Un nuovo studio ha rivelato come un gruppo di microbi di acque profonde fornisca indizi sull'evoluzione della vita sulla Terra, secondo un recente documento in Il Giornale ISME . I ricercatori hanno utilizzato metodi molecolari all'avanguardia per studiare questi microbi, che prosperano nel caldo, fluidi privi di ossigeno che scorrono attraverso la crosta terrestre.

Chiamato Hydrothermarchaeota, questo gruppo di microbi vive in un ambiente così estremo che non sono mai stati coltivati ​​in un laboratorio per lo studio. Un gruppo di ricerca del Bigelow Laboratory for Ocean Sciences, l'Università delle Hawaii a Manoa, e il Department of Energy Joint Genome Institute ha aggirato il problema della coltivazione con metodi di sequenziamento genetico chiamati genomica, una serie di nuove tecniche utilizzate per sequenziare grandi gruppi di informazioni genetiche. Hanno scoperto che Hydrothermarchaeota può ottenere energia elaborando monossido di carbonio e solfato, che è una strategia metabolica trascurata. I microbi usano l'energia di questo processo per crescere come una forma di chemiosintesi.

"La maggior parte della vita sulla Terra è microbica, e la maggior parte dei microbi non è mai stata coltivata, "ha detto Beth Orcutt, un ricercatore senior presso il Bigelow Laboratory e uno degli autori senior dello studio. "Questi risultati sottolineano il motivo per cui la genomica unicellulare è uno strumento così importante per scoprire come funziona un'enorme proporzione della vita".

L'analisi dei genomi di Hydrothermarchaeota ha rivelato che questi microbi appartengono al gruppo di vita unicellulare noto come archaea e si sono evoluti all'inizio della storia della vita sulla Terra, così come i loro insoliti processi metabolici. Queste osservazioni suggeriscono che la crosta oceanica del sottosuolo è un habitat importante per comprendere come si è evoluta la vita sulla Terra, e potenzialmente altri pianeti.

I ricercatori hanno anche trovato prove genetiche che gli Hydrothermarchaeota hanno la capacità di muoversi da soli. La motilità offre una preziosa strategia di sopravvivenza per l'ambiente estremo che chiamano casa, che ha un apporto limitato di nutrienti essenziali per la vita.

"Lo studio di questi microbi unici può darci informazioni sulla storia della Terra e sulle potenziali strategie di vita su altri pianeti, "ha detto Stephanie Carr, primo autore dell'articolo ed ex ricercatore post-dottorato con Orcutt che ora è assistente professore all'Hartwick College. "Le loro strategie di sopravvivenza li rendono incredibilmente versatili, e giocano un ruolo importante, ruolo trascurato negli ambienti sotterranei in cui vivono."

Nel 2011, Orcutt e altri scienziati del progetto hanno navigato sul fianco della cresta Juan de Fuca, una dorsale oceanica al largo della costa di Washington dove due placche oceaniche si stanno separando e generano nuova crosta oceanica. Hanno usato il robot per immersioni profonde della Woods Hole Oceanographic Institution Jason per percorrere 2,6 km fino al fondo del mare e raccogliere campioni del fluido che scorre attraverso la crosta profonda.

Questi fluidi crostali contenevano microbi che non erano mai stati studiati prima. Lavorando in collaborazione con il Dipartimento di Energia Joint Genome Institute, i ricercatori hanno selezionato e analizzato i microbi nel Single Cell Genomics Center del Bigelow Laboratory. Questa struttura di ricerca all'avanguardia è diretta da Ramunas Stepanauskas, un ricercatore senior e autore di studi. Il team del progetto ha anche analizzato i microbi utilizzando la metagenomica, una tecnica che estrae informazioni genomiche direttamente da campioni ambientali. Queste analisi hanno fornito informazioni sui progetti genetici di Hydrothermarchaeota, la loro relazione con altri archaea, e le strategie che hanno evoluto per sopravvivere nel sottomarino.

I ricercatori si baseranno su questa scoperta quando torneranno alla cresta Juan de Fuca nel maggio 2019 per continuare a indagare sui microbi estremi che prosperano sotto il fondo del mare. Orcutt guiderà una crociera utilizzando il ROV Jason con questo team di ricercatori per esplorare ulteriormente l'ambiente sottomarino, sfruttando i finanziamenti della National Science Foundation e della NASA.

"I microbi che vivono 'sepolti vivi' sotto il fondo del mare sono davvero intriganti per noi, poiché possono sopravvivere con basse quantità di energia, " ha detto Orcutt. "Speriamo che i nostri esperimenti su questi strani microbi possano mostrare come lo fanno, quindi possiamo immaginare come potrebbe esistere la vita su altri pianeti".