Microbi unici trovati sui vulcani alti del Sud America

Un team dell’ A CU-Boulder ha scoperto alcuni rari microrganismi primitivi sui vulcani alti in Sud America, che possono essere alimentati da gas alla deriva nella regione, piuttosto che dalla fotosintesi. Credit: University of Colorado

I ricercatori che cercavano organismi per sbarcare il lunario in alcuni dei terreni più inospitali della Terra, hanno trovato un migrorganismi. Una nuova analisi del DNA dei suoli rocciosi nel paesaggio marziano su alcuni vulcani del Sud America ha rivelato una manciata di batteri, funghi e altri organismi rudimentali, chiamati Archaea, che sembrano avere un diverso modo di convertire l’energia rispetto ai loro cugini del mondo.

Ryan Lynch, un microbiologo con l’Università del Colorado a Boulder ha spiegato questi organismi sono molto diversi da qualsiasi altra cosa è stata coltivata. Geneticamente , sono almeno il 5% diversi da ogni altra cosa nel database del DNA di 2,5 milioni di sequenze.

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Gran parte della neve che cade sparsa  sul terreno sublima torna  subito nell’atmosfera dopo colpisce il suolo e il terreno è talmente impoverito di sostanze nutritive che i livelli di azoto nei campioni degli scienziati erano al di sotto dei limiti di rilevazione. La radiazione ultravioletta in questo ambiente di alta quota possono essere due volte più intense di una bassa elevazione su un deserto.E, mentre i ricercatori sono stati sul posto, le temperature sono scese a -10 gradi Celsius in una notte, è sono stati raggiunti i 56 ° C  il giorno successivo.

Come gli organismi riescono a sopravvivere in tali circostanze, rimane un mistero. Anche se Lynch, Schmidt, e i loro colleghi hanno cercato i geni noti per essere coinvolti nella fotosintesi, e guardando nelle cellule utilizzando tecniche fluorescenti per cercare la clorofilla, gli scienziati non riuscivano a trovare alcuna prova che i microbi erano fotosintetici. Al contrario, pensano che i microbi potrebbero lentamente convertire l’energia per mezzo di reazioni chimiche che estraggono l’energia e carbonio da ciuffi di gas come il monossido di carbonio e solfuro di dimetile che soffiano nella zona di montagna desolata. Il processo non darebbe ai migrorganismi un elevato rendimento energetico,ma potrebbe essere sufficiente.

Il suolo normale ha migliaia di specie microbiche rappresentate in un solo grammo di terreno, nei terreni dei giardini ancora di più, decisamente pochi hanno fatto la loro casa nel  terreno brullo della montagna  di Atacama .

Schmidt ha studiato siti nelle Ande peruviane dove,  dopo quattro anni e dopo un paio di ritiri dei ghiacciai, sono fiorenti diverse comunità microbiche.

Ma su questi vulcani sul confine tra Cile e Argentina, che si innalzano ad altitudini superiori ai 6.000 metrivsul livello del mare e che sono state libere dai ghiacci per 48.000 anni, gli ecosistemi batterici e fungini non sono stati oggetto di successione per diverse comunità.

“Nel complesso, c’era un bel po ‘più bassa diversità [nei campioni di Atacama] di quanto si potrebbe trovare nella maggior parte dei terreni, inclusi altri suoli di montagna”, ha detto Lynch. Questo rende i microbi di Atacama molto insoliti. Probabilmente hanno dovuto adattarsi all’ambiente estremamente duro, o si sono evoluti in direzioni diverse da quelle degli organismi simili altrove a causa di un lungo  isolamento geografico.

Schmidt  suggerisce che la crescita dei migrorganismi sul monte potrebbe essere intermittente, specialmente se i suoli hanno solo acqua per un breve periodo dopo la nevicata. In tali situazioni, ci potrebbero essere microbi che crescono quando nevica, per poi cadere in sospeso, forse per anni, prima di crescere ancora.Siti di alta quota sono luoghi ideali per lo studio delle comunità microbiche semplici, gli ecosistemi non si sono evoluti oltre le basi di un batterio e qualche fungo. “Ci sono un sacco di aree in tutto il mondo che non sono state studiate dal punto di vista microbico, e questo è uno dei principali”. “Siamo interessati a scoprire nuove forme di vita, e di descrivere quello che stanno facendo questi organismi, per guadagnarsi da vivere.”

Il laboratorio di Schmidt, insieme ad altri, sta studiando come i microrganismi si sono dispersi  e come si spostano da un sito all’altro. Ci sono prove che un metodo comune di trasporto microbo è attraverso l’aria – sono coinvolti in venti,  in goccioline che  formano nubi, pioggia, e poi ricadere a terra da qualche altra parte come precipitazioni. Ma sulle montagne come Volcán Llullaillaco e Volcán Socompa, l’alta  e alle temperature estreme rendono il paesaggio inospitale per microbi esterni.

“Questo ambiente è così restrittivo, la maggior parte di quelle cose che stanno piovendo vengono uccise immediatamente”, ha detto Schmidt. ”

I prossimi passi per i ricercatori sono in esperimenti di laboratorio utilizzando un incubatore in grado di simulare le fluttuazioni di temperatura estreme per capire meglio come qualsiasi organismo può vivere in un ambiente ostile.Studiare i microbi e scoprire come possono vivere a un tale estremo può aiutare a fissare i limiti per la vita sulla Terra, ha detto Schmidt, e racconta agli scienziati ciò che la vita può fare. C’è la possibilità che alcuni degli estremofili potrebbe utilizzare forme completamente nuove del metabolismo, per cui essi convertono l’energia in modo nuovo.

Schmidt sta anche lavorando con astrobiologi per modellare  come erano le ultime su Marte. Con il loro terreno roccioso,atmosfera sottile, e alti livelli di radiazioni, i vulcani  di Atacama sono alcuni dei luoghi più simili sulla Terra che ricordano il Pianeta Rosso.

“Se sappiamo, sulla Terra, quali sono stati i limiti estremi per la vita , e conosciamo quali erano le condizioni paleoclimatiche su Marte, possiamo avere un’idea migliore di ciò che avrebbe potuto vivere lì”.

Fonte: http://phys.org/news/2012-06-unique-microbes-extreme-environment.html

 

 

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