Gli scienziati hanno trovato dei batteri all’interno delle rocce – ecco cosa potrebbe significare per la vita su Marte

La scoperta di batteri all’interno di rocce sotto la superficie dell’oceano suggerisce che la vita su Marte potrebbe essere più probabile di quanto creduto in precedenza. Se questi esseri microscopici potrebbero prosperare in queste condizioni sulla Terra, i ricercatori teorizzano, forme di vita potrebbero anche essersi formate all’interno di strutture simili sul Pianeta Rosso.

I batteri sono stati trovati all’interno di sottili crepe nelle rocce recuperate sotto il fondo dell’oceano sotto l’Oceano Pacifico. Il team che ha fatto la scoperta ritiene che le crepe potrebbero ospitare collezioni di batteri ricchi e diversi come l’intestino umano – circa 10 miliardi di cellule per centimetro cubo (0,06 pollici cubi). Questo è 100 milioni di volte più denso della distribuzione media dei batteri sul fondo dell’oceano nella regione in cui sono stati raccolti i campioni.

“Ora sono quasi troppo in attesa di poter trovare la vita su Marte. Se no, deve essere che la vita si basa su qualche altro processo che Marte non ha, come la tettonica a placche”, ha dichiarato Yohey Suzuki, professore associato all’Università di Tokyo.

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La lava erutta dai vulcani sottomarini a temperature che raggiungono i 1.200 gradi Celsius (2.200 Fahrenheit). Questo materiale si raffredda nell’acqua fredda, formando rocce, piene di piccole crepe. Nel corso di milioni di anni, queste fessure (fino a 1 mm o 1/25 di pollice) si riempiono di argilla, molto simile a quella usata per creare ceramiche. I batteri trovano presto la loro strada nell’argilla, dove possono moltiplicarsi, fiorendo in grandi colonie.

I campioni sono stati raccolti dalle acque del Pacifico del Sud alla fine del 2010 durante l’Integrated Ocean Drilling Program (IODP). Il team della spedizione ha raccolto campioni da tre località tra Tahiti e la Nuova Zelanda.

“I microbi ancestrali sono probabilmente entrati con l’acqua di mare che scorre attraverso le fratture del basalto. L’argilla si è formata sul posto, dall’alterazione del basalto. Il tipico basalto oceanico ha circa il 15% di fratture quando è giovane. L’acqua di mare scorre continuamente attraverso queste fratture. Man mano che i minerali secondari (come l’argilla) crescono nelle fratture, il volume della frattura diminuisce. Nonostante questa crescita minerale, alcune fratture rimangono aperte abbastanza per il flusso di acqua di mare attraverso il basalto per continuare per molte decine di milioni di anni (per l’intera vita di oltre 100 milioni di anni del basalto nel nostro studio)”, il dottor Steven D’Hondt dell’Università del Rhode Island, che ha guidato la spedizione nel Pacifico, ha spiegato a The Cosmic Companion.

La missione era dotata di un trapano collegato a un tubo di metallo lungo 5,7 chilometri (3,5 miglia). Il trapano ha tagliato fino a 125 metri (410 piedi) di materiale sotto il fondo dell’oceano. I campioni di carote, 6,2 cm (2,4 pollici) di diametro, hanno rivelato circa 75 metri (245 piedi) di sedimenti sopra 44 metri (130 piedi) di roccia solida.

“La crosta oceanica superiore è composta principalmente da lava basaltica. Si è creata continuamente sulla Terra per ~ 3,8 miliardi di anni. La lava basaltica viene eruttata e solidificata alle dorsali medio-oceaniche dove le reazioni ad alta temperatura tra basalto e acqua forniscono energia sostanziale per sostenere la vita chemosintetica”, descrivono i ricercatori in Communications Biology.

L’analisi ha rivelato una vasta gamma di età per il trio di campioni. Un nucleo è risultato avere 13,5 milioni di anni, mentre un secondo era più vecchio di 20 milioni di anni. Il più antico dei campioni ha dimostrato di essersi formato 104 milioni di anni prima del nostro tempo.

Ogni nucleo è stato raccolto da regioni ben distanziate da bocche idrotermali o canali d’acqua sotto il fondo del mare. Questo posizionamento aiuterebbe a garantire che i batteri trovati nelle argille all’interno dei campioni si siano formati naturalmente all’interno delle fessure.

