STRATOSFERA: QUELLO CHE LA TERRA CI PUO’ INSEGNARE SU ALTRI MONDI

La presenza di vita microbica nella stratosfera terrestre non sta solo aprendo un nuovo circuito in cui studiare gli estremofili, ma sta aumentando la gamma di possibili ambienti in cui possiamo trovare la vita su altri pianeti. Questa è la conclusione di un nuovo studio che sintetizza ciò che sappiamo della vita stratosferica terrestre, finora.

La stratosfera è la zona atmosferica che si trova direttamente sopra la dinamica troposfera in cui viviamo, ed è soprattutto un mistero quando si tratta di comprendere la vita che esiste lì.

Non ci si rende conto quando si guarda fuori dalla finestra, ma ci sono tutti i tipi di microrganismi là fuori”, secondo il professor Shiladitya DasSarma, (microbiologo presso l’Università del Maryland School of Medicine – USA e co-autore del nuovo studio pubblicato sulla rivista Current Opinion in Microbiology.

In una intervista rilasciata a Astrobiology Magazine, Shiladitya DasSarma dice: “In generale, le persone non pensano che i microbi siano anche in volo. Ma c’è un detto in microbiologia: tutto è ovunque.”

Tuttavia, ci sono pochissimi studi al momento che guardano il bioma atmosferico. Parte del problema è che molto probabilmente si ha a che fare con una bassa densità di elementi viventi in un grande volume d’aria. Visto però nella sua globalità, secondo i ricercatori, i numeri sono significativi.

Tuttavia, lo spazio in questione è vasto: “Quando parli dell’intera atmosfera di un pianeta, come fai a fare un sondaggio preciso?” chiede Priya DasSarma, ricercatrice dell’Università del Maryland e autrice principale dello studio. Priya DasSarma suggerisce che si dovrebbe monitorare più aree possibili e per lungo tempo nella stratosfera, in modo da avere alla fine quello che lei chiama un “Atlante dei microbi della stratosfera“.

Secondo la ricercatrice: “Un programma del genere sarebbe incredibilmente produttivo, interessante e utile, non solo per quello che potrebbe dirci sulla vita sulla Terra, ma anche su come le cellule potrebbero sopravvivere e persino adattarsi alla vita su altri pianeti“. Per esempio dando indicazioni sulle implicazioni dovute alla contaminazione di altri pianeti (o lune) e attuando un programma di protezione planetaria (non esponendo altri pianeti ai germi terrestri).

Silhouette dello Shuttle Endeavour nella STS 130 – Credits: NASA

Quando misuriamo la risposta della vita terrestre in ambienti estremi sulla Terra, possiamo imparare di più sull’abitabilità del Sistema Solare e dove affinare la ricerca della vita oltre il nostro pianeta“, afferma il dott. David J. Smith, un anziano microbiologo della Divisione di Bioscienze al centro di ricerca Ames della NASA.

Le condizioni nella stratosfera sono brutali – è un ambiente secco, freddo, ipobarico (cioè a bassa pressione), e pieno di radiazione ultravioletta, ed è per questo che serve da analogo alla vita su altri mondi con condizioni simili.

Le temperature, i raggi UV e l’aridità sono simili a quelli di Marte, quindi è un grande proxy“, afferma Shiladitya DasSarma. Normalmente i batteri e i funghi muoiono in questo tipo di ambiente, ma quelli che sopravvivono lo fanno adottando alcune strategie vincenti. Per esempio, la formazione delle spore è un modo provato e vero per proteggere il materiale genetico.

Eppure anche gli estremofili non sporigeni hanno meccanismi per proteggersi. “Esiste un’ampia varietà di meccanismi di sopravvivenza da stress“, afferma Shiladitya DasSarma. “Per i raggi UV, un certo numero di estremofili (tipo il deinococcus radiodurans e i cianobatteri) hanno meccanismi di riparazione del danno al DNA; altri hanno metodi aggiuntivi, più quiescenti, come gli alofili estremi che possono sopravvivere in situazioni di acqua molto scarsa, perché le loro proteine sono progettate per trattenere qualsiasi piccola quantità di acqua presente.”

