L'albero della vita è appena diventato un po' più grande:un team di scienziati degli Stati Uniti e della Cina ha identificato un gruppo completamente nuovo di microbi che vivono tranquillamente nelle sorgenti termali, sistemi geotermici e sedimenti idrotermali nel mondo. I microbi sembrano svolgere un ruolo importante nel ciclo globale del carbonio aiutando ad abbattere le piante in decomposizione senza produrre il metano gas serra.

"Gli scienziati del clima dovrebbero prendere in considerazione questi nuovi microbi nei loro modelli per capire in modo più accurato come influenzeranno il cambiamento climatico, " ha detto Brett Baker, assistente professore presso l'Università del Texas presso il Marine Science Institute di Austin che ha guidato la ricerca pubblicata il 23 aprile in Comunicazioni sulla natura .

Il nuovo gruppo, che i biologi chiamano phylum, è chiamato Brockarchaeota dopo Thomas Brock, un pioniere nello studio dei microbi che vivono in ambienti estremi come le sorgenti termali del Parco Nazionale di Yellowstone. Purtroppo, Brock è morto il 4 aprile. La sua ricerca ha portato a un potente strumento biotecnologico chiamato PCR, che viene utilizzato, tra l'altro, nel sequenziamento genico e nei test COVID-19.

"La descrizione di questi nuovi microbi delle sorgenti termali è un giusto tributo all'eredità di Tom in microbiologia, "aggiunse il panettiere.

Finora, I Brockarchaeota non sono stati coltivati ​​con successo in laboratorio o ripresi al microscopio. Anziché, sono stati identificati ricostruendo scrupolosamente i loro genomi da frammenti di materiale genetico raccolti in campioni di sorgenti termali in Cina e sedimenti idrotermali nel Golfo della California. Baker e il team hanno utilizzato il sequenziamento del DNA ad alto rendimento e approcci computazionali innovativi per mettere insieme i genomi degli organismi appena descritti. Gli scienziati hanno anche identificato i geni che suggeriscono come consumano i nutrienti, produrre energia e generare rifiuti.

"Quando abbiamo cercato nei database genetici pubblici, abbiamo visto che erano stati raccolti in tutto il mondo ma descritti come "microrganismi incolti, '" ha detto Valerie De Anda, primo autore del nuovo articolo, riferendosi a campioni raccolti da altri ricercatori nelle sorgenti termali del Sud Africa e nello Yellowstone del Wyoming, e dai sedimenti lacustri in Indonesia e Ruanda. "C'erano sequenze genetiche che risalgono a decenni fa, ma nessuno di loro era completo. Così, abbiamo ricostruito i primi genomi in questo phylum e poi ci siamo resi conto, Oh, sono in giro per il mondo e sono stati completamente trascurati".

I Brockarchaeota fanno parte di un più grande, gruppo di microbi poco studiato chiamato archaea. Fino ad ora, gli scienziati pensavano che l'unico archaea coinvolto nella decomposizione dei composti metilati, cioè, piante in decomposizione, fitoplancton e altra materia organica, erano quelli che producevano anche il metano, gas serra.

"Stanno usando un nuovo metabolismo che non sapevamo esistesse negli archaea, " ha detto De Anda. "E questo è molto importante perché i sedimenti marini sono il più grande serbatoio di carbonio organico sulla Terra. Questi archaea riciclano il carbonio senza produrre metano. Questo conferisce loro una posizione ecologica unica in natura".

Un phylum è un ampio gruppo di organismi correlati. Per avere un'idea di quanto siano grandi e diversi i phyla, considerare che il solo phylum Chordata include i pesci, anfibi, rettili, uccelli, mammiferi e ascidie. Il phylum Arthropoda, che rappresenta circa l'80% di tutti gli animali, include insetti, aracnidi (come ragni, scorpioni e zecche) e crostacei (granchi, aragoste, gamberetto, e altri gustosi abitanti del mare).

A luglio 2020, Panettiere, De Anda e altri suggerirono la possibile esistenza di diversi nuovi phyla tra gli archaea, tra cui Brockarchaeota, in un articolo di recensione in Microbiologia della natura . Questo ultimo studio aggiunge più di una dozzina di nuove specie a Brockarchaeota, descrive il loro metabolismo e dimostra che sono davvero un phylum decisamente nuovo.

Oltre alla decomposizione della materia organica, questi microbi appena descritti hanno altre vie metaboliche che De Anda ipotizza che un giorno potrebbero essere utili in applicazioni che vanno dalla biotecnologia all'agricoltura ai biocarburanti.