Nuove prove allettanti hanno suggerito che potrebbe esserci un lago salato sotto un ghiacciaio su Marte. Mentre la salamoia a temperature gelide non sembra l'ambiente più ospitale, è difficile resistere a chiedersi se la vita organica possa sopravvivere – o addirittura guadagnarsi da vivere – lì.

Ma che tipo di forma di vita potrebbe essere? Poiché Marte era un tempo un luogo molto più acquoso, potrebbe effettivamente ospitare qualche antica forma di vita, fossilizzata o viva. È anche possibile che i microbi della Terra abbiano accidentalmente contaminato il pianeta durante le passate missioni di esplorazione spaziale, e non è plausibile che ora risiedano nel lago.

Tuttavia, è improbabile che troveremo animali più grandi nel lago. Ci sono alcuni insetti, pesci e altri organismi sulla Terra che sono in grado di vivere a temperature sotto lo zero. Marte, però, manca delle reti alimentari necessarie per sostenere gli organismi superiori. Al contrario, molti microrganismi sono in grado di abitare ambienti ostili anche quando non sono presenti altri organismi.

Sappiamo dalle ricerche sulla Terra che molti microbi possono sopravvivere in salamoia. Uno studio recente ha rivelato che le comunità di tali "microbi alofili", organismi adattati a vivere ad alti livelli di sale, sono diversi e ricchi di biomassa, anche se saturi di cloruro di sodio (sale da cucina).

Molti alofili terrestri sono resistenti, altamente tolleranti alla luce ultravioletta e alle basse temperature. Alcuni sono in grado di respirare cellulare in assenza di ossigeno. Alcuni microbi alofili, incluso il fungo Aspergillus penicillioides , il batterio Halanaerobium e organismi produttori di metano noti come archaea – potrebbero essere in grado di sopravvivere in una salamoia marziana.

Bassa temperatura

La principale barriera alla vita è probabilmente la temperatura proibitivamente bassa (circa -70ºC). Eppure le temperature sperimentate su Marte sono in realtà meno fredde di quelle utilizzate nei congelatori sulla Terra per preservare le cellule microbiche o altro materiale biologico in una condizione dormiente ma vitale (da -70ºC a -80ºC). Cosa c'è di più, alcuni sali possono effettivamente prevenire il congelamento della salamoia anche a temperature basse come quelle previste nel lago marziano. È quindi fuor di dubbio che alcuni sistemi microbici potrebbero essere preservati (e probabilmente sopravvivere) su Marte.

Infatti, sappiamo che i microbi possono sopravvivere a lungo in condizioni dormienti, anche senza acqua liquida. Non siamo ancora sicuri di quanto tempo, ma probabilmente migliaia di anni e forse molto di più. Piante e animali come i nematodi - che sono più vulnerabili ai danni di alcuni microbi - sono stati rianimati dal permafrost dopo essere rimasti congelati per circa 30, 000 a 42, 000 anni sulla Terra.

I microbi sono stati anche recuperati da fluidi all'interno di antichi cristalli di sale. E le cellule fossili di alcune delle prime forme di vita sulla Terra sono state conservate in antiche rocce, comprese quelle associate ai sali.

Tipi di sale

Ciò che è più difficile da dimostrare è che le cellule possono essere attive in condizioni marziane. L'acqua liquida è essenziale per la funzione microbica, e i corpi idrici sulla Terra che supportano popolazioni di cellule possono variare enormemente in scala:da oceani o laghi a sottili film di molecole d'acqua invisibili a occhio nudo.

Il sale aiuta a determinare se l'attività microbica può aver luogo nell'acqua. La proporzione di molecole d'acqua all'interno di una soluzione è la cosiddetta frazione molare relativa dell'acqua, nota anche come "attività dell'acqua". Questo parametro può determinare se la vita è plausibile in un luogo e in un momento specifici. Tutti i microrganismi hanno un valore ottimale per l'attività dell'acqua, e un valore minimo al quale si arresta la loro attività metabolica (questo varia notevolmente, a seconda del microbo e delle condizioni ambientali).

I tipi di sale e sostanze nutritive disciolti nell'acqua influenzano l'attività dell'acqua. Alcuni materiali disciolti diluiscono le molecole d'acqua e le trattengono tramite legami chimici, a volte impedendo alle cellule di accedervi. La natura chimica dei composti disciolti può quindi determinare se proteine, membrane e altri sistemi da cui dipende la vita mantengono una stabilità e una flessibilità sufficienti per rimanere intatte e funzionali.

Mentre le salamoie dominate dal cloruro di sodio sono di gran lunga le più comuni sulla Terra, i sali di solfato erano comuni sull'antico Marte, e sono ancora oggi prevalenti. Ma non possiamo essere sicuri se sia questo tipo di sale a essere presente nel lago su Marte. Se è, potrebbe essere una cattiva notizia per i microbi. Uno studio ha scoperto che le salamoie contenenti sali di solfato possono effettivamente avere una forza ionica maggiore (una misura della carica elettrica di una soluzione salina) rispetto a quelle che si trovano sulla Terra, che può renderli meno abitabili. L'esatto meccanismo alla base di questo, però, rimane poco chiaro.

Altri tipi di sale, compresi cloruro di magnesio e perclorati, aumentare la flessibilità delle molecole biologiche a temperature sotto lo zero e quindi aumentare il metabolismo cellulare. Tali sali, che sono conosciuti come "caotropici", può consentire la crescita di microbi a temperature molto più basse del solito. La presenza di altre sostanze organiche caotropiche, tra cui glicerolo, alcoli e fruttosio – possono anche aumentare il metabolismo cellulare in [condizioni ostili], come a bassa temperatura o bassa attività dell'acqua.

Quindi le salamoie sono complesse e, mentre sappiamo molto sui limiti biofisici per la vita sulla Terra, si sa poco della biologia dello stress della stragrande maggioranza dei microbi terrestri. Se viene confermato un lago salato subglaciale su Marte, dovremo prima determinare quali sali ci sono per saperne di più sulle implicazioni per la vita cellulare.

Camera di conservazione?

Quindi da quello che sappiamo della vita sulla Terra, bassa attività dell'acqua, sali, condizioni caotropiche e temperature intorno a -70ºC possono agire per preservare la vita. Ma essere preservati non è esattamente la stessa cosa che essere vivi e vegeti. I limiti noti per la crescita sulla Terra si trovano nell'intervallo da -15ºC a -20ºC per le specie microbiche più resistenti. I limiti per il metabolismo cellulare si trovano da qualche parte nell'intervallo da -20ºC a -40ºC. Ciò significa che finora non è stato identificato alcun microbo terrestre in grado di mantenere la funzione cellulare nelle condizioni che generalmente si verificano su Marte.

Se i microbi terrestri sono effettivamente presenti nell'ambiente marziano, potrebbero essere vivi ma inattivi, ed è probabile che abbiano il potenziale per riprendere l'attività una volta che la temperatura locale aumenta a un livello biologicamente permissivo. E una volta che c'è vita attiva su Marte, è logico supporre che ci sarà anche un'evoluzione di quella vita in atto.

Un lago marziano salino subglaciale è, in realtà, più probabile che funga da camera di conservazione che da culla della vita. Tuttavia, è ancora una notizia estremamente eccitante, che rende il lago un obiettivo perfetto per future missioni spaziali volte alla ricerca dei segni della vita antica.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.