Un ecosistema termale sotterraneo nel cratere Chicxulub

LA SCOPERTA OFFRE UNO SPACCATO SULLE PRIME FORME VIVENTI

chicxulub

Se vogliamo cercare la vita nel cosmo, dobbiamo prima capire come sia sbocciata sulla Terra e quali strategie abbia usato per colonizzare tutte le nicchie.

Conoscere come si manifestano i viventi, si adattano e interagiscono con l’ambiente, può fornire importanti indicazioni per eventualmente riconoscerli su altri corpi del Sistema solare e sugli esopianeti che si vanno scoprendo nelle zone abitabili delle stelle ospiti.

È importante cercare qui sulla Terra le manifestazioni più insolite e studiare tutti gli ambienti occupati, specialmente quelli estremi, dove si pensa che le prime forme viventi siano state ospitate e che potrebbero avere analoghi su altri mondi, pure dove non sospetteremmo.

La vita nell’Adeano

Una delle domande ricorrenti riguarda la datazione della comparsa della vita ed è opinione diffusa che essa risalga a subito dopo l’”Intenso Bombardamento Tardivo”, tra 4,1 e 3,8 miliardi di anni fa, quando si abbatterono frequenti e violente collisioni dovute alle perturbazioni indotte dai pianeti giganti sui detriti della prima formazione planetaria. 

Il nostro pianeta è stato costantemente crivellato e la crosta frequentemente liquefatta tanto da presentarsi, almeno in grandi aree, come dei veri e propri mari di sterile magma.

Quel lontano periodo è chiamato Adeano e non ne rimane che qualche traccia nelle rocce attuali; tuttavia, si pensa che proprio in tale fase siano giunte sulla giovane Terra abbondanti quantità di acqua e altre molecole trasportate da meteoroidi e comete

L’Adeano non era certamente un periodo ospitale ma, secondo alcuni ricercatori, la vita primordiale era già presente e rappresentata da batteri anaerobici che, proprio negli ambienti creati dalle strutture d’impatto, hanno trovato protezione e tutto il necessario per sostenersi.

chicxulub

Se la vita non poteva prosperare in superficie, poteva essersi rifugiata nei sistemi idrotermali sotterranei che scorrevano attraverso la roccia fratturata. 

Di questo è convinto David Kring della Universities Space Research Association del Lunar and Planetary Institute (LPI) che da circa un ventennio si occupa di questi studi, analizzando ambienti estremi come il cratere Chicxulub, dove ha trovato una prima prova.

Nella tana del mostro

Il Chicxulub è, tra tutti i grandi crateri, il meglio conservato ed è la struttura creata dall’impatto occorso circa 66 milioni di anni fa che fece piazza pulita dei dinosauri e portò all’estinzione il 75% della fauna e flora mesozoica.

Ci sono evidenze che l’estinzione in massa sia stata un propulsore evolutivo e che quell’impatto abbia spianato la strada ai mammiferi che andarono così a occupare tutte le nicchie lasciate vuote dai grandi rettili estinti.

Ed è sorprendente che la struttura, larga 180 km, abbia da subito offerto un habitat accogliente ad alcune forme microbiche per almeno i seguenti 2,5 milioni di anni, sia nel sottosuolo sia nella colonna d’acqua sopra il fondo del cratere.

Gli organismi che riducono i solfati termofili che ora si trovano nelle stesse rocce, ora sepolti a centinaia di metri sotto il fondo del mare, potrebbero essere i discendenti diretti di quella colonia di microrganismi.

Prove e conferme

A inizio 2020, un team internazionale guidato dallo stesso Kring ha prodotto le prove di un vasto ecosistema idrotermale nelle rocce fratturate dall’impatto, trovandone le tracce nelle rocce di uno degli anelli concentrici nel corso di una spedizione finanziata dall’International Ocean Discovery Program e dall’International Continental Scientific Drilling Program

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Nello studio, condotto con i colleghi Martin Whitehouse e Martin Schmieder, si dimostra che il sistema ospitava certamente anche la vita dopo aver scoperto delle minuscole sferette di pirite inequivocabilmente prodotte da batteri.

Le sferette, dette “fromboli”, contenenti isotopi di zolfo, sono state rinvenute analizzando 15 tonnellate di roccia estratta da un pozzo profondo 1,3 km. 

Questi batteri proliferavano nei fluidi termali ed estraevano energia alimentandosi da reazioni chimiche, utilizzando il solfato presente nell’acqua e convertendolo nel solfuro conservatosi nella pirite.

Questi organismi termofili, riduttori di solfati, erano simili ad alcuni archeobatteri presenti nel sistema idrotermale dello Yellowstone. 

Chicxulub: ambiente adatto alla vita

Gli scienziati hanno così dimostrato che Chicxulub offriva un ambiente sotterraneo e ospitale per batteri termofili di tipo primitivo, rafforzando l’ipotesi di una genesi precoce della vita terrestre in ambienti analoghi durante il periodo Adeano.

Gli studi su Chicxulub hanno quindi dimostrato che i bacini di grandi dimensioni possono essere sedi di sistemi idrotermali in grado di sostenere colonie batteriche e che lo studio isotopico dello zolfo presenta analogie con il metabolismo batterico risalente a 3,52 miliardi di anni fa nel Paleoarcheano.

Nell’Adeano, altre reazioni metaboliche potrebbero aver dominato i rendimenti energetici richiesti dalla vita, ma, secondo gli autori, quelle reazioni erano molto simili a quelle adottate nell’habitat generato dall’impatto di Chicxulub.

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