MICRORGANISMI SCONOSCIUTI NELLE PROFONDITÀ

Dalle grotte venezuelane alle rocce marziane

Analizzando campioni di rocce prelevati nel sistema di grotte noto come Imawarì Yeuta, in Venezuela, un gruppo multidisciplinare di ricercatori ha dimostrato che l’attività metabolica di comunità microbiche complesse è coinvolta nella formazione di particolari depositi di silice opalina. Depositi simili sono stati osservati anche su Marte dal rover Spirit della Nasa: dal Venezuela a Marte, il passo potrebbe essere più breve del previsto. I risultati sono stati pubblicati su Scientific Reports

Formazioni di opale cresciute attraverso la mediazione di batteri lungo le pareti della grotta Imawarì Yeuta. Crediti: Vittorio Crobu/La Venta

In uno studio pubblicato su Scientific Report, un gruppo multidisciplinare di ricercatori ha esposto i risultati ottenuti analizzando campioni di silice opalina prelevati all’interno della più grande grotta in quarzite del mondo, che si trova in Venezuela. Le analisi hanno dimostrato che questi depositi rocciosi si formano grazie all’attività metabolica di complesse comunità microbiche.

Depositi di silice simili a quelli analizzati dai ricercatori sono stati osservati anche sul pianeta Marte: la scoperta potrebbe avere, dunque, implicazioni utili per capire l’eventuale presenza di microrganismi nel sottosuolo di pianeti diversi dalla Terra.

I risultati raggiunti sono stati possibili grazie al lavoro congiunto di due gruppi di ricerca dell’Università di Bologna: gli speleologi Andrea Columbu, Francesco Sauro e Jo De Waele, del Dipartimento di scienze biologiche, geologiche e ambientali, e i microbiologi Daniele Ghezzi, Martina Cappelletti e Davide Zannoni, del Dipartimento di farmacia e biotecnologie.

Studiando i campioni prelevati nelle grotte venezuelane, i ricercatori hanno inoltre individuato microrganismi finora sconosciuti, cresciuti in ambienti estremi, con pochissimi nutrienti organici: microrganismi che potrebbero rivelare, proprio per questo, inaspettate capacità metaboliche.

Tra Venezuela, Brasile e Guyana si estende una vasta area di grandi montagne dalla cima piatta chiamate tepui. Il più noto di questi altopiani è lo Auyantepui, la “Montagna del Diavolo” da cui ha origine anche il Salto Angel, la cascata più alta del pianeta. Su questo altipiano, nel 2013, un gruppo di speleologi ha scoperto il sistema di grotte di Imawarì Yeuta, oggi considerato il sistema carsico quarzitico più vasto al mondo. Esplorandone i recessi due anni fa, gli speleologi sono riusciti a prelevare e riportare in superficie alcuni campioni di “speleotemi di silice”, depositi minerali unici nel loro genere, che fino a quel momento mai osservati in dimensioni tanto grandi e varietà tanto numerose.

Un lago dai riflessi violacei all’interno della grotta Imawarì Yeuta. Il colore viola è dovuto alla produzione del pigmento biologico violaceina da parte di una particolare tipologia di batteri (Janthinobacterium). Crediti: Alessio Romeo/La Venta

I campioni prelevati sono stati sottoposti ad un approfondito studio geochimico e microbiologico, che ne hanno rivelato le sorprendenti caratteristiche. «Con la nostra analisi», dicono Francesco Sauro e Martina Cappelletti, «siamo riusciti a dimostrare che la formazione di questi depositi di silice opalina è dovuta a processi di bio-mineralizzazione, mai descritti in precedenza, attribuibili all’attività metabolica di comunità microbiche complesse, che variano e si modificano nel corso della trasformazione del quarzo in opale».

Una scoperta importante, perché mostra il ruolo inedito dei microrganismi presenti nelle grotte nel processo di formazione di questi depositi minerali, implicando allo stesso tempo possibili risvolti per lo studio di altri pianeti. «Questi risultati», conferma Sauro, «sono di particolare interesse per la comunità scientifica internazionale. Depositi di silice simili a quelli analizzati, infatti, sono stati rilevati su Marte dal rover Spirit della Nasa: le analogie osservate potrebbero quindi fornire informazioni sullo sviluppo di comunità microbiche anche negli ambienti sotterranei di altri pianeti».

Ma le analisi hanno rivelato un’altra novità, la presenza di microrganismi fino ad oggi sconosciuti, scoperta che potrebbe rivelarsi particolarmente utile nel campo delle biotecnologie. «Essendo cresciuti in ambienti con scarsissime fonti di nutrienti organici», aggiunge Martina Cappelletti, «questi microrganismi potrebbero manifestare inattese capacità metaboliche: condizioni particolari che possono favorire la nascita di nuove molecole bioattive, utili per applicazioni biotecnologiche».

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