Evoluzione della vita: gli organismi di Yellowstone spiegano la transizione ad un’atmosfera ricca di ossigeno
Illustrazione di un laghetto a Yellowstone (Pexels FOTO) - www.sciencecue.it
Studiare l’evoluzione della vita può essere complesso, eppure certi siti come quello di Yellowstone ci aiutano a capire certe dinamiche.
Certe volte la scienza sa essere davvero affascinante, soprattutto quando ci porta indietro nel tempo per capire come la vita ha fatto i suoi primi, timidi passi in un mondo che oggi ci sembrerebbe inospitale. Questa volta, il viaggio parte da un luogo che sembra appartenere a un altro pianeta: le sorgenti termali di Yellowstone. Acqua bollente, gas che ribollono, batteri che sopravvivono in condizioni estreme. Un ambiente che, in qualche modo, ha molto in comune con la Terra di miliardi di anni fa.
Un team di scienziati della Montana State University, guidato dal professor Bill Inskeep, ha trascorso anni a studiare questi organismi estremofili, cercando di capire come abbiano affrontato il passaggio da un mondo quasi privo di ossigeno a uno con l’atmosfera che conosciamo oggi. E i risultati, pubblicati su Nature Communications, ci danno un’idea più chiara di come sia avvenuto questo salto evolutivo.
L’idea di base è semplice, almeno sulla carta: in ambienti con poco ossigeno, i microorganismi sviluppano certe strategie per sopravvivere, ma quando l’ossigeno aumenta, ecco che alcuni si adattano meglio di altri (o meglio, possiedono casualmente certe caratteristiche favorevoli rispetto ad altri organismi). Ma i dettagli sono tutt’altro che banali. Per indagare questo fenomeno, gli scienziati hanno confrontato due sorgenti termali di Yellowstone, Conch Spring e Octopus Spring, con composizioni chimiche simili ma livelli di ossigeno differenti.
E qui arriva il bello: i microrganismi trovati nei due ambienti non solo si sono adattati in modi diversi, ma la loro evoluzione potrebbe riflettere le strategie di alcuni organismi capaci di sopravvivere al cambiamento atmosferico più drammatico della storia della Terra: il Grande Evento di Ossidazione, o “crisi dell’ossigeno”.
La vita in ambienti estremi
Se ti trovassi davanti a una di queste sorgenti termali, probabilmente penseresti di essere finito in un girone dell’inferno dantesco. Acqua a 90 gradi Celsius, zolfo che si dissolve nell’aria, e colori brillanti che sembrano usciti da un dipinto psichedelico. Eppure, in questo ambiente infernale, la vita prospera. I protagonisti dello studio sono microrganismi termofili, letteralmente “amanti del caldo”, che si aggrappano a rocce e si sviluppano in filamenti ondeggianti chiamati streamers. Li trovi in entrambi i siti di studio, ma con una differenza cruciale: quelli di Octopus Spring vivono in un ambiente con più ossigeno, mentre quelli di Conch Spring devono cavarsela con pochissimo.
I ricercatori hanno analizzato i geni di questi microrganismi e hanno scoperto che i batteri di Conch Spring hanno sviluppato enzimi specifici per gestire livelli di ossigeno bassissimi. In pratica, sono diventati campioni nel fare molto con poco. Al contrario, quelli di Octopus Spring hanno sviluppato una gamma più ampia di meccanismi respiratori, grazie al maggiore apporto di ossigeno. Questa differenza suggerisce che, quando il livello di ossigeno sulla Terra ha iniziato ad aumentare, alcuni microrganismi si sono adattati rapidamente, mentre altri sono rimasti legati a strategie di sopravvivenza più antiche. Insomma, la storia si ripete: chi si adatta vince, chi resta indietro… beh, scompare.
Perché ci interessa tutto questo?
A prima vista, potrebbe sembrare uno di quegli studi ultra-specialistici che riguardano solo chi si occupa di microbiologia. Ma la realtà è ben diversa. Capire come questi microrganismi si sono adattati può darci indizi fondamentali non solo sulla storia della Terra, ma anche sulla possibilità di vita su altri pianeti. Se questi batteri sono riusciti a prosperare in ambienti estremi come quelli di Yellowstone, chi ci dice che qualcosa di simile non esista su Marte o sulle lune ghiacciate di Giove e Saturno?
Senza contare che, questa tipologia di studi ci può aiutare ad affrontare la crisi climatica odierna. Sapere come si adattano certi organismi, può aiutarci in qualche modo sia a sopravvivere a questo cambiamento globale, e sia capire come vengono influenzati gli ambienti e gli ecosistemi odierni.