Intervista a Yuki Morono, scienziati risvegliano microbi di 100 milioni di anni fa intrappolati sul fondo del mare


I microbi vivono in alcuni degli ambienti più estremi, dalle sorgenti (camini o bocche) idrotermali in ebollizione fino ai laghi glaciali sotterranei (anche detti laghi subglaciali) in Antartide.

I microbi sono in grado di sopravvivere in condizioni inospitali sotto il fondo marino dell'Oceano Pacifico?

Un team di scienziati giapponesi e americani ha condotto una spedizione (IODP Expedition 329) sulla nave oceanografica JOIDES (Joint Oceanographic Institutions Deep Earth Sampler), seguita da uno studio, al fine di verificare se i microbi sono in grado di sopravvivere sotto il fondo marino dell'oceano.

I risultati, pubblicati sulla rivista Nature Communications, sono stati sorprendenti! Gli scienziati giapponesi hanno risvegliato microbi che sono sopravvissuti per oltre 100 milioni di anni in letargo sotto il fondo del mare.

Abbiamo intervistato Yuki Morono, autore principale dello studio “Aerobic microbial life persists in oxic marine sediment as old as 101.5 million years”.

Il prof. Yuki Morono mentre contrassegna i campioni in laboratorioImmagine - Il prof- Yuki Morono mentre contrassegna i campioni da analizzare in laboratorio. Credits: JAMSTEC.

 

 

#1.

Enrico Damiano:


Quali scoperte l'hanno portata al suo attuale lavoro di ricerca? 

 

Yuki Morono:

Ci sono state eccellenti scoperte nel sottosuolo dalla fine degli anni '80. Tutte le scoperte effettuate in tale periodo sono la fonte o la radice del nostro attuale lavoro di ricerca.

In particolare, le ipotesi che Steve D'Hondt e colleghi hanno identificato nella proposta di perforazione sono sicuramente la chiave e la base critica di questo lavoro.

E.D.:

Come ha elaborato le ipotesi di ricerca e che cosa l'ha interessata?

Y.M.:

Una delle cose cruciali è (come già detto) l'ipotesi che Steve ha introdotto nella proposta scientifica di perforazione. Fortunatamente, avevo già maturato una certa esperienza in tale ambito poiché in passato ho avuto modo di condurre un esperimento simile (la rilevazione dell'attività dei microbi che si trovano al di sotto del fondale oceanico) quindi, mi sono interessato all'attività dei microbi che si trovano al di sotto del fondale oceanico in condizioni estreme di carenza di energia.

Inoltre vorrei aggiungere che: domande di base, ipotesi o interessi sono stati sviluppati grazie alla stretta e continua collaborazione e discussione con la comunità internazionale di ricercatori della biosfera profonda.

 

E.D.:

Che cosa ha innescato questo studio?

 

Y.M.:

I risultati chiave di questo studio sono rappresentati dal fatto che i microbi che abbiamo risvegliato sono stati sepolti in antichi sedimenti da 101,5 milioni di anni. È sorprendente e biologicamente impegnativo che una gran parte di tali microbi possa essere risvegliata dopo un tempo molto lungo di intrappolamento o di sepoltura in condizioni nutrizionali ed energetiche estremamente ridotte.

 

In futuro, speriamo che il nostro studio rappresenti uno stimolo per discutere sul meccanismo che ha consentito il lungo periodo di sopravvivenza dei microbi senza una quantità di energia sufficiente, ultimo fattore limitante per la sopravvivenza della vita.


#2.

E.D.:
Quali risposte ha ottenuto dalle sue scoperte?

Y.M.:

Finora, chi sta analizzando i nostri risultati ha scritto che sono "interessanti" o "fantastici". Ma allo stesso tempo alcune persone sono preoccupate per via del potenziale rischio rappresentato dai microbi per gli esseri umani o il mondo in superficie.

 

In realtà non c'è un grande rischio in merito alla possibilità che tali microbi possanno risultare pericolosi. I microbi marini generalmente non infettano le persone e questi sono microbi sedimentari dei fondali oceanici che sono rimasti intrappolati per quasi 100 milioni di anni, da molto più tempo rispetto alla vita degli esseri umani. Quindi, non sono adattati ad infettare le persone.

 

Inoltre, abbiamo già svolto tutti gli esperimenti in laboratori di contenimento biologico sebbene i microbi recuperati siano ampiamente riconosciuti come a basso rischio, tutto ciò proprio per abbassare ulteriormente il rischio portandolo vicino allo zero.

E.D.:

Quale domanda o sfida ha scelto di affrontare quando ha iniziato questo lavoro?

 

Y.M.:

La domanda era "i microbi sono vivi [mangiano del cibo che viene aggiunto] o sono morti [non fare nulla]"?

 

La sfida che avevo in mente era il livello di biomassa microbica particolarmente basso. Questo rappresenta uno dei motivi per cui questo studio ha richiesto così tanto tempo (10 anni) dalla spedizione alla pubblicazione dell'articolo.

 

Abbiamo sviluppato specificamente tecniche idonee per studiare un basso numero di microbi nei sedimenti con un gran numero di granuli e particelle (i microbi rappresentano solo un valore <0,01% dei campioni di sedimenti). Senza le tecniche, non possiamo nemmeno vedere o osservare i microbi nei campioni di sedimenti. Senza tecniche adeguate, trascuriamo molto facilmente le cose naturali, stiamo attualmente sviluppando delle tecniche in modo che i microbi siano "visibili" e "riconoscibili" dall'uomo.

