.

La biosfera profonda della Terra ha indotto gli scienziati a pensare che anche su altri pianeti si potrebbe nascondere la vita. Ad esempio, su Marte. Mentre la Terra diventò abitabile, il gas a effetto serra creò sul Pianeta rosso condizioni non adatte alla vita. Se anche là la vita fosse stata portata dalle comete come nel nostro caso, i microorganismi antichi si sarebbero rifugiati nel sottosuolo dove avrebbero potuto vivere più facilmente.

Alcuni ricercatori ipotizzano l'esistenza in profondità di acqua liquida o congelata.

Su Marte non vi sono molti luoghi che segnalano la presenza di flussi d'acqua o di un oceano, ma scienziati britannici e statunitensi hanno ipotizzato che nel cratere McLaughlin (uno dei più profondi) vi sia dell'argilla ricca di magnesio, ferro e carbonati. Questo potrebbe indicare la presenza di acque sotterranee. Dunque, ha senso cercare la vita anche molto in profondità.

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scienza, vita, batteri, Terra
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