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La vita può viaggiare tra i pianeti? È una domanda che accompagna l’umanità ogni volta che guardiamo verso Marte immaginando di avventurarci in traversate interplanetarie oltre la Terra. Ma saremmo davvero i primi esseri viventi a riuscire nell’impresa? Forse no, almeno stando alla litopanspermia, un’ipotesi scientifica secondo cui i microbi sarebbero in grado di spostarsi nello spazio all’interno di frammenti di roccia espulsi dall’impatto di asteroidi. Anche se non esistono prove, un nuovo studio suggerisce che alcuni microrganismi potrebbero effettivamente sopravvivere a un viaggio interplanetario.
Un gruppo di ricercatori della Johns Hopkins University ha sottoposto un batterio noto per la sua straordinaria resistenza a una delle fasi più violente di questo processo. Si tratta del Deinococcus radiodurans, un microrganismo scoperto nel deserto del Cile e famoso per la capacità di sopportare radiazioni intense, disidratazione e altre condizioni estreme che sarebbero letali per la maggior parte delle forme di vita sulla Terra. Proprio per queste caratteristiche è stato scelto come modello per indagare la possibilità che la vita microbica riesca a resistere al momento in cui un frammento di roccia viene espulso da un pianeta dopo l’impatto di un meteorite.
Gli asteroidi come taxi
Quando colpisce la superficie di un pianeta, un meteorite genera pressioni gigantesche e onde d’urto capaci di espellere frammenti di roccia direttamente nello spazio. Sappiamo, per esempio, che alcuni meteoriti trovati sulla Terra provengono da Marte, a riprova del fatto che il trasferimento di materiale tra pianeti è possibile. La domanda è se un organismo microscopico sarebbe in grado di sopravvivere a questo processo.
Gli scienziati sanno che alcuni microbi possono resistere alle condizioni estreme dello spazio, come radiazioni, freddo e vuoto. Tuttavia è meno chiaro se possano sopravvivere all’impatto iniziale che li catapulterebbe fuori da un pianeta, che coincide con straordinarie pressioni della durata di appena pochi microsecondi.
Simulazioni precedenti suggeriscono che le rocce espulse da Marte sarebbero oggetto di pressioni inferiori a circa 5 gigapascal (Gpa), decine di migliaia di volte superiore alla pressione atmosferica sulla superficie della Terra.
I microbi prima e dopo l’impatto Lisa Orye / Johns Hopkins University
Per ricreare queste condizioni, i ricercatori hanno progettato un esperimento che riproducesse un impatto in condizioni controllate. Colture di Deinococcus radiodurans sono state collocate tra due membrane all’interno di una piccola struttura metallica. In seguito, un proiettile sparato da un dispositivo sperimentale simile a un cannone ha colpito il sistema, generando pressioni paragonabili a quelle che si produrrebbero durante l’espulsione di rocce a seguito di un impatto planetario. Dopo l’urto, gli scienziati hanno recuperato le cellule e analizzato la loro struttura, la risposta genetica, verificando naturalmente anche se fossero sopravvissute.
I risultati, pubblicati il 3 marzo sulla rivista Pnas Nexus, suggeriscono che il batterio studiato è quasi pronto per un viaggio nello spazio. Deinococcus radiodurans ha infatti mostrato una capacità di sopravvivenza sorprendente: quasi tutte le cellule sono sopravvissute alle pressioni di 1,4 Gpa, mentre circa il 60% ha resistito anche a 2,4 Gpa. Nonostante lo stress biologico sia aumentato con la pressione, una quota significativa dei microrganismi rimaneva vitale. La struttura d’acciaio che sosteneva le piastre si è disintegrata prima delle cellule batteriche.
“Pensavamo che sarebbero morte già al primo test”, ha ammesso Lily Zhao, autrice principale dello studio. “Abbiamo iniziato ad aumentare sempre di più la velocità degli impatti. Continuavamo a cercare di ucciderle, ma era davvero difficile”.
Per misurare la loro capacità di sopravvivenza, i ricercatori hanno confrontato quanti batteri fossero ancora in grado di riprodursi dopo l’impatto rispetto al numero iniziale di cellule. Ma hanno anche osservato le cellule con microscopi elettronici per valutare eventuali danni strutturali e analizzato la loro attività genetica per capire come reagissero allo stress estremo. I risultati suggeriscono che il batterio al centro dello studio non solo potrebbe sopravvivere all’impatto di un meteorite, ma attiverebbe anche meccanismi cellulari di recupero. “Non sappiamo ancora se esista vita su Marte, ma se c’è è probabile che abbia capacità simili”, ha dichiarato K.T. Ramesh, tra gli autori dello studio.
Da dove arriva e dove può andare la vita
La ricerca ha importanti implicazioni per diverse aree della scienza. Da un lato sostiene la possibilità che la vita possa propagarsi tra i pianeti attraverso frammenti di roccia espulsi da meteoriti, come ipotizza la litopanspermia. E se un microrganismo può sopravvivere all’espulsione da Marte, potrebbe anche resistere al viaggio nello spazio ed eventualmente all’impatto su un altro pianeta.
“La vita potrebbe sopravvivere all’espulsione da un pianeta e al suo trasferimento su un altro”, ha dichiarato Ramesh. “È un evento cruciale che cambia il modo in cui pensiamo all’origine della vita e a come sia iniziata sulla Terra”.
“Abbiamo dimostrato che è possibile che la vita sopravviva a un impatto e a un’espulsione su larga scala”, ha aggiunto Zhao. “Questo significa che la vita potrebbe potenzialmente spostarsi tra i pianeti. Forse siamo marziani!”.
Ma i risultati sono rilevanti anche per le strategie di protezione planetaria, che mirano a evitare di contaminare altri mondi con organismi terrestri durante le missioni spaziali. Se alcuni microbi sono così resistenti, il rischio di trasportare involontariamente forme di vita potrebbe essere maggiore di quanto si pensasse. “Forse dovremmo essere molto attenti ai pianeti che visitiamo”, ha osservato il professor Ramesh.
Da ultimo, il lavoro potrebbe condizionare anche la ricerca di vita extraterrestre. Capire quanto possano essere resistenti i microrganismi aiuta a identificare i luoghi in cui sarebbero in grado di sopravvivere nel sistema solare, dai crateri di impatto su Marte alle lune ghiacciate come Europa.
