Rivelata la vita nascosta degli archeobatteri del sottosuolo
Gli archeobatteri sono organismi procarioti presenti negli ecosistemi di tutto il mondo che mediano importanti processi che controllano i gas serra e le sostanze nutritive. Possiedono, inoltre, una capacità unica di far fronte alla mancanza di energia. Ad oggi, nessun rappresentante di archeobatteri che vive nei sedimenti oceanici profondi è stato coltivato con successo in laboratorio. Il progetto DARCLIFE (Deep subsurface archaea: Carbon cycle, life strategies, and role in sedimentary ecosystems) è stato creato per studiare questi microrganismi bentonici poco compresi. Gli scienziati hanno mirato a spiegare il loro ruolo negli ecosistemi sedimentari e nel ciclo del carbonio, e ad esplorare le strategie che utilizzano per affrontare l’estrema limitazione di energia. Al centro di questa ricerca ci sono state le informazioni contenute nelle proprietà strutturali isotrope dei lipidi delle membrane degli archeobatteri bentonici. Questi lipidi codificano le informazioni relative sia alla tassonomia dei loro produttori microbici che al loro adattamento al loro habitat. Fungono anche da proxy per le cellule vive in ambienti naturali. Sono state fatte spedizioni verso il Mediterraneo occidentale e orientale, il Mar di Marmara e il Mar Nero per raccogliere campioni di sedimenti e condurre un esame geochimico approfondito dell’habitat bentonico degli archeobatteri. I ricercatori hanno anche condotto il lavoro sul campo in un estuario del North Carolina, negli Stati Uniti. È stata sviluppata una nuova generazione di protocolli basata sull’analisi della metagenomica per fornire un quadro filogenetico ed ulteriori approfondimenti sul metabolismo degli archeobatteri. Questo ha permesso ai ricercatori di monitorare regolarmente fino a 1 000 composti nei sedimenti e campioni ambientali, ottenendo così una visione più completa delle comunità microbiche. Il risultato è stato la scoperta di diversi nuovi lipidi di archeobatteri che non erano stati descritti nelle culture precedentemente, ma che sembrano essere caratteristici degli archeobatteri bentonici. Essi sono stati provvisoriamente collegati ai membri del Gruppo vario dei Crenarcheota. I ricercatori hanno coltivato specie modello rilevanti di archeobatteri per ottenere una migliore comprensione di come gli archeobatteri si adattano allo stress dell’energia e ai suoi effetti associati. I risultati con Nitrosopumilus maritimus e Methanothermobacter thermautotrophicus hanno supportato l’ipotesi che la forte predominanza di glicolipidi archeali sui fosfolipidi generalmente osservata nel fondale marino era provocata da una risposta adattativa a gravi stress energetici. DARCLIFE ha esplorato le proprietà fondamentali della vita umana in presenza di minime quantità di energia. La sua ricerca di frontiera ha fornito una più chiara comprensione del ruolo degli archeobatteri nel sistema terrestre.
Parole chiave
Archeobatteri, lipidi, DARCLIFE, ciclo del carbonio, ecosistemi sedimentari, stress energetico
