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NASA, Felisa Wolfe-Simon ha trovato Batteri alieni nel lago Mono, California

  Autore: Marco Cagnotti

  giovedì 2 dicembre 2010 ore: 00:00:00 - letto [ 6645 ]

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Il primo caso in natura di Batteri che si nutrono sia di Arsenico che di Fosforo.

"La vita come noi la conosciamo richiede alcuni particolari elementi chimici e ne esclude altri. Ma sono queste le sole opzioni possibili? Quanto può essere diversa la vita da quella che noi conosciamo?": è fondamentale la domanda di Ariel Anbar, geochimico dell'Arizona State University. Dalla risposta dipende la possibilità di immaginare e forse un giorno scoprire forme di vita aliena in ambienti del tutto ostili per gli organismi terrestri. Ora arriva un abbozzo di conferma: l'alieno forse esiste. Ed è già qui.

Felisa Wolfe-Simon è un'astrobiologa della NASA. In parole semplici, è una scienziata occupata a studiare qualcosa della cui esistenza nemmeno si è certi: la vita aliena. Senza contare che non può andarsela a cercare dove dovrebbe essere, cioè su altri pianeti. Perciò fa quello che può dove può: sulla Terra in luoghi ostili per la vita come noi la conosciamo. Sperando di trovare qualche genere di vita che, invece, non conosciamo affatto. Nel senso che è del tutto differente da qualsiasi altra forma vivente nota sul pianeta.

L'idea, per la verità, era venuta anche ad altri. In particolare a Paul Davies, cosmologo e astrobiologo dell'Arizona State University, che con Ariel Anbar ha ipotizzato una vera e propria "biosfera ombra" di forme viventi con un'origine terrestre antichissima come la nostra ma del tutto indipendente. Insomma, microscopici alieni di casa nostra. Davies e Anbar incontrarono Wolfe-Simon a un congresso nel 2006 e lì sentirono l'ipotesi della giovane studiosa: forme di vita che usano l'arsenico al posto del fosforo. Nel 2009 quest'idea si è concretizzata in un articolo dal titolo "Did nature also choose arsenic?" sull'"International Journal of Astrobiology".
Ora, l'arsenico non è precisamente un elemento adatto alla vita (per usare un eufemismo), proprio per le sue proprietà chimiche così simili a quelle del fosforo ma letali. Tutta la vita sulla Terra, da Escherichia coli fino all'elefante, si basa su sei elementi chimici: carbonio, idrogeno, azoto, ossigeno, zolfo e fosforo. Sotto questo punto di vista, tutti i viventi sono uguali: i sei elementi si trovano in tutte le nostre biomolecole, dal DNA alle proteine. Eppure esiste la possibilità che l'arsenico prenda il posto del fosforo. In teoria. E nei fatti?

"Non abbiamo solo supposto che dei sistemi biochimici analoghi a quelli conosciuti usassero gli arsenati al posto dei fosfati in un ruolo biologico equivalente", spiega Wolfe-Simon, "ma pure che questi organismi potrebbero essersi evoluti sulla Terra primordiale ed esistere ancora nell'ambiente attuale". Così si è messa a cercare questi bizzarri microrganismi insieme a Ronald Oremland, dell'U.S. Geological Survey. Una scelta molto saggia: Oremland è uno dei massimi esperti mondiali di microbiologia dell'arsenico. I due hanno frugato nei sedimenti del Mono Lake, nella California orientale, molto salato e con elevati livelli di arsenico. E... bingo! Ecco il microbo. E' un ceppo GFAJ-1 della famiglia delle Halomonadaceae dei Gammaproteobacteria.

A quel punto si trattava di capire se questi batteri si limitano a sopravvivere in un luogo ostile, come fanno tanti estremofili ben conosciuti, oppure se davvero incorporano l'arsenico nella propria biochimica. Sicché Wolfe-Simon e Oremland li hanno presi e li hanno ficcati nelle capsule di Petri, dove li hanno tenuti a stecchetto di fosforo ma hanno fornito loro generosamente arsenico. Per la verità, non si aspettavano di vedere dei sopravvissuti. E invece...
Invece con la spettrometria di massa hanno scoperto che non solo i batteri prosperano che è una bellezza, ma davvero incorporano l'arsenico al posto del fosforo nelle proprie biomolecole, compresi il DNA e le proteine. Questi stupefacenti risultati sono descritti in un articolo dal titolo "A bacterium that can grow by using arsenic instead of phosphorus", pubblicato proprio in queste ore da "Science Express".

