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ipertermofili, organismi estremofili

Cosa sono e come sfruttare gli organismi estremofili.

Organismi estremofili: la vita in condizioni esasperate.

Cos’hanno in comune un geyser, un vulcano sottomarino e lo spazio siderale? Sono talmente inospitali da essere incompatibili con la vita. Eppure, piccole forme di vita esistono e resistono anche nelle situazioni più avverse: gli organismi estremofili.

Chi ha paura del vuoto?

Tra tutti gli estremofili, i tardigradi sicuramente no. Questi graziosi animaletti microscopici, chiamati in inglese “water bears”, orsi d’acqua, battono il record di sopravvivenza negli ambienti estremi.

Nonostante la grande varietà di organismi estremofili (che vivono in ambienti estremi), solo i tardigradi possono vantarsi di resistere al vuoto dello spazio e, in alcuni casi, alle radiazioni ionizzanti ad esso associate (Jönsson, 2008). Condizioni letali come l’assenza di pressione o l’esposizione ai nocivi raggi solari, sembrano affliggere poco i tardigradi che hanno manifestato notevole vitalità nonostante i diversi esperimenti cui sono stati sottoposti.

Tardigradi, organismi estremofili

Ovviamente, i tardigradi che resistono benissimo anche in condizioni di altissime temperature, siccità e presenza di sostanze tossiche. Insomma, sono dei veri e propri estremofili. 

Come ci riescono?

Il meccanismo complesso che si cela dietro l’elevata resistenza di questi organismi non è stato ancora del tutto spiegato. Tuttavia, in poche parole, quando un tardigrado si trova in condizioni non idonee alla vita, entra in criptobiosi, uno stato in cui tutte le attività dell’organismo (metaboliche e riproduttive) sono portate a livelli impercettibili, quasi del tutto inattivate.

Gli organismi estremofili in criptobiosi sopportano la mancanza di ossigeno, di acqua, alte temperature, basse temperature e riattivano il metabolismo solo quando le condizioni tornano ad essere favorevoli per la vita.

Caldo o Freddo?

I tardigradi non sono gli unici estremofili a sfidare le leggi della natura. Esistono organismi che amano vivere in ambienti molto caldi o molto freddi e sono definiti rispettivamente termofili (amanti del caldo) e criofili (detti anche psicrofili: organismi che vivono a temperature prossime allo zero).

I migliori rappresentanti del primo gruppo sono sicuramente i batteri della specie Aquifex aeolicus, definiti ipertermofili (Deckert, 1998). Questi batteri vivono alla temperatura di 95°C e sono autotrofi, cioè sono capaci di elaborare da soli le sostanze inorganiche da cui traggono nutrimento.

Esistono anche animali più grandi in grado di resistere al caldo: è il caso di Riftia pachyptila (Zierenberg, 2000), detto anche verme tubo gigante, che vive vicino alle sorgenti idrotermali marine, ad altissime temperature e a contatto con ingenti quantità di zolfo.

Tra i criofili, invece, il record è detenuto da batteri che sono capaci di sopravvivere alla temperatura di -20° C (D’Amico, 2006), in un suolo perennemente ghiacciato (permafrost). Altri organismