Il gesso nel deserto di Atacama come fonte di vita per i batteri

Il deserto di Atacama, nella bellissima terra del Cile, viene considerato il luogo più arido ed inospitale per la vita sulla Terra.

deserto di Atacama, uno dei posti più aridi al mondo a 2500 metri di altitudine — *Figura 1- deserto di Atacama, Cile*

Ormai però non dovrebbe più sorprenderci sapere che i microorganismi riescono a colonizzare anche ambienti in cui sembra impossibile la sopravvivenza per qualsiasi forma di vita. Uno studio pubblicato sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences e descritto nell’articolo di microbiologia italia riportato nelle fonti a conclusione dell’articolo, aveva già fornito le prove della presenza di batteri e Archea attivi nel suolo del Deserto di Atacama.

Uno studio più recente, pubblicato sulla stessa rivista, Proceedings of the National Academy of Sciences, descrive come questi microorganismi estraggano l’acqua dalle rocce del deserto, potendo sostenere la vita in un ambiente così estremo. L’acqua è alla base della vita di qualsiasi organismo: è un elemento chiave per i processi metabolici, così come è un componente essenziale per la struttura di materiali e tessuti. In questo ambiente estremamente arido della Terra i microorganismi colonizzano substrati litici ovvero le rocce. La roccia fornisce una protezione, filtrando le radiazioni UV e migliorando l’accesso all’acqua.

Il gesso come fonte di vita

Un tipo di minerale roccioso che si trova comunemente nel deserto di Atacama è il gesso, un solfato di calcio idrato, composto principalmente da acqua e minerali. il gesso è un materiale in grado di immagazzinare l’acqua sotto forma di struttura cristallina. Infatti, al suo interno è possibile trovare acqua fino al 20,8% della massa totale. Sulla base di queste osservazioni, i ricercatori hanno ragionevolmente supposto che il gesso agisse come fonte d’acqua per gli organismi viventi.

I ricercatori, hanno raccolto vari campioni di gesso dal deserto di Atacama con lo scopo di portarli in laboratorio e analizzare i batteri in essi contenuti. La roccia, mostrava una zona di colonizzazione verde sotto la superficie indicando la presenza di microrganismi fotosintetici. Il team di ricercatori si è per questo interessato soprattutto ai batteri del genere Chroococcidiopsis. Il Chroococcidiopsis è un microorganismo estremamente resistente all’essiccazione, all’irradiazione UV, alla tossicità salina ed alle alte temperature. Necessita di basse intensità di luce per la crescita, ed è protetta dalla distruzione della luce UV ad alta energia da pigmenti come i carotenoidi e lo scytonemin.

*Figura 2 – Chroococcidiopsis thermalis Geitler 1970. Image Courtesy of CCALA*

Dallo studio è emerso che i microrganismi cambiano la natura delle rocce che colonizzano causando una trasformazione del materiale. Il gesso viene trasformato dai batteri in anidrite.

Meccanismo di estrazione dell’acqua

Queste ipotesi sono state confermate in laboratorio mediante degli esperimenti di coltura dei microrganismi utilizzando il gesso del deserto di Atacama come substrato. I microrganismi si attaccano alla roccia e formano un biofilm. Il biofilm contiene degli acidi organici, prodotti dai microrganismi, che inducono la dissoluzione minerale. I microorganismi possono a questo punto penetrare nella roccia in quei punti in cui l’accesso alle molecole d’acqua è più semplice, tra gli strati di calcio e di ioni solfato. L’acqua viene estratta dal reticolo del gesso (acqua di cristallizzazione) facendo subire a quest’ultimo una trasformazione di fase diventando Anidrite.

Ancora una volta i microorganismi ci stupiscono con una straordinaria strategia di sopravvivenza. Comprendere questi meccanismi potrebbe fornire informazioni sulla vita potenziale in ambienti ancora più estremi, come Marte. Un membro del genere Chroococcidiopsis probabilmente è l’organismo migliore per esplorare il potenziale di vita su Marte.