Secondo l’ipotesi Gaia, proposta dagli scienziati Lovelock e Margulis negli anni ’70, per milioni di anni il nostro pianeta avrebbe dovuto diventare progressivamente più caldo, mentre anche i nostri oceani avrebbero dovuto essere progressivamente più acidi. Il fatto che ciò non sia accaduto suggerisce un sistema complesso a livello planetario che si autoregola, con la vita planetaria e i processi geologici che lavorano insieme per stabilizzare la geologia e il clima planetari. Nonostante la sua importanza, questa idea non poteva essere testata in precedenza a causa della sua scala planetaria.

In un articolo pubblicato sul Journal of the Royal Society Interface , Il professore esterno SFI Ricard Solé (Universitat Pompeu Fabra) e i suoi collaboratori propongono un sistema sperimentale che testerà, su piccola scala, le dinamiche che regolano i processi planetari. Utilizzando la biologia sintetica, testeranno due microrganismi ingegnerizzati in un sistema autonomo per vedere se riescono a raggiungere un equilibrio stabile.

Questa configurazione proposta si ispira alla recente ricerca sulla fermentazione, che in genere ha richiesto un controllo esterno finemente sintonizzato, per ottenere condizioni stabili e regolate, compreso un livello di pH stabile. "Di recente si è cercato di vedere se è possibile ingegnerizzare i microrganismi per la fermentazione in modo che possano autoregolarsi", afferma Solé. "Questa è stata l'ispirazione principale."

Questa configurazione sperimentale, che Solé e molti dei suoi studenti hanno sviluppato durante una visita allo SFI, ha il potenziale per rispondere a domande di lunga data sul campo sui sistemi di regolamentazione a livello planetario.

In questa configurazione sperimentale, un ceppo rileverà se l'ambiente sta diventando troppo acido e contrasterà l'aumento dell'acidità, mentre l'altro ceppo rileverà se l'ambiente sta diventando troppo basico e agirà per contrastare questa diminuzione dell'acidità.

"Poiché questi ceppi agiscono sull'ambiente, e l'ambiente li influenza, si crea un circolo causale chiuso", ha detto Solé. "L'idea è dimostrare che, in condizioni molto ampie, si stabilizzeranno a un livello di pH costante, come previsto dalla teoria originale."

Ulteriori informazioni: Victor Maull et al, Un Daisyworld microbico sintetico:regolazione planetaria in provetta, Journal of The Royal Society Interface (2024). DOI:10.1098/rsif.2023.0585

Informazioni sul giornale: Giornale dell'interfaccia della Royal Society

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