Se la vita può sopravvivere alle condizioni della nostra stratosfera, forse la vita può anche sopravvivere nello spazio. Quando si tratta di microbi “in autostop” su veicoli spaziali interplanetari, sarà sempre più importante sapere quali di questi batteri, archaea o funghi possono sopravvivere, dal momento che dagli studi sulla stratosfera sappiamo che temperature fredde, radiazioni UV e altri fattori non uccideranno ogni cellula.

Titano in falsi colori; sono visibili dettagli della sua superficie e dell’atmosfera. – Credits: NASA

Attualmente, le agenzie spaziali compresa la NASA hanno il mandato di non esporre altri pianeti alla microfauna terrestre, quindi si prendono precauzioni prima di lanciare i lander sulla superficie di un altro corpo celeste da noi raggiungibile. Nella maggior parte dei casi, non è improbabile che l’essere vivente microscopico rimarrà poco in vita, dopo che una nave spaziale è stata bersagliata dai raggi cosmici nello spazio. Tuttavia, sappiamo per esperienza, quanto possano essere invasive  alcune forme di vita sulla Terra (infatti, c’è una ragione per cui la vita è “ovunque” sul nostro pianeta).

Sappiamo che Marte è un pianeta polveroso e che i veicoli spaziali una volta ricoperti di polvere potrebbero offrire un riparo ad alcuni di questi autostoppisti microbici galattici“, dice David Smith, che ha pubblicato un documento nel 2017 esaminando questa ipotesi. “Inoltre, una porzione di bioburden [la quantità di microbi che sopravvive all’esterno di  un veicolo spaziale], si può trovare dentro l’astronave, dove sono protetti dalle radiazioni, riducendo sostanzialmente o eliminando completamente, gli effetti dei raggi UV.” Con una protezione minima, i microbi possono usare le stesse strategie che consentono loro di sopravvivere nella stratosfera – come la riparazione del DNA dei danni UV, o la conservazione dell’acqua – per rimanere vivi lontano dalla Terra.

Deinococcus Radiodurans al microscopio immagine di laboratorio acquisita da Michael Daly, Uniformed Services University, Bethesda, MD, USA.

È importante tenere a mente che sopravvivere non significa necessariamente prosperare. Solo perché un organismo è in grado di sopravvivere, diciamo fino a Marte, non significa che vivrà e si riprodurrà una volta arrivato a destinazione. Ecco perché è più importante conoscere di più gli estremofili, in particolare quelli nella stratosfera terrestre.

Tramonto su Marte ripreso dal rover Spirit - credits: NASA
Tramonto su Marte ripreso dal rover Spirit – credits: NASA

Al contrario, a un certo punto potremmo effettivamente desiderare che alcuni di questi microrganismi prosperino su altri mondi (o lune), perché i buoni batteri diverranno partner importanti per noi quando creeremo colonie umane. “Se vogliamo andare su Marte e abitarlo, potremmo aver bisogno di  portare con noi tutti i microbi che abbiamo bisogno che prosperino e sopravvivano là“, ci dice Priya DasSarma. “Ma non vogliamo portare nulla che contamini o distrugga l’ambiente dove stiamo andando.”

Sapere come e perché gli organismi estremofili persistono nella stratosfera terestre, sopra le nostre teste, sarà importante quando si tratterà di proteggere i pianeti che esploreremo a breve termine. Nel frattempo, guardando più lontano nel futuro, quelle stesse forme di vita estreme potrebbero alla fine aiutarci a sopravvivere su altri mondi mentre ci espandiamo nella galassia.

E con questa visione alla Isaac Asimov, dal Cosmo è tutto

CIELI SERENI

(Fonte: phys.org )