Un fungo dell’Antartide spaziale resistente ai raggi cosmici

Tra le muffe scoperte in Antartide nel 1982 dallo studioso americano Imre Friedmann è stato isolato il fungo Cryomyces antarcticus (Fig. 1), un microrganismo criptoendolitico, ossia adattato a vivere nelle porosità delle rocce. Per la sua capacità di resistere a condizioni estreme, da alcuni anni è utilizzato come modello negli studi di astrobiologia.

Figura 1 – Fotografia al microscopio ottico di cellule del fungo nero Cryomyces antarcticus.

In preparazione agli esperimenti di rilevamento della vita su Marte, gli scienziati di tutto il mondo eseguono studi usando microrganismi terresti estremofili in grado di crescere in condizioni estreme analoghe a quelle presenti su Marte. Funghi e cianobatteri in grado di crescere in Antartide rappresentano degli ottimi candidati a tale scopo, a causa delle condizioni ambientali esigenti del loro habitat, caratterizzato da un clima freddo e arido e da una forte esposizione alle radiazioni ultraviolette (UV) e ai raggi cosmici.

Un gruppo di biologi italiani dell’Università della Tuscia, coordinato dal Prof. Silvano Onofri, ha condotto negli ultimi anni diversi esperimenti per testare in primo luogo la resistenza dei microrganismi trovati in Antartide anche alle condizioni estreme esistenti al di fuori dell’atmosfera terrestre e per vedere, in secondo luogo, se e come si modificano e quali tracce o biofirme lasciano, una volta esposti alle radiazioni elettromagnetiche (raggi cosmici, raggi UV) e alla pressione dello spazio.

Parte di questi studi innovativi sono stati condotti sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) dove diverse specie di batteri e funghi sono stati sottoposti ad una bassissima pressione e ad un fitto bombardamento di raggi ultravioletti.

In particolare, il 7 febbraio del 2008 il Cryomyces antarcticus venne inviato sulla Stazione Spaziale Internazionale ed esposto all’esterno del modulo-laboratorio Columbus, sulla piattaforma Expose-E (Exposing Specimens of Organic and Biological Materials to Open Space) (Fig. 2), senza schermi solari, dove le radiazioni essiccherebbero un normale essere vivente in pochi minuti, per tornare sulla Terra il 12 settembre del 2009.

Figura 2 – Impianto sperimentale Expose-E costruito sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) contenente dei campioni biologici di 25 differenti specie da sottoporre all’esposizione ai raggi cosmici.

Al rientro dei campioni sulla Terra, dopo 18 mesi passati nello Spazio, il fungo antartico era sorprendentemente ancora vitale. Il Cryomyces antarcticus è stato capace di resistere ai forti stress cui è stato sottoposto. Tuttavia, il risultato più rilevante di questa ricerca è stata la scoperta dell’elevata stabilità del DNA cellulare di questo fungo anche a seguito dell’esposizione alle condizioni estremamente impegnative dello spazio.

Il 24 luglio 2014 il microrganismo è stato nuovamente inviato sulla Stazione Spaziale Internazionale. Il nuovo esperimento, denominato Biomex (Biology and Mars Experiment), della durata di 18-20 mesi, ha avuto come obiettivo quello di studiare meglio le origini, l’evoluzione e forse il futuro delle forme primordiali di vita nell’Universo.

Infine, all’inizio del 2016 è partita un’altra missione europea, denominata ExoMars, terminata nel 2018, e i cui risultati sono ancora in fase di elaborazione. L’obiettivo è verificare se i segnali e le tracce chimiche lasciate sulle rocce di Marte hanno similitudini con quelle dei microrganismi antartici.

Se la presenza di tracce d’acqua su Marte sarà confermata, la ricerca di forme di vita sul Pianeta Rosso diventerà più plausibile. Per questo, per il Professor Onofri, come approccio «è più logico cercare su Marte e nell’Universo forme di vita simili alle nostre, prima che altre forme di vita sconosciute». E le muffe dell’Antartide sono lì a dimostrarlo.

Nicola Di Fidio

Sitografia

Bibliografia

  • Claudia Pacelli, Laura Selbmann, Ralf Moeller, Laura Zucconi, Akira Fujimori, and Silvano Onofri. Cryptoendolithic Antarctic Black Fungus Cryomyces antarcticus Irradiated with Accelerated Helium Ions: Survival and Metabolic Activity, DNA and Ultrastructural Damage. Front Microbiol. 2017; 8: 2002. Doi: 10.3389/fmicb.2017.02002.
  • Claudia Pacelli. Life beyond the borders: the resistance of the black fungus Cryomyces antarcticus to radiation and space environment. Tesi di dottorato di ricerca. 29° ciclo. Università degli studi della Tuscia – Viterbo. 2017. http://dspace.unitus.it/handle/2067/3101
  • Onofri S., de Vera J. P., Zucconi L., Selbmann L., Scalzi G., Venkateswaran K. J., et al. Survival of antarctic cryptoendolithic fungi in simulated martian conditions on board the international space station. Astrobiology 15 1052–1059. 2015. Doi: 10.1089/ast.2015.1324.
  • Pacelli C., Bryan R. A., Onofri S., Selbmann L., Shuryak I., Dadachova E. Melanin is effective in protecting fast and slow growing fungi from various types of ionizing radiation. Environ. Microbiol. 19 1612–1624. 2017. Doi: 10.1111/1462-2920.13681.

Crediti immagini

  • https://bonito.psm.msu.edu/2016/11/antarctic-fungi-able-to-survive-martian-conditions/
  • https://blogs.scientificamerican.com/artful-amoeba/fungi-in-space/
  • Claudia Pacelli. Life beyond the borders: the resistance of the black fungus Cryomyces antarcticus to radiation and space environment. Tesi di dottorato di ricerca. 29° ciclo. Università degli studi della Tuscia – Viterbo. 2017. http://dspace.unitus.it/handle/2067/3101

Informazioni su Nicola Di Fidio 39 Articoli
Nicola Di Fidio, Ph.D. student Department of Chemistry and Industrial Chemistry - University of Pisa Via G. Moruzzi 13 - 56124 Pisa MSc. in Industrial and Environmental Biotechnologies Mob: +39 3299740251 Primary e-mail: nicola.difidio91@gmail.com Secondary e-mail: n.difidio@studenti.unipi.it

Commenta per primo

Rispondi