Immagine ESEM di un micelio fungino fossile con associata microstromatolite "simile al cavolfiore" formata da batteri ossidanti il ferro. Da Koko Seamount, L'oceano Pacifico. 43 anni. Credito:Dr. Magnus Ivarsson
Nel 2020, La NASA e le missioni europeo-russe cercheranno prove della vita passata su Marte. Ma mentre vulcanico, roccia ignea predomina sul Pianeta Rosso, praticamente l'intera documentazione fossile terrestre proviene da rocce sedimentarie.
Affrontare il problema in Frontiere nelle Scienze della Terra , Scienziati svedesi hanno iniziato a raccogliere prove di microbi fossilizzati in ambienti rocciosi ignei inesplorati sulla Terra, per aiutare a guidare dove cercare un fossile marziano e cosa cercare.
"Proponiamo un 'atlante di microfossili vulcanici' per aiutare a selezionare i siti target per le missioni alla ricerca di prove di vita extraterrestre, come la missione NASA Mars 2020 ed ExoMars, ", afferma l'autore principale Dr. Magnus Ivarsson. "L'atlante potrebbe anche aiutarci a riconoscere come potrebbero essere i microfossili di Marte, identificando le biofirme associate a diversi tipi di microbi fossilizzati".
La biosfera profonda della Terra
Ivarsson e colleghi studiano la vita sepolta nella roccia profonda e nel tempo profondo:resti fossili di microbi misteriosi, che hanno vissuto fino a un chilometro sotto i fondali oceanici più profondi per 3,5 miliardi di anni.
"Si ritiene che la maggior parte dei microrganismi sulla Terra esista nella biosfera profonda dell'oceano e della crosta continentale, " rivela Ivarsson. "Eppure stiamo iniziando solo ora a esplorare, attraverso progetti di perforazione profonda, questa biosfera nascosta".
Ricostruzione tridimensionale effettuata mediante tomografia a raggi X a base di sincrotrone (srxtm) della stessa come nell'immagine sopra. Micelio fungino con strutture microstromatolitiche e resti di strutture simili a cellule procariotiche tra le ife fungine. Credito:Dr. Magnus Ivarsson
In un mondo acquatico che non vede mai la luce del sole, batteri, funghi e altri microbi si sono adattati a nutrirsi della roccia ignea che li circonda, o addirittura l'uno dell'altro. Si diffondono attraverso microfratture e cavità, formare comunità complesse ed estese.
"Alla morte, le comunità microbiche si fossilizzano sulle pareti della loro dimora rocciosa. Questi microfossili possono fornire una storia di vita microbica nella roccia vulcanica".
Un atlante di microfossili vulcanici
In modo cruciale, La crosta oceanica terrestre è geochimicamente molto simile alle rocce vulcaniche che dominano il paesaggio marziano.
"Il nostro obiettivo è essere in grado di utilizzare il record di microfossili della crosta oceanica come sistema modello per guidare l'esplorazione marziana, " Spiega Ivarsson. "La nostra revisione delle conoscenze esistenti è un primo passo importante, ma è necessaria una comprensione più completa della vita profonda per mostrare dove e cosa cercare."
Per realizzare questo, dice Ivarsson, dobbiamo raccogliere più dati sull'aspetto e la posizione dei microfossili, ma anche, sulla loro composizione chimica.
Ricostruzione tridimensionale realizzata mediante tomografia a raggi X basata su sincrotrone (srxtm) di un micelio fungino fossilizzato e strutture simili a cellule procariotiche tra le ife che formano una "ragnatela". Parte del micelio ha forato chimicamente in un cristallo di calcite (visto nella parte inferiore). Credito:Dr. Magnus Ivarsson
"Questi fossili spesso conservano immensi dettagli morfologici. Ad esempio, possiamo distinguere ampie classi di funghi attraverso la comparsa di spore, corpi fruttiferi, miceli e altri stati di crescita o di batteri, per la presenza di formazioni simili a cavolfiori, generazioni di biofilm conservati come fogli laminati, e altre strutture comunitarie caratteristiche.
"Ma l'analisi dei lipidi e degli isotopi di carbonio nei microfossili consentirà di discriminare gruppi più precisi in base al loro metabolismo.
"Complessivamente queste informazioni aiuteranno a identificare quali tipi di microrganismi hanno maggiori probabilità di essere conservati su Marte, e quali condizioni geochimiche favoriscono maggiormente la fossilizzazione."
Un fossile su Marte
L'atlante dei microfossili aiuterebbe quindi anche a determinare quali campioni dovrebbero essere presi di mira per il ritorno sulla Terra, dato il carico utile limitato delle missioni su Marte.
"Sia le missioni Mars 2020 della NASA che ExoMars sono in grado di rilevare strutture fossili più grandi da rocce vulcaniche, come miceli fungini mineralizzati di dimensioni mm, o microstromatoliti più grandi in vescicole aperte.
"Le fotocamere da 8 micrometri/pixel di ExoMars hanno maggiori possibilità di identificare piccole caratteristiche e singole ife in situ su Marte. Tuttavia, la missione della NASA ha la possibilità di raccogliere campioni per successive indagini sulla Terra, e le sue fotocamere da 15 micrometri/px possono quindi essere sufficienti per selezionare campioni con un'alta probabilità di contenere biofirme. Queste strategie complementari aumentano la possibilità complessiva di rilevare prove di vita passata su Marte, se esiste, " conclude Ivarsson.