E.D.:


Perché la sua ricerca è importante? Quali sono le possibili applicazioni nel mondo reale?

 

Y.M .:

Stiamo osservando la vita in ambienti estremi, dove l'esistenza o la sopravvivenza della vita non sono mai state conosciute o scoperte.

 

Poiché la biosfera che si trova al di sotto del fondale oceanico ospita circa un terzo dei microrganismi sulla Terra, la sua ricerca è come venire a conoscenza della maggioranza nascosta della vita. La scoperta ci consente di avere una migliore conoscenza di "cos'è la vita", "qual è l'estensione delle condizioni in cui la vita può esistere".

 

I risultati possono anche essere utili per pensare alla vita extraterrestre, conoscendo le condizioni adatte o di sopravvivenza per la vita le persone sono in grado di identificare meglio che cosa cercare per trovare la vita nello spazio.

 

E.D.:
In che modo il suo settore scientifico è rilevante per i cittadini di tutto il mondo?

Y.M.:

L'oceano copre circa il 70% della superficie terrestre, mentre noi esseri umani viviamo solo sul 30% della superficie terrestre. Anche sul 30% della superficie terrestre, vediamo ambienti diversi ed esiste la varietà della vita.

 

Guardare al 70% restante della Terra e al di sotto di essa non è cosa da poco inoltre, le attività umane influenzano fortemente tutti gli ambienti della Terra, compreso il fondo oceanico profondo.

Stiamo studiando la vita al di sotto del fondo oceanico. Sebbene tali microbi vivano lontano e in profondità nel fango, i principi biologici alla base della vita sono gli stessi ed essi fanno tutti parte della famiglia del pianeta Terra.

 

La nostra ricerca può anche gettare uno sguardo nella storia dell'ambiente terrestre, come ad es. i cambiamenti climatici. 100 milioni di anni fa, non c'era ghiaccio sulla Terra nemmeno nelle regioni polari.

La Terra ha vissuto cambiamenti climatici così drastici che, guardando indietro alla sua storia, possiamo prevedere meglio il futuro del nostro pianeta.


#3.

E.D.:

Qual è l'aspetto che preferisce della sua ricerca? Qual è la cosa più bella del suo lavoro?

Y.M .:

La cosa più bella che percepisco nella mia esperienza di ricerca è che noi ricercatori possiamo sapere qualcosa che nessuno sa.

Nel momento in cui i risultati entrano in un fascio di ipotesi o storie, riteniamo che sia arrivato il momento più emozionante.

D'altra parte, ho sempre ben impressa nella mia mente la domanda "c'è qualcosa che non va?", quello che voglio dire è considerare il potenziale di insuccesso nascosto da qualche parte negli esperimenti.

E.D.:
Che cosa vuole ottenere con la sua ricerca? 

 

Y.M.:

Voglio conoscere l'intera biosfera al di sotto del fondo oceanico, la sua estensione, la vita che c’è lì dentro e il meccanismo o il ruolo della vita in tale ambiente.

 

E.D.:

Condivida con noi un evento che ha rappresentato una svolta nel suo lavoro di scienziato.
 

Y.M.:

Sono rimasto coinvolto in questo campo di ricerca 15 anni fa. Prima di allora, stavo facendo ricerche sul monitoraggio dei microbi geneticamente modificati e sulla degradazione degli inquinanti da parte dei microbi.

 

Le possibilità di restare coinvolto nella ricerca sulla vita al di sotto del fondale oceanico hanno cambiato completamente il mio lavoro di scienziato. Tuttavia, le precedenti conoscenze o esperienze mi hanno reso davvero unico in questo campo, quindi è stato davvero bello il cambiamento.


#4.

E.D.:


Come è arrivato a questo punto? Perché è diventato uno scienziato? Cosa l'ha spinto in questo campo?

Y.M.:

Fin dalla mia infanzia, sono stato curioso della vita stessa. Un giorno ho smontato la mia sveglia e ho avuto un problema nel rimettere a posto tutti i pezzi, ma alla fine sono riuscito a riportarla allo stato e al funzionamento originari. Quando invece ho visto la vita, gli insetti morti o altri esseri viventi ho compreso che non possono essere riparati o riportati allo stato originario come con una sveglia. Quello è stato il mio sentimento di interesse per la vita. Poi mi sono interessato alle semplici forme di vita microbica e ora sto guardando la vita negli ambienti estremi per guardare al mistero della vita.

 

E.D.:
Come si confrontano i risultati del suo gruppo di ricerca con altri nella stessa area scientifica? Qual è il livello di coerenza generalmente in quest'area?

Y.M.:

Questo è in realtà sorprendente, ma non imprevedibile o contrario a precedenti risultati. Piuttosto i risultati di questo studio estendono l'esistenza e la lunghezza della materia vivente e la sua sopravvivenza.

E.D.:
Che cosa accadrà in seguito nel processo di scoperta?

Y.M.:

Come ho scritto nelle risposte precedenti, speriamo che questo studio stimoli la discussione sul meccanismo che ha consentito il lungo periodo di sopravvivenza dei microbi senza energia sufficiente e sull'ultimo fattore limitante che è in grado di ridurre la sopravvivenza della vita.



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