LA RADIOATTIVITÀ PUÒ ALIMENTARE LA VITA NEL SOTTOSUOLO E ALL’INTERNO DI ALTRI MONDI


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Gli scienziati si stanno spingendo alla ricerca dei limiti della vita: hanno scavato tunnel per chilometri sotto la superficie terrestre, perforando in profondità nei sedimenti oceanici. Con loro sorpresa, la vita era ovunque… 


a cura della redazione, 24 Maggio

Secondo varie stime, il regno del sottosuolo abitato ha il doppio del volume degli oceani e contiene circa 1030 cellule diverse, rendendolo uno dei più grandi habitat del pianeta, uno dei più antichi e più diversificato. I ricercatori stanno ancora cercando di capire, però, come sopravviva la maggior parte della vita laggiù. La luce solare per la fotosintesi non può raggiungere tali profondità e la scarsa quantità di cibo a base di carbonio organico che lo fa viene spesso esaurita rapidamente. A differenza delle comunità di organismi che dimorano vicino a bocche idrotermali sul fondo del mare o all’interno di regioni continentali riscaldate dall’attività vulcanica, gli ecosistemi qui generalmente non possono fare affidamento sui processi ad alta temperatura che supportano una certa vita sotterranea indipendentemente dalla fotosintesi. Questi microbi devono resistere al freddo profondo e all’oscurità. 

Bolle di metano, idrogeno e azoto salgono attraverso l'acqua stagnante nella miniera di Soudan nel Minnesota. È probabile che la radiolisi dell'acqua abbia prodotto almeno alcuni di questi gas - © J.Telling, Università di Toronto.

Due documenti apparsi a febbraio su Nature Communications e Science Directprovenienti da diversi gruppi di ricerca sembrano ora aver risolto parte di questo mistero per le forme di vita presenti sotto i continenti e nei sedimenti marini profondi, trovando prove che, proprio come le reazioni di fusione nucleare del Sole forniscono energia al mondo di superficie, un diverso tipo di processo nucleare, il decadimento radioattivo, può sostenere la vita in profondità sotto la superficie. La radiazione da atomi instabili nelle rocce può scindere le molecole d’acqua in idrogeno e perossidi e radicali chimicamente reattivi; alcune cellule possono utilizzare l’idrogeno come combustibile direttamente, mentre i restanti prodotti trasformano i minerali e altri composti circostanti in ulteriori fonti di energia. Sebbene queste reazioni radiolitiche producano energia molto più lentamente del Sole e dei processi termici sotterranei, i ricercatori hanno dimostrato che sono abbastanza veloci da essere fattori chiave dell’attività microbica in una vasta gamma di impostazioni e che sono responsabili di un pool diversificato di molecole organiche e altre sostanze chimiche importanti per la vita. 

NELLE FOTO: 1 - Il polo sud di Marte fotografato dalla sonda Mars Express Orbiter: la regione bianca è la calotta di ghiaccio d'acqua e anidride carbonica, di circa 3 km di spessore per 350 km di diametro. I dati radar della sonda hanno rivelato, senza possibilità di errore, una vasta distesa di acqua liquida in profondità.©ESA / DLR / FU Berlin / Bill Dunford; 2 - Un pezzo di roccia basaltica recuperato da un campione di carote, prima dell'elaborazione e dell'analisi per eventuali cellule che potrebbe contenere - © Xiao-Hua Zhang, Ocean University of China, Qingdao; 3 - La vita potrebbe essere emersa per la prima volta in pozze d'acqua che turbinano tra le rocce. Mentre gli scienziati continuano a trovare microbi sempre più in profondità sotto il fondo dell'oceano, iniziano a sospettare che la giusta combinazione di rocce e acqua potrebbe essere sufficiente per sostenere la vita quasi ovunque - © Ave Calvar; 4I batteri trovati nelle profondità di una miniera d'oro in Sud Africa che vivono di idrogeno e solfato. Si ritiene che batteri simili vivano nei siti minerari canadesi studiati dal gruppo di Sherwood Lollar - ©G. Wanger e G. Southam

L’importanza scientifica della radiolisi potrebbe non riguardare solo il modo in cui sostiene la vita in ambienti estremi. Potrebbe anche chiarire come la sintesi organica abiotica possa aver preparato il terreno per l'origine della vita, sulla Terra e altrove. In un paio di studi, uno pubblicato circa due anni fa e l’altro il mese scorso, Tarnas, Mustard, Sherwood Lollar e altri ricercatori hanno tradotto il lavoro quantitativo svolto sulla radiolisi sulla Terra nel sottosuolo marziano. Hanno scoperto che, sulla base della composizione minerale del pianeta e di altri parametri, Marte oggi potrebbe essere in grado di sostenere ecosistemi microbici simili a quelli della Terra, con la sola radiolisi. Gli scienziati hanno identificato le regioni del pianeta in cui la concentrazione microbica sarebbe probabilmente maggiore, il che potrebbe guidare dove dovrebbero essere mirate le missioni future.


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