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194,61 KBMetallosphaera sedula vista al microscopio. Credit: Gertrud et al.
Negli ultimi due decenni il campo dell'astrobiologia ha fatto passi giganteschi in avanti, sopratutto nella ricerca di metodi in cui gli organismi viventi sulla terra sono riusciti ad adattarsi alle situazioni più estreme. Questi organismi vengono chiamati estremofili e dimostrano che la vita è più dura a morire persino di Bruce Willis. Una nuova ricerca pubblicata da scienziati della North Carolina State University ha dimostrato come organismi molto simili tra di loro, in ambienti estremi come pozzi caldissimi di soluzioni acide o ambienti ricchi di metalli molto pesanti, possono evolversi in maniera completamente diversa.
In particolare, un organismo unicellulare scoperto in una sorgente termale vicino al Vesuvio, in Italia, riesce a combattere l'estrema tossicità dell'uranio nutrendosi del metallo pesante, acquisendone l'energia. Un'altro simile organismo che invece vive in un deposito di uranio in una miniera in Germania, riesce a proteggersi dalla tossicità dell'uranio indirettamente, bloccando i suoi processi cellulari per un tipo di coma cellulare quando i livelli di tossicità sono tropo alti.
La cosa più interessante è che queste due risposte evolutive agli stress ambientali, così diverse tra di loro, provengono da organismi che sono al 99.99% identici dal punto di vista genetico.
In una pubblicazione rilasciata online questa settimana su "Proceedings of the National Academy of Sciences", i ricercatori hanno mostrato che questi organismi estremi, che sono forme di vita basilari microscopiche chiamate archea, sprovviste di un nucleo e con una composizione molto elementare, possono insegnarci moltissimo riguardo a come gli organismi viventi in generale sono in grado di sviluppare differenti meccanismi per adattarsi agli ambienti in cui vivono.
Gli scienziati, guidati dal Dr. Robert Kelly, professore di Ingegneria Biomolecolare e Chimica presso la NC State University, hanno esposto due parenti molto simili di una specie di Archea termoacidofilica, che riescono a vivere in ambienti estremamente acidi a 70°C e più, a dell'uranio puro! Una di queste specie, la Metallosphaera sedula, è riuscita a metabolizzare l'uranio come modo per supportare i suoi bisogni energetici! Questo lascio molto sorpresi gli scienziati perché si trattava del primissimo caso di un organismo vivente in grado di usare l'uranio per ottenere energia. "Questo potrebbe anche essere un nuovo modo di minare l'uranio usando microorganismi per rilasciare il metallo dall'interno dei minerali. " ha spiegato Kelly.
Il gemello genetico di questo batterio, cioè il "Metallosphaera prunae" ha reagito in maniera molto differente. Quando ha trovato la presenza dell'uranio puro, è entrato in uno stato dormiente chiudendo tutti i suoi processi cellulari critici che gli permettevano di crescere. Quando la minaccia tossica è stata rimossa, si è risvegliato, tornando al suo stato normale.
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84,54 KB Metallosphaera prunae vista al microscopio. Credit: Stetter, KO. Metallosphaera prunae project
Kelly ha ipotizzato che l'archea M. prunae è un ramo di M. sedula con alcune piccole mutazioni al suo genoma che hanno permesso una diversa reazione davanti alla tossicità dell'uranio. Le scoperte potrebbero avere grandi implicazioni anche per la ricerca sulla reazione antibiotica e come operano i patogeni in generale. "Siamo riusciti a trovare un nuovo modello riguardo a come gli organismi imparano a vivere in un ambiente che altrimenti sarebbe letale per loro" spiega Kelly.
Il ricercatori ha aggiunto che lo studio fa sorgere anche tante domande sul modo in cui gli scienziati hanno da classificato gli esseri viventi prima dell'era della genomica.
"Come classifichiamo le forme di vita ora che siamo in grado di comparare facilmente i loro genomi?" si domanda Kelly. "Queste non sono specie differenti per definizione classica perché i loro genomi sono virtualmente identici, ma hanno dei fenotipi molto differenti con differenti abitudini di vita e reazioni allo stress."
http://news.ncsu.edu/releases/mkkellypnas/link2universe
come si evince la vita puo' avere varie facettature e modi differenti di presentarsi-----------------------------------------------------------------------