Batteri magnetotattici, che possono allinearsi con il campo magnetico terrestre, sono stati scoperti in una nuova posizione. Precedentemente osservati sulla terraferma e in acque poco profonde, l’analisi di una bocca idrotermale ha dimostrato che possono sopravvivere anche nelle profondità dell’oceano.
I batteri potrebbero esistere in un ambiente non ideale per le loro esigenze tipiche. I batteri magnetotattici sono interessanti non solo per il loro ruolo nell’ecosistema terrestre, ma anche nella ricerca della vita extraterrestre.
Le prove della loro esistenza possono rimanere nelle rocce per miliardi di anni. Le loro inclinazioni magnetiche possono anche registrare come i poli magnetici si sono spostati nel tempo. Questa nuova scoperta porta la speranza ai ricercatori che i batteri magnetici possano essere trovati in luoghi ancora più inaspettati, sulla Terra e forse anche su Marte o oltre.
Estrazione “a camino” della bocca idrotermale. I camini di solfuro di metallo generalmente si formano in cerchi concentrici con minerali di solfuro ricchi di rame e ferro all’interno e minerali di solfuro ricchi di ferro o zinco all’esterno. Il camino campionato era alto 100 centimetri, ma ne sono stati trovati alcuni alti 18 piani. Credito immagine: Yohey Suzuki, Tokyo University of Science
I batteri magnetotattici sembrano avere superpoteri. Proprio come il personaggio dei fumetti Marvel Magneto, possono “percepire” il campo magnetico terrestre.
Questi minuscoli organismi contengono magnetosomi, cristalli di ferro avvolti in una membrana, che si dispongono per allinearsi con il campo magnetico terrestre e puntare i batteri come una bussola. Ciò fa sì che i batteri viaggino nella direzione delle linee del campo magnetico terrestre che portano a nord oa sud, come treni su un binario magnetico.
Come parte del loro ciclo di vita, svolgono un ruolo importante nel ciclo biogeochimico di carbonio, azoto, fosforo e altri elementi chiave in natura. Sono stati ben studiati a terra e in acque poco profonde, ma raramente in acque profonde dove raccoglierli può essere una sfida.
Nel settembre 2012, un team composto da ricercatori dell’Università di Tokyo si è imbarcato in una crociera oceanica scientifica verso il sud delle Marianne Trough nell’Oceano Pacifico occidentale.
Utilizzando un veicolo sottomarino telecomandato chiamato HYPER-DOLPHIN, hanno raccolto un “camino” da un campo di sfiato idrotermale a 2.787 metri (quasi 4,5 volte l’altezza della Tokyo Skytree o più di 6 volte l’altezza dell’Empire State Building a New York) sott’acqua .
Le prese d’aria idrotermali si formano quando l’acqua di mare filtra nel sottosuolo, diventando infine surriscaldata – fino a 400 gradi Celsius – dal magma che la fa ribollire. L’acqua in eruzione deposita minerali e metalli nell’oceano che si stratificano per formare camini, fornendo un habitat caldo e ricco per molte forme di vita uniche.
“Abbiamo scoperto batteri magnetotattici che vivono sul camino, cosa che non ci aspettavamo. A causa della forma del camino, manca un gradiente chimico verticale chiaro che questi batteri preferiscono tipicamente “, ha spiegato il professore associato Yohey Suzuki della Graduate School of Science dell’Università di Tokyo.
“I batteri che abbiamo raccolto contenevano principalmente magnetosomi a forma di ‘proiettile’, che vediamo come una forma ‘primitiva’ e quindi deduciamo che non sono cambiati molto nel corso di molti millenni. In effetti, l’ambiente in cui li abbiamo trovati è simile alla Terra primordiale circa 3,5 miliardi di anni fa, quando si stima che sia emerso l’antenato dei batteri magnetotattici».
I batteri sono stati raccolti dal bordo del camino usando un magnete. Il team ha quindi esaminato i dati genetici e ha scoperto che erano correlati ai batteri Nitrospinae, noti per svolgere un ruolo importante nella fissazione del carbonio negli ambienti di acque profonde ma non noti per contenere gruppi magnetotattici.
Magnetosomi nei batteri magnetotattici. Come una bussola, i magnetosomi contenenti ferro nei batteri si allineano verso i poli magnetici della Terra, costringendoli a muoversi in direzione nord o sud a seconda dell’emisfero in cui abitano. Credito immagine: Toshitsugu Yamazaki, Università della scienza di Tokyo
“Le prese d’aria idrotermali di acque profonde attirano l’attenzione non solo come luogo di nascita di una vita sottomarina unica, ma anche come potenziale habitat analogo per la vita extraterrestre”, ha affermato Suzuki.
“L’ambiente in cui abbiamo campionato i batteri è simile a quello che pensiamo fosse Marte quando c’era ancora acqua che scorreva sulla sua superficie, circa 3 miliardi di anni fa”.
I resti fossilizzati delle particelle magnetiche nei batteri magnetotattici (noti come magnetofossili) possono essere conservati nella roccia per miliardi di anni.
Questi magnetofossili possono aiutare i ricercatori a ricostruire la storia geomagnetica antica e sono buoni candidati nella ricerca della vita extraterrestre. Nel 1996, il meteorite marziano Allan Hills 84001, che ha circa 3,6 miliardi di anni, ha suscitato scalpore quando sembrava contenere fossili di cristalli di ferro provenienti da forme di vita simili a batteri.
Immagine della superficie rocciosa secca e color ruggine di Marte, scattata dal rover Perseverance. Vista parziale del cratere Belva su Marte, ripresa dal rover Perseverance della NASA. Come parte della sua missione su Marte, il rover Perseverance raccoglie campioni di roccia che alcuni ricercatori sperano possano rivelare se una volta c’era vita sul polveroso pianeta rosso. Credito immagine: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS
Da allora l’affermazione è stata ampiamente contestata, ma Suzuki ha ancora speranza per scoperte future: “I batteri magnetotattici forniscono indizi per la prima diversificazione dei batteri e speriamo che vengano trovati oltre la Terra, forse su Marte o sulle lune ghiacciate. Per ora, continueremo a cercare ulteriori prove di loro in vari tipi ed età di rocce sulla Terra dove in precedenza non si pensava abitassero».
Da un’altra testata giornalistica. news de www.technology.org