Il bacino di Cuatro Cienegas, situato nel deserto del Chihuahuan in Messico, un tempo era un mare poco profondo che fu isolato dal Golfo del Messico circa 43 milioni di anni fa.

Questo bacino ha la caratteristica insolita di essere particolarmente povero di nutrienti e di ospitare un "mondo perduto" di molti microbi acquatici sotterranei e fuori terra di antichi antenati marini.

A causa di queste caratteristiche, è un luogo prezioso per i ricercatori per studiare e capire come potrebbe essere esistita la vita su altri pianeti nel nostro sistema solare.

In un recente studio pubblicato sulla rivista eLife un team di ricercatori, tra cui l'autore principale Jordan Okie della School of Earth and Space Exploration dell'Arizona State University e l'autore senior Jim Elser della School of Life Sciences, condusse esperimenti nel bacino di Cuatro Cienegas.

Il loro obiettivo era far luce su come le caratteristiche fondamentali del genoma di un organismo - le sue dimensioni, il modo in cui codifica le informazioni, e la densità delle informazioni, influiscono sulla sua capacità di prosperare in un ambiente estremo.

"Questa zona è così povera di sostanze nutritive che molti dei suoi ecosistemi sono dominati da microbi e potrebbero avere somiglianze con gli ecosistemi della Terra primitiva, così come agli ambienti più umidi del passato su Marte che potrebbero aver sostenuto la vita, ", afferma l'autore principale Okie.

Per il loro esperimento, ricercatori hanno condotto un monitoraggio sul campo, campionamento, e la chimica dell'acqua di routine per 32 giorni in un basso fondale, stagno povero di nutrienti chiamato Lagunita nel bacino di Cuatro Cienegas.

Primo, installarono mescocosmi (ecosistemi in miniatura) che fungevano da gruppo di controllo e rimanevano separati dal resto dello stagno. Hanno quindi aggiunto una soluzione fertilizzante ricca di azoto e fosforo per aumentare la crescita microbica nello stagno.

Alla fine dell'esperimento, hanno esaminato come la comunità nello stagno è cambiata in risposta ai nutrienti aggiuntivi, concentrandosi sulla loro capacità di elaborare le informazioni biochimiche all'interno delle loro cellule.

J. Craig Venter Institute professore associato Christopher Dupont, chi è un autore senior dello studio, ha dichiarato, "Abbiamo ipotizzato che i microrganismi trovati in ambienti oligotrofici (a basso contenuto di nutrienti) sarebbero, non necessario, fare affidamento su strategie a bassa risorsa per la replicazione del DNA, trascrizione dell'RNA, e traduzione di proteine. Al contrario, un ambiente copiotrophic (alto contenuto di nutrienti) favorisce strategie ad alta intensità di risorse."

In definitiva, hanno scoperto che in effetti una comunità arricchita di nutrienti è stata dominata da specie in grado di elaborare le informazioni biochimiche a un ritmo più rapido, mentre la comunità originale a basso contenuto di nutrienti ospitava specie con costi ridotti di elaborazione delle informazioni biochimiche.

"Questo studio è unico e potente perché prende idee dallo studio ecologico di grandi organismi e le applica alle comunità microbiche in un esperimento sull'intero ecosistema, " dice Elser. "Così facendo, Eravamo in grado, forse per la prima volta, identificare e confermare che esistono tratti fondamentali dell'intero genoma associati a risposte microbiche sistematiche allo stato dei nutrienti dell'ecosistema, senza riguardo per l'identità di specie di quei microbi."

Ciò che questo può suggerire per la vita su altri pianeti è che gli organismi, non importa dove sono, devono disporre di macchinari per l'elaborazione delle informazioni calibrati sulle risorse chiave che li circondano. A sua volta, l'approvvigionamento di queste risorse dipenderà dall'ambiente planetario.

"Questo è molto eccitante, come suggerisce ci sono regole di vita che dovrebbero essere generalmente applicabili alla vita sulla Terra e oltre, " dice Oki.