Batteri viola come biomarcatori alieni?

Un team di ricercatori internazionali ha scoperto che alcuni batteri viola sfruttano il colore di questa luce per la fotosintesi

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Batteri viola come biomarcatori alieni?
Batteri viola come biomarcatori alieni?

Un team di ricercatori internazionali ha scoperto che alcuni batteri viola sfruttano il colore di questa luce per la fotosintesi.

batteri viola
3d rendering of a bacteria.

Cosa sono i batteri viola?

I batteri “estremofili” viola sono un gruppo di microrganismi che prosperano in ambienti estremi. La loro capacità di sopravvivere in condizioni così ostili li rende ottimi candidati per la ricerca di vita extraterrestre, in particolare su pianeti che potrebbero non avere le condizioni tipiche per la vita come la conosciamo.

La ricerca di pigmenti viola su esopianeti con atmosfere sottili e poca copertura nuvolosa potrebbe rivelarsi una strategia promettente per individuare potenziali biofirme e segni di vita aliena.

I batteri viola sono un gruppo affascinante e diversificato di microrganismi che stanno aiutandoci a comprendere meglio i limiti della vita sulla Terra. La loro scoperta ha il potenziale per rivoluzionare la nostra comprensione della vita nell’Universo.

Su molti esopianeti lontani, la ricerca di vita potrebbe concentrarsi su un colore in particolare: il viola. Questa affascinante ipotesi deriva da un nuovo studio su alcuni dei batteri più estremi della Terra, i quali, seppur in condizioni inospitali, prosperano grazie alla luce viola.



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Vita aliena viola: batteri fotosintetici come biomarcatori

Lo studio, condotto da un team di ricercatori internazionali, ha scoperto che questi batteri estreofili sfruttano la luce viola per la fotosintesi, un processo che consente loro di produrre energia e nutrienti. Questo tipo di luce, infatti, è in grado di penetrare più a fondo nell’acqua e nel ghiaccio rispetto ad altre lunghezze d’onda, rendendola una fonte di energia preziosa in ambienti estremi dove la luce solare è scarsa.

Sulla Terra, il colore dominante per la vita è il verde, grazie a batteri e piante che utilizzano la clorofilla verde per trasformare la luce solare visibile in energia. Su un pianeta in orbita attorno a una stella più piccola e più fioca, tuttavia, gli organismi hanno maggiori probabilità di prosperare se riescono a far funzionare il loro metabolismo sulla luce infrarossa invisibile.

I batteri alimentati a infrarossi esistono in molte nicchie della Terra, specialmente in luoghi dove la luce del Sole non penetra, come paludi torbide o sorgenti idrotermali di acque profonde. In un nuovo studio pubblicato sulla rivista Monthly Notice della Royal Astronomical Society, Lígia Fonseca Coelho, astrobiologa della Cornell University, e i suoi coautori hanno coltivato un campione di questi batteri, misurato le lunghezze d’onda della luce che riflettevano, e hanno simulato, come apparirebbero quelle tracce luminose su vari mondi remoti.

Telescopi come l’Extremely Large Telescope, che è in costruzione in Cile, e l’Habitable Worlds Observatory, che è ancora in fase di progettazione, saranno in grado di cercare questi spettri di luce.

Lisa Kaltenegger, coautrice dello studio e astronoma presso la Cornell University e direttrice dell’Istituto Carl Sagan, ha sottolineato l’importanza di ampliare la nostra visione della vita extraterrestre: “Dobbiamo creare un database per i segni di vita”. Kaltenegger ha spiegato che la scoperta di batteri fotosintetici viola sulla Terra dimostra quanto possano essere diverse le forme di vita: “La vita potrebbe essere molto diversa da come la concepiamo. Potrebbe essere basata su chimica diversa, su fonti energetiche diverse e persino su sensi diversi”.

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Batteri viola specifici per la ricerca su esopianeti

I batteri viola appartengono a un phylum chiamato Pseudomonadota e prosperano in ambienti a basso contenuto di ossigeno. Coelho e i suoi colleghi hanno coltivato 20 specie di batteri viola produttori di zolfo e 20 specie non produttori dello stesso. Hanno raccolto queste specie da una varietà di ambienti, comprese colonie di laboratorio preesistenti; le acque vicino a Cape Cod, Massachusetts; e uno stagno nel campus della Cornell nello stato di New York. Questi batteri contengono in realtà numerosi pigmenti colorati oltre al viola, compresi i carotenoidi arancioni e rossi.

Dopo aver identificato le lunghezze d’onda della luce maggiormente riflesse da questi batteri fotosintetici viola, i ricercatori hanno deciso di fare un passo ulteriore. Hanno simulato come queste lunghezze d’onda apparirebbero se provenissero da diversi tipi di esopianeti ipotetici: 

  • Un pianeta simile alla Terra: con il 70% di oceani e il 30% di terraferma.
  • Un pianeta completamente oceanico: ricoperto al 100% da acqua.
  • Un pianeta completamente ghiacciato: con una superficie totalmente ricoperta di ghiaccio.
  • Un pianeta “palla di neve“: con metà della superficie terrestre e metà ricoperta di neve.

Le simulazioni hanno rivelato che la luce riflessa dai batteri viola sarebbe più visibile su pianeti con atmosfere sottili e poca copertura nuvolosa, come nel caso di un pianeta simile alla Terra. Su pianeti con atmosfere dense o oceani profondi, la luce viola sarebbe attenuata in modo significativo, rendendo più difficile il suo rilevamento da parte dei telescopi.

Il team ha dichiarato: “I nostri modelli mostrano che un’ampia varietà di pianeti potrebbe mostrare segni di biopigmenti superficiali di batteri viola, a seconda della copertura superficiale del biota e della copertura nuvolosa. Anche se non è ancora certo se la vita, o specificamente i batteri viola, possano evolversi su altri mondi, questo colore potrebbe rivelarsi il nuovo ‘verde’ nella ricerca di vita.”

I ricercatori sottolineano che, pur non essendo ancora possibile affermare con certezza se la vita o i batteri viola possano effettivamente esistere su altri pianeti, la loro scoperta apre nuove e interessanti possibilità per la ricerca di vita extraterrestre.

La ricerca di pigmenti viola su esopianeti con atmosfere sottili e poca copertura nuvolosa potrebbe rivelarsi una strategia promettente per individuare potenziali biofirme e segni di vita aliena.

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