Il regno Bacteria, sul confine tra scienza e fantascienza

autore Chiara Bulfon
data 5 Maggio 2017

Se vi dicessero che sulla terra esistono forme di vita che abitano dentro i vulcani, che sopravvivono a -40° nei ghiacci artici, e ancora che sono a loro agio con pressioni che ridurrebbero in poltiglia un essere umano o che vivono in ambienti talmente acidi che per noi sono insopportabili, pensereste che siamo matti o che stiamo scrivendo di fantascienza. In realtà esistono davvero e sono gli organismi più abbondanti, diversi e funzionalmente importanti sulla Terra: i batteri.

Recentemente, alcuni ricercatori dell’università dell’Indiana hanno pubblicato l’articolo “A macroecological theory of microbial biodiversity” sulla rivista Nature Ecology & Evolution (https://www.nature.com/articles/s41559-017-0107) in cui affermano che esistono circa mille miliardi (10¹²) di specie diverse tra batteri e archebatteri. Questa stima, calcolata dopo aver analizzato oltre 20.000 siti in cui vivono batteri, archebatteri e funghi, nonché 14.000 comunità ecologiche con vertebrati e piante superiori, vi sembrerà ancora più incredibile se pensate che oggi gli scienziati conoscono “appena” 100.000 specie batteriche; ciò significa che il 99,99% delle specie batteriche esistenti devono essere ancora scoperte.

Un loro censimento esaustivo risulta ancora estremamente difficile in quanto molte specie di batteri non sopportano condizioni di vita artificiali e vivono in natura in luoghi spesso difficili da raggiungere o in condizioni proibitive. I batteri, per sopravvivere in condizioni estreme e avverse (per noi), hanno sviluppato proprietà speciali, quali ad esempio membrane cellulari (costituite da lipidi e proteine) in grado di resistere ad alte temperature o ad elevate concentrazioni di sale, oppure meccanismi di trasformazione dell'energia e di regolazione dell'ambiente interno molto particolari.

I batteri termofili vivono in ambienti con temperature elevate, come le acque termali, le zone con attività sismica o vulcanica come i black smokers,(condotti che emergono dalla crosta terrestre sul fondale degli oceani). Presentano proteine che sono resistenti e non si deteriorano neanche a temperature molto alte. Il batterio Bacillus infernus, ad esempio, vive a +75°C mentre Staphylothermus marinus colonizza il fondale degli oceani in ambienti dove le temperature raggiungono i +115°C. I batteri psicrofili, cioè batteri che vivono a temperature molto basse, si trovano nelle zone artiche ed antartiche, nei ghiacciai o nelle acque oceaniche, dove le temperature sono comprese tra -40° e +20°C. Hanno lipidi ricchi di acidi grassi polinsaturi e proteine antigelo che permettono di resistere a quelle rigide temperature. I batteri acidofili e i batteri basofili sono quegli organismi che vivono in condizioni di forte acidità o basicità mentre i batteri barofili vivono in condizioni di pressione estreme.

Paradossalmente, se prendiamo ad esempio la Fossa delle Marianne, uno dei luoghi più inaccessibili del pianeta, a undici chilometri di profondità e con una pressione mille volte superiore a quella presente in superficie, vi troviamo un'attività batterica inaspettata, addirittura dieci volte più ricca di quella dei fondali oceanici circostanti, meno profondi.

Lo studio della vita in condizioni estreme è assai affascinante, perché ci permette di capire meglio come si è originata e sviluppata la vita sulla Terra e ci fornisce elementi per stabilire se e dove è ragionevole cercare altre forme di vita. Inoltre, la conoscenza dettagliata delle specie batteriche ancora sconosciute potrà aiutarci a migliorare le nostre capacità tecniche, trovare più efficienti procedure mediche, contrastare l’inquinamento, risparmiare energia e consentirà chissà quante altre applicazioni ancora, che per il momento sembrano ancora (fanta)scientifiche.