Vagare in un deserto quasi ovunque nel mondo, e alla fine noterai rocce scure, specialmente dove il sole splende più brillantemente e l'acqua scorre giù o la rugiada si raccoglie. In alcuni punti, se sei fortunato, potresti imbatterti in opere d'arte antiche, incisioni rupestri, scolpite nella macchia. Per anni, però, i ricercatori hanno capito di più sui petroglifi che sulla misteriosa macchia scura, chiamata vernice di roccia, in cui sono stati disegnati.

In particolare, la scienza deve ancora giungere a una conclusione su dove la vernice di roccia, che è insolitamente ricco di manganese, viene da.

Ora, scienziati del California Institute of Technology, lo SLAC National Accelerator Laboratory del Dipartimento dell'Energia e altrove pensano di avere una risposta. Secondo un recente documento in Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , la vernice di roccia è lasciata dalle comunità microbiche che usano il manganese per difendersi dal sole del deserto.

Il mistero della vernice di roccia è vecchio, disse Usha Lingappa, uno studente laureato al Caltech e l'autore principale dello studio. "Charles Darwin ha scritto su di esso, Alexander von Humboldt ha scritto su di esso, " lei disse, e c'è un dibattito di lunga data sul fatto che abbia un'origine biologica o inorganica.

Ma, Lingappa ha detto, lei ei suoi colleghi in realtà non si sono proposti di capire da dove provenga la vernice di roccia. Anziché, erano interessati a come gli ecosistemi microbici nel deserto interagiscono con la vernice delle rocce. Fare così, hanno utilizzato tutte le tecniche possibili:sequenziamento del DNA, analisi mineralogiche, microscopio elettronico, e, aiutato da Samuel Webb, scienziato della Stanford Synchroton Radiation Lightsource (SSRL), metodi avanzati di spettroscopia a raggi X che potrebbero mappare diversi tipi di manganese e altri elementi all'interno di campioni di vernice di roccia.

"Combinando queste diverse prospettive, forse potremmo disegnare un'immagine di questo ecosistema e capirlo in modi nuovi, "Lingappa ha detto. "Ecco da dove abbiamo iniziato, e poi siamo incappati in questa ipotesi" per la formazione di vernice rocciosa.

Tra le osservazioni chiave del team c'era che, mentre il manganese nella polvere del deserto è solitamente in forma di particelle, si depositava in strati più continui di vernice, un fatto rivelato dai metodi di spettroscopia a raggi X di SSRL che possono dire non solo quali composti chimici compongono un campione ma anche come sono distribuiti, su scala microscopica, in tutto il campione.

Quella stessa analisi ha mostrato che i tipi di composti di manganese nelle vernici erano il risultato di cicli chimici in corso, piuttosto che essere lasciati al sole per millenni. Quelle informazioni, combinato con la prevalenza di batteri chiamati Chroocuccidiopsis che usano il manganese per combattere gli effetti ossidativi del duro sole del deserto, ha portato Lingappa e il suo team a concludere che la vernice di roccia è stata lasciata da quei batteri.

Da parte sua, Webb ha detto che gli piace sempre un progetto manganese—"Sono un mangafilo da un po' di tempo ormai"—e che questo progetto è arrivato al momento perfetto, dati i progressi nella spettroscopia a raggi X presso SSRL. I miglioramenti nella dimensione del fascio di raggi X hanno permesso ai ricercatori di ottenere un'immagine a grana più fine della vernice di roccia, Egli ha detto, e altri miglioramenti hanno assicurato che potessero dare una buona occhiata ai loro campioni senza il rischio di danneggiarli. "Stiamo sempre armeggiando e mettendo a punto le cose, e penso che fosse il momento giusto per un progetto che forse 5 o 10 anni fa non sarebbe stato davvero fattibile".