Certo, c'è ancora qualche perplessità. Per esempio Barry Rosen, della Florida International University, interpellato da "Science" afferma che vorrebbe vedere degli enzimi a base di arsenico davvero funzionali. Ma ammette che la scoperta è impressionante. E probabilmente è solo questione di tempo e di studi ulteriori, come sempre accade.

"Questo microrganismo ha una doppia capacità", spiega Paul Davies. "Può prosperare sia con il fosforo sia con l'arsenico. Perciò è molto peculiare, sebbene sia difficile affermare che è davvero una forma di vita aliena con una differente origine. Comunque può essere l'indizio dell'esistenza di esseri viventi ancora più strani. Il Sacro Graal sarebbe un microrganismo del tutto privo di fosforo". Insomma, se proprio non è un alieno, è quanto di più simile si sia riusciti a scoprire finora. E secondo Davies potrebbe essere solo la sommità di un iceberg sommerso, quella "biosfera ombra" che potrebbe fondare tutto un nuovo settore della microbiologia.

Ma tutto questo è davvero importante? In fondo, a chi importa di un oscuro microrganismo in un lago velenoso in America? "Queste scoperte ci ricordano che la vita può essere molto più adattabile di quanto immaginiamo", precisa Wolfe-Simon. "Non è una faccenda che riguarda solo l'arsenico o il Mono Lake. Se un essere vivente qui sulla Terra può fare qualcosa di così strano, la vita che cosa mai potrà fare che non abbiamo mai visto prima? Ebbene, ora è il momento di occuparsene".



Aggiornamento del 09.12.2010Ridimensionato e di molto l'annuncio fatto dalla NASABeatrice Mautinofonte: http://www.queryonline.it/2010/12/07/al-lupo-al-lupo-ma-non-era-arsenico/

“La NASA scopre gli alieni!” No, non esageriamo. “Sono tra noi. Scoperte forme di vita aliene sul nostro pianeta!” No, no. “Scoperte forme di vita terrestri con un DNA a base di arsenico! (e quindi un po’ aliene lo sono, dai)” No, nemmeno questo. Ok, allora “scoperte forme di vita terrestri in grado di nutrirsi di arsenico!” Neanche qui ci siamo… E quale sarebbe la scoperta della NASA in grado di monopolizzare l’attenzione di tutti i media per giorni? Secondo i ricercatori che stanno analizzando pezzo per pezzo l’articolo scientifico pubblicato su Science, la scoperta non sarebbe di quelle sensazionali che cambiano la storia della scienza. In pratica, i batteri provenienti dal Mono Salt Lake in California, messi a crescere in condizioni particolari, con alte concentrazioni di arsenico e basse di fosforo, è vero che sono in grado di incorporare un po’ di arsenico nel DNA al posto del fosforo, ma non del tutto e comunque non gli fa benissimo.

Per sapere con esattezza la composizione chimica di una molecola complessa come il DNA si utilizza uno strumento, chiamato spettrometro di massa, una specie di scanner che restituisce l’elenco degli atomi presenti e la loro concentrazione. È un esame diventato di routine negli ultimi anni e in ambiente scientifico ci si chiede perché non sia stato utilizzato per studiare questo DNA. Infatti i metodi utilizzati dai ricercatori della NASA sono tutti indiretti e con qualche errore. Lo spiega bene Alex Bradley su We, Beasties:

Lo studio pubblicato su Science ha un certo numero di difetti. In particolare, sarebbe stato trascurato un particolare sottile, ma importante, che dimostrerebbe che il DNA in questione ha in realtà una struttura a base di fosfato, non di arseniato.
Per capire perché, abbiamo bisogno di fare un passo indietro. Una dato di fatto sul quale tutti sono d’accordo è che a parità di DNA quello con una struttura a base di arseniato si idrolizza [si rompe, ndr] rapidamente in acqua, mentre quello con una struttura a base di fosfato no.
La durata della vita di un DNA a base di arsenico è di circa 10 minuti, poi i legami si rompono e la molecola si sfalda. Gli autori dell’articolo erano ovviamente a conoscenza di questo dato e hanno ipotizzato un meccanismo biologico di compensazione. Questo potrebbe essere vero, data la complessità delle strutture biologiche e la quantità di processi ancora totalmente sconosciuti. Ma continua Bradley:

