Nuovi gruppi di archei scoperti nelle sorgenti caldissime e acide di Yellowstone

Marsarchaeota
Marsarchaeota

Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature Microbiology” riporta la scoperta di un nuovo gruppo di archei che è stato chiamato Marsarchaeota. Un team di microbiologi della Montana State University (MSU) ha scoperto questi microbi nel Parco Nazionale di Yellowstone, negli USA, in sorgenti termali dove temperatura e acidità sono elevate e il principale minerale è l’ossido di ferro. La loro scoperta potrebbe offrire nuove informazioni sulla loro evoluzione e in generale sull’origine della vita sulla Terra e sull’importanza del ferro nelle prime fasi della sua storia.

Gli archei o archeobatteri, dominio Archaea, sono microrganismi unicellulari privi di nucleo. Le conoscenze riguardanti gli archei sono ancora limitate ma negli ultimi anni i progressi nelle tecniche di analisi genetica l’hanno espansa enormemente. Le sorgenti caldissime e acide del Parco Nazionale di Yellowstone sono tra gli ambienti in cui recentemente sono stati cercati microrganismi di vari tipi capaci di vivere in ambienti estremi e nel luglio 2016 un articolo pubblicato sulla rivista “Nature Communications” descriveva la scoperta di archei.

I ricercatori della MSU hanno scoperto archei che secondo loro costituiscono un phylum finora sconosciuto che hanno chiamato Marsarchaeota. Il nome deriva da Marte e si riferisce alla presenza di ossidi di ferro sul pianeta rosso e questi archei prosperano in un habitat in cui abbonda un minerale di quel tipo. Due diversi sottogruppi che vivono in giro per le sorgenti del parco sono stati identificati: uno vive in acque sopra 50° Celsius, e l’altro vive in acque tra 60° e 80° Celsius. L’acqua è acida e lo strato in cui vivono i microbi è rosso a causa dell’ossido di ferro.

L’immagine (cortesia Jay et al / Nature Microbiology. Tutti i diritti riservati) mostra un esempio dei microrganismi presenti nel geyser Echinus del Parco Nazionale di Yellowstone. La freccia rossa indica i Marsarchaeota, le cui dimensioni sono di poco superiori al millesimo di millimetro.

Microrganismi presenti in quelle che sono state paragonate a versioni microbiche delle dighe dei castori producono ossido di ferro che crea terrazze, le quali bloccano i flussi d’acqua all’interno delle sorgenti. Quando l’acqua, che ha una profondità di solo un paio di millimetri, passa sopra le terrazze, l’ossigeno viene catturato dall’atmosfera e fornito ai Marsarchaeota, che possono usare gli ossidi di ferro nel loro metabolismo.

Una scoperta molto interessante è che i Marsarchaeota non ossidano il ferro ma lo riducono e sono aerobi per cui possono vivere in presenza di ossigeno se non raggiunge livelli troppo elevati. Si tratta di condizioni che possono esistere normalmente nelle sorgenti termali di Yellowstone, dove c’è un ciclo del ferro in cui batteri e archei di phylum diversi producono ossido di ferro che viene utilizzato dai Marsarchaeota.

Gli archei potrebbero essere le forme di vita complesse più antiche sulla Terra e l’habitat di Yellowstone ha similitudini con quelli in cui forse le loro forme primordiali si sono evolute. Ciò significa che il loro studio può offrire nuove informazioni sull’evoluzione della vita sulla Terra. Con il loro metabolismo ben diverso da quello degli organismi eucarioti possono anche fornire nuove idee per sviluppare biotecnologie.

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