Fettuccini o capellini, chiunque? Le stuoie microbiche nelle sorgenti calde di Mammoth Springs a Yellowstone assomigliano molto a una ciotola di pasta.

Per trovare la vita su Marte, gli scienziati dovrebbero tenere gli occhi aperti per la pasta.

I microbi amanti della primavera calda creano formazioni rocciose che sembrano fettuccine o capellini, secondo un nuovo studio finanziato dalla NASA pubblicato online il 30 aprile nella rivista Astrobiology. Tali formazioni a forma di pasta potrebbero essere i primi indizi per la vita su altri pianeti, ha detto l'autore dello studio Bruce Fouke, un geobiologo dell'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign.

"Se andiamo su un altro pianeta con un rover, ci piacerebbe vedere microbi viventi o ci piacerebbe vedere piccole donne e uomini verdi in astronavi", ha detto Fouke a Live Science. "Ma la realtà è che cercheremo la vita che probabilmente stava crescendo in una primavera calda, la vita che è stata fossilizzata".

Pasta calda

Per indagare su come potrebbe essere questa vita extraterrestre, Fouke e il suo team hanno iniziato a Mammoth Hot Springs nel Parco Nazionale di Yellowstone. In questa famosa località turistica, l'acqua geotermica calda ricca di minerali scorre da terra. I minerali precipitano fuori dall'acqua, creando formazioni sorprendenti fatte di carbonato di calcio, noto anche come travertino.

I microbi in agguato nelle sorgenti calde di Yellowstone creano formazioni rocciose che assomigliano molto a fettuccini o capellini.

Ma queste formazioni non hanno la loro forma nel vuoto, ha detto Fouke. Sono costruiti, in parte, da microbi. Nel nuovo studio, i ricercatori si sono concentrati sull'acqua a flusso rapido, particolarmente calda, alla testa delle sorgenti minerali. Qui, l'acqua varia in temperatura da 149 gradi a 162 gradi Fahrenheit (da 65 a 72 gradi Celsius) e ha un pH basso da 6,2 a 6,8, il che significa che è più acido che basico.

I ricercatori hanno lavorato in congiunzione accurata con il Servizio Parchi Nazionali, per evitare di danneggiare le formazioni rocciose, prendendo campioni di microparticelle filamentose che prosperano in queste acque. Le stuoie sembrano fili di pasta lunghi e mucosi. Questo è un adattamento, disse Fouke. In acque calme, i microbi si depositano in stuoie viscide e non consolidate. Ma nell'affrontare l'acqua, gli organismi devono aggrapparsi l'un l'altro per sopravvivere. Ogni thread è composto da trilioni di microbi appiccicati l'uno all'altro per la vita cara.

I ricercatori hanno studiato i genomi e la produzione di proteine ​​dei loro campioni di microbi. Hanno scoperto che il 98% dei microbi che vivono in queste acque calde e in rapido movimento appartengono a una specie chiamata Sulfurihydrogenibium yellowstonense, o "sulfuri" in breve.

Sulfuri al limite

Il solfuro si trova nelle sorgenti calde di tutto il mondo, ha detto Fouke, e vive abbattendo lo zolfo e usando l'energia risultante. La specie si è evoluta 2,5 miliardi di anni fa, quando l'atmosfera terrestre conteneva a malapena qualsiasi ossigeno. Ciò rende i sulfuri probabilmente molto simili a qualsiasi altra vita che possa esistere sull'antico Marte, ha detto Mayandi Sivaguru, un biologo dell'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign e coautore dello studio.

Se qualcosa come il sulfuri esistesse su un altro pianeta, avrebbe lasciato impronte digitali. Nelle sorgenti termali, il cambiamento è una costante, ha detto Sivaguru Live Science. Le acque geotermiche di raffreddamento depositano costantemente minerali. Ma i sulfuri, hanno scoperto i ricercatori, incoraggiano attivamente questo cambiamento. Le proteine ​​sulle superfici dei microbi incoraggiano la crescita di cristalli di carbonato di calcio. Quindi, il travertino che si forma in presenza di solfuri a Mammoth Hot Springs cresce un miliardo di volte più velocemente del travertino in altri ambienti, ha detto Fouke.

"È una fabbrica di fossili di microbi istantanei", ha detto.

I sulfuri sopravvivono crescendo un po 'più velocemente dei minerali che si depositano intorno ad esso, hanno detto i ricercatori. Inoltre, utilizza la roccia a forma di pasta per sopravvivere. I filamenti dei microbi si attaccano alle creste formate dai loro compatrioti fossilizzati, che potenzia i microbi in acque molto basse che contengono i bassi livelli di ossigeno necessari ai microbi per sopravvivere. (Muoiono senza ossigeno, disse Fouke, ma muoiono anche se esposti al livello di ossigeno nell'aria).

Anche se qualsiasi microbo extraterrestre che vive in acque calde in un altro mondo sarebbe una specie diversa dal sulfuri, probabilmente avrebbe uno stile di vita simile, avrebbe detto Fouke, visto il numero limitato di modi per far funzionare la vita in un ambiente così estremo . Quindi, le analisi genetiche e proteiche fatte dal team fornirebbero un punto di riferimento per un confronto alieno, nel caso in cui un futuro rover raccolga una roccia dall'aspetto di pasta su un pianeta lontano.

"È il primo studio ad avere questo tipo di analisi approfondita dell'ambiente, dei depositi rocciosi e anche degli omics", ha detto Fouke, riferendosi alla proteomica, alla trascrittomica e alla genomica che i ricercatori hanno usato per approfondire la genetica dei microbi , produzione di proteine ​​e altri processi biologici. "Ciò significa che ora, per la prima volta, quando abbiamo una roccia che sembra un travertino dall'aspetto fettucciniano, se quella roccia viene raccolta e analizzata su Marte, abbiamo la suite completa di queste analisi estremamente all'avanguardia per i microbi".