“Queste fessure sono un posto molto amichevole per la vita. I minerali di argilla sono come un materiale magico sulla Terra; se si possono trovare minerali di argilla, si possono quasi sempre trovare microbi che vivono in essi”, ha spiegato Suzuki.

Prima di essere elaborato per lo studio, l’esterno di ogni campione del nucleo è stato sterilizzato utilizzando un lavaggio di acqua di mare artificiale e una bruciatura veloce, simile al modo in cui uno chef potrebbe bruciare il cibo.

La macchina verde

Dieci anni fa, i ricercatori che esaminavano i campioni di carotaggio avrebbero eliminato lo strato esterno della colonna di campioni e schiacciato il materiale trovato nelle regioni interne del nucleo. Le cellule all’interno della roccia frantumata sarebbero state contate.

L’analisi iniziale dei campioni non ha rivelato la presenza di batteri molto al di sotto del fondo dell’oceano.

“La conta delle cellule microbiche è inferiore a quella di tutti i siti precedentemente perforati. Le cellule conteggiabili scompaiono con l’aumentare della profondità del sedimento in ogni sito nel South Pacific Gyre”, hanno descritto i ricercatori nel 2011.

Geologi, chimici e biologi hanno trascorso più di un decennio sviluppando e perfezionando nuovi metodi di test.

Ispirandosi al modo in cui si preparano fette sottili di tessuto corporeo per le indagini, Suzuki ha preparato fette sottili di campioni del nucleo, utilizzando una speciale resina epossidica per tenere insieme i pezzi. I campioni sono stati poi trattati con coloranti che colorano il DNA, e i campioni sono stati esaminati utilizzando una varietà di microscopi.

Il team ha trovato batteri aerobici che brillano come sfere verdi, impacchettate insieme in tubi arancioni luminosi, la struttura rivelatrice dell’argilla. Gli investigatori suggeriscono che questi tunnel potrebbero concentrare le sostanze nutritive che i batteri usano come carburante, rendendoli una casa attraente per i microrganismi.

Il DNA dei batteri all’interno delle strutture di argilla sono stati anche esaminati in dettaglio. I ricercatori hanno trovato una varietà di specie batteriche, uniche per ciascuna delle tre località da cui sono stati ottenuti i campioni. I ricercatori suggeriscono che le età dei campioni di roccia possono aver giocato un ruolo nel guidare la proliferazione di specie diverse in ogni luogo.

Questo studio suggerisce che le forme di vita microscopiche su Marte potrebbero anche concentrarsi in strutture simili, fornendo una casa di benvenuto per i batteri nel duro ambiente marziano. Il video della NASA qui sotto mostra che materiali organici sono stati scoperti in antiche formazioni rocciose su Marte dal rover Curiosity.

“I minerali sono come un’impronta digitale di quali condizioni erano presenti quando l’argilla si è formata. Livelli da neutri a leggermente alcalini, bassa temperatura, salinità moderata, ambiente ricco di ferro, roccia basaltica – tutte queste condizioni sono condivise tra l’oceano profondo e la superficie di Marte”, ha detto Suzuki.

Uno studio del 2017 ha suggerito che i metanogeni – una delle più antiche forme di vita sulla Terra, che utilizzano anidride carbonica e idrogeno per sopravvivere – potrebbero prosperare nell’atmosfera a bassa pressione di Marte.

“In tutti gli ambienti che troviamo qui sulla Terra, c’è qualche tipo di microrganismo in quasi tutti. È difficile credere che non ci siano altri organismi anche su altri pianeti o lune”, ha dichiarato Rebecca Mickol, astrobiologa dell’Università dell’Arkansas e ricercatrice principale dello studio sul metanogeno.

Anche se Marte ha un ambiente duro, rimane uno dei luoghi più probabili del sistema solare per trovare vita aliena. Ora, sappiamo di guardare all’interno di minuscoli tunnel di argilla per trovare dove potrebbero ancora nascondersi organismi extraterrestri.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Cosmic Companion da James Maynard, un giornalista di astronomia, appassionato di caffè, fantascienza, film e creatività. Maynard scrive di spazio da quando aveva 10 anni, ma “non è ancora Carl Sagan”. Puoi leggere questo pezzo originale qui.