Kidd Creek e gli abitanti profondi
La vita ci regala strabilianti sorprese e lo studio della microbiologia sta regalando al mondo intero scoperte che fino a qualche anno fa sembravano potessero essere impossibili.
E’ recente la scoperta di alcuni microrganismi residenti nella miniera di Kidd Creek (Fig.1), una miniera profonda 3 chilometri in Ontario. I risultati, sono stati pubblicati il 18 luglio 2019 sul Geomicrobiology Journal, confermando alcuni dati a supporto di quella che alcuno scienziati chiamano “vita microbica profonda“.
Questo studio aggiunge ulteriori prove a supporto di una vita nascosta sotto terra, in quel vasto ecosistema che fino a qualche decennio fa si pensava fosse inadatto ad ospitare la vita, chiamato mondo ipogeo. Le recenti scoperte di Kidd Creek confermano le straordinaria capacità che la vita sembra possedere in maniera intrinseca, ossia quella di essere presente ovunque, o quasi.
“Sono stati in grado di farsi un’idea della quantità di biomassa microbica nativa presente e sono stati in grado di confermare che le acque in cui vivono i microbi sono acque isolate e non sono contaminate o influenzate dall’acqua proveniente dalla superficie.“, afferma John Spear, ecologo microbico della Colorado School of Mines, riferendosi con merito e grande entusiasmo ai colleghi che hanno condotto lo studio in questione.
Gli studi microbiologici del mondo ipogeo hanno dimostrato un ricco ecosistema nascosto (Fig.2), con una varianza e una consistenza microbica non semplicemente localizzata in poche aree del pianeta, ma distribuite equamente tra aree del pianeta anche molto distanti tra loro. I risultati che stanno arrivando continuamente, quindi, supportano la tesi secondo la quale la vita si sviluppa ovunque, anche in zone che sembrerebbero – e lo sono per moltissimi organismi – inospitali e poco consone ad uno sviluppo consistente della vita.
Nel 2013, la geologa Barbara Sherwood Lollar dell’Università di Toronto, assieme ad i suoi colleghi, hanno scoperto l’acqua ad una profondità di 2,4 chilometri, nella miniera di Kidd Creek, vicino la città canadese di Timmins. Potrebbe sembrare una scoperta da poco quella del ritrovamento di acqua sottoterra, se non fosse per alcuni particolari.
L’acqua è rimasta intrappolata in fratture nella roccia da un periodo compreso tra le centinaia di milioni a diversi miliardi di anni, rendendola la più “antica acqua” nota sulla Terra. Quest’acqua è stata analizzata ed è stato scoperto che è un’acqua ricca di solfati e di idrogeno ed in passato conteneva probabilmente batteri solfo-riduttori.
La domanda sorge spontanea: quest’acqua antichissima potrebbe teoricamente sostenere ancora una comunità microbica attiva?
La domanda scottante di Sherwood Lollar: che cosa c’è adesso in quest’acqua?
Sono stati raccolti campioni di acqua e studiando questi al microscopio, si è scoperta la presenza di cellule microbiche tra le particelle di sedimenti.
“Eravamo sicuri che probabilmente ci fossero microrganismi ancora presenti” afferma Sherwood Lollar, “ma è un strada lunga e tortuosa quella che passa dalla domanda ad una serie di prove concrete che la supportano davvero.”
Rispetto all’acqua fornita alla miniera da un lago vicino in superficie, la densità degli organismi microbici nell’acqua della miniera è notevolmente più bassa. Infatti, il numero di cellule è pari a circa 1.000-10.000 cellule/ml, rispetto alle 100.000 cellule/ml nell’acqua proveniente dall’esterno. Quindi un rapporto che oscilla tra 1:10 e 1:100, un numero sicuramente più basso ma di grande importanza dato che l’acqua in questione è un’acqua non a contatto con l’ecosistema esterno e quindi completamente isolata.
Sono stati analizzati questi microrganismi anche da un punto di vista metabolico e si è osservato che la comunità microbica attiva consisteva quasi interamente di batteri solfo-riduttori, i quali “utilizzano solfato e alcuni composti a basso contenuto di carbonio per fissare il carbonio nel sottosuolo“, osserva Spear e continua dicendo che “questi solfo-riduttori potrebbero essere produttori primari nel sottosuolo della miniera di Kidd Creek. E se è vero lì, a oltre un miglio di profondità, ti chiedi se questo è vero in tutta la Terra.”
Sono state cruciali queste analisi metaboliche ma ancora non basta. In particolare, i saggi di genetica potrebbero, in futuro, fornire informazioni utili su tutti i taxa presenti nella comunità di Kidd Creek.
Sforzi condivisi per un obiettivo comune
Il team dell’Università di Toronto adesso sta collaborando con ricercatori di altre istituzioni per confrontare questi dati, le cui informazioni potranno essere incluse in future pubblicazioni ed eventualmente spianare la strada a ricerche future analoghe.
“Alcune persone stanno facendo genomica a singola cellula, altre stanno facendo metagenomica, altre stanno facendo sequenziamento 16S“, dice Sherwood Lollar. La sete delle possibili scoperte sta mettendo l’acceleratore ad intesi sforzi analitici che ci si augura, porteranno a consistenti e nuove conoscenze.
“Più continuiamo a dimostrare che la vita si presenta in tutti questi diversi luoghi, più capiamo che questi sono generalizzabili per il pianeta“, continua. “Quello che significa, mi aspetterei, è che è probabile che troveremo questi organismi quasi ovunque li andiamo a cercare in questo tipo di ambienti in tutto il mondo.“
Fonti
- G.S. Lollar et al., “‘Follow the Water’: Hydrogeochemical constraints on microbial investigations 2.4 km below surface at the Kidd Creek Deep Fluid and Deep Life Observatory,” Geomicrobiol J, doi:10.1080/01490451.2019.1641770, 2019.
- https://www.the-scientist.com/news-opinion/microbial-life-discovered-deep-in-canadian-mine-66333
