Scoperta di una Nuova Categoria di Microbi nella Zona Critica della Terra
Recenti ricerche hanno rivelato l’esistenza di una nuova e affascinante categoria di microbi, finora sconosciuta, all’interno della Zona Critica della Terra. Questa zona, talvolta definita come la “pelle vivente” del nostro pianeta, rappresenta un’area di grande interesse scientifico. La riflessione di Leonardo da Vinci, che nel XVI secolo affermò di conoscere più sul movimento dei corpi celesti che sul suolo sotto i nostri piedi, è ancora attuale. Nonostante i progressi nella comprensione dell’universo, la nostra conoscenza riguardo ai misteri del suolo rimane limitata. Un team di microbiologi della Michigan State University sta lavorando attivamente per colmare questa lacuna, come evidenziato in un comunicato ufficiale.
Importanza della Zona Critica per la Vita sulla Terra
Durante la loro ricerca, i microbiologi hanno esaminato la popolazione microbica presente nella Zona Critica, prelevando campioni di suolo da profondità che raggiungono i 21 metri in diverse località degli Stati Uniti, in particolare in Iowa, e in Cina. La Zona Critica si estende dalla sommità degli alberi fino a profondità che possono arrivare a 213 metri, rivestendo un ruolo cruciale nel sostenere la vita sulla Terra. Essa regola processi fondamentali come:
- Formazione del suolo
- Ciclo dell’acqua
- Ciclo dei nutrienti
Questi processi sono essenziali per la produzione alimentare, la qualità dell’acqua e la salute degli ecosistemi. James Tiedje, esperto di microbiologia presso la Michigan State University, ha sottolineato l’importanza di questa zona, affermando che “supporta la maggior parte della vita sul pianeta”.
La Frontiera Inesplorata della Zona Critica Profonda
Nonostante la sua rilevanza, la Zona Critica profonda rappresenta una frontiera scientifica ancora in gran parte inesplorata. Attraverso un’analisi approfondita dei suoli, scelti per la loro profondità e caratteristiche simili, il team di ricerca ha identificato una nuova categoria primaria di microbi, denominata CSP1-3. Estraendo e analizzando il DNA di questi campioni, i ricercatori hanno scoperto che gli antenati di questi organismi vivevano in sorgenti termali e acque dolci milioni di anni fa, prima di adattarsi e colonizzare la “foresta oscura” della Zona Critica. Tiedje ha commentato che “la maggior parte delle persone potrebbe pensare che questi organismi siano simili a spore o inattivi. Tuttavia, una delle nostre scoperte chiave è che questi microbi sono attivi e crescono lentamente”.
Meccanismi di Sopravvivenza dei Microbi CSP1-3
Secondo le analisi condotte dal team, fino al 50% delle cellule appartenenti al gruppo CSP1-3 si sta replicando attivamente. Ma come riescono a prosperare in un ambiente così peculiare? Questi microbi si nutrono del carbonio e dell’azoto che si filtrano attraverso il suolo superficiale. Tutti i membri di questa linea microbica del suolo profondo sono probabilmente mixotrofi a crescita lenta, capaci di sintetizzare il trealosio, un composto energetico che consente loro di affrontare condizioni ambientali estreme. I ricercatori hanno evidenziato che i membri del phylum CSP1-3 possiedono diversi meccanismi per aumentare la produzione di ATP, tra cui:
- Ossidazione di gas in tracce
- Fermentazione eterotrofica
- Utilizzo di substrati inorganici come accettori di elettroni terminali alternativi
Queste caratteristiche potrebbero spiegare la loro capacità di resistere durante periodi di oligotrofia e limitazione di ossigeno. È interessante notare che tutti i membri del phylum CSP1-3 sono in grado di ossidare il monossido di carbonio in condizioni aerobiche, un meccanismo che ha dimostrato di migliorare la sopravvivenza batterica in situazioni di carenza di nutrienti.
Prospettive Future per la Ricerca sui Microbi CSP1-3
I ricercatori hanno ora in programma di approfondire lo studio di CSP1-3, con l’intento di coltivare questi microbi in laboratorio. Tuttavia, replicare il loro ambiente naturale si presenta come una sfida complessa. Il team sta cercando di ricreare condizioni di alta temperatura, simili a quelle delle sorgenti termali in cui questi organismi si sono evoluti. Oltre alla scoperta di una nuova classe di microbi, ulteriori ricerche potrebbero portare a benefici significativi per l’umanità e l’ambiente. Tiedje ha affermato che “la fisiologia di CSP1-3, guidata dalla loro biochimica, è unica, e potrebbero esserci geni di grande interesse per applicazioni future”. I risultati di questo studio sono stati pubblicati negli Proceedings of the National Academy of Sciences, segnando un passo importante nella comprensione della vita microbica nel suolo profondo.