Tuttavia la chimica è molto più prevedibile. [...] Un semplice esperimento per verificare la natura dello scheletro del DNA consiste nel rimuovere il DNA della cellula e metterlo in acqua per pochi minuti. Quindi esaminare se essa idrolizza o meno.
Sembra semplice e in effetti lo è. Gli autori dell’articolo lo hanno fatto, non per verificare questa proprietà, ma per eseguire delle analisi. Infatti, quando si lavora con il DNA, una delle prime procedure messe in atto è la sua estrazione dall’interno della cellula e la sua purificazione. Molti passaggi vengono effettuati in acqua. Il DNA estratto dai batteri e sottoposto alle analisi dal gruppo di ricerca della NASA è sopravvissuto in un ambiente acquoso a lungo, sicuramente per più di dieci minuti. Di conseguenza:

il risultato indica che il DNA di GFAJ-1 [il nome dato a questi batteri, ndr] ha uno scheletro a base di fosfato.
E l’arsenico? I ricercatori analizzando il DNA ne hanno misurate elevate concentrazioni, quindi come si potrebbe spiegare questa anomalia? Bradley ipotizza che l’arsenico possa essere incorporato in piccole quantità e che per la maggior parte semplicemente si associ al DNA e lo ricopra in qualche modo, ma è un’ipotesi che andrebbe controllata.

Rosie Redfield, in una dettagliatissima analisi dell’articolo, ci va giù anche più pesante:

Fondamentalmente, la ricerca non presenta alcuna evidenza convincente che l’arsenico sia stato incorporato nel DNA (o qualsiasi altra molecola biologica). [...] C’è una differenza tra i controlli effettuati per verificare effettivamente la tua ipotesi e quelle fatti quando vuoi solo dimostrare che la tua ipotesi è vera. Gli autori hanno fatto alcuni di questi ultimi, ma non i primi. [...] Avrebbero dovuto lavare accuratamente le loro preparazioni di DNA (un lavaggio su colonna è ridicolmente facile), e incubarle con un tampone fosfato in modo da spostare qualsiasi arseniato associato prima di fare le analisi. Avrebbero dovuto testare se il loro DNA contenente arsenico possa essere utilizzato come base per la DNA polimerasi [l'enzima che si occupa della duplicazione del DNA nelle cellule, ndr].
Insomma, il materiale interessante ci sarebbe anche, ma da quel che si legge nei commenti degli scienziati alla NASA (ma anche a Science) hanno preferito la velocità al rigore scientifico. Di tutta la faccenda le cose più interessanti probabilmente sono quelle che riguardano le modalità di comunicazione, anche qui con qualche dato positivo e qualche dato negativo. Neuroskeptic nota come lo strumento del blog sia diventato parte integrante del lavoro di revisione degli articoli scientifici:

Grazie ai blogger questo articolo, che se fosse vero avrebbe molte implicazioni, è stato sottoposto ad un’analisi critica dettagliata e immediata.

Senza i blog le critiche sarebbero comunque emerse prima o poi, ma più probabilmente poi. La via tradizionale di critica agli articoli scientifici è quella che prevede che si scriva una lettera al direttore della rivista che ha pubblicato l’articolo, la quale poi verrà pubblicata. Ma si parla comunque di settimane o mesi.
Sul versante negativo, invece, il Bad Astronomer Phil Plait fa notare come il gioco al rialzo fatto dall’ufficio stampa della NASA alla fine possa essere controproducente perché ogni volta crea aspettative che poi vengono sistematicamente deluse. Il risultato è una perdita di fiducia generalizzata nella scienza e nell’informazione.

Qui da noi, Marco Ferrari “bacchetta” bonariamente su Leucophaea molti commentatori un po’ troppo frettolosi. Star dietro a questo tipo di notizie non è semplice e anche qui in redazione abbiamo rischiato di cadere nella trappola dell’annuncio tempestivo e per forza di cose poco ragionato. Ci ha salvati un po’ di pigrizia.



 * Click sulla foto per ingrandirla


allegato, Felisa_Wolfe-Simon_03.jpg


I batteri che si nutrono sia di Arsenico che di Fosforo

allegato, Felisa_Wolfe-Simon_01.jpg


Felisa Wolfe-Simon

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Il lago Mono, ricco di Arsenico

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Felisa Wolfe-Simon, nel Mono Lake

allegato, Mono_lake.jpg


Mono Lake

 

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Fonte
http://plus.cdt.ch/eureka/vita/3543...

Link

Il sito di riferimento della dottoressa Felisa Wolfe-Simon
http://www.ironlisa.com/...

Youtube



Filmato in Inglese:

Youtube



Arsenico e la tavola periodica, in Inglese:

Youtube



Video TG:








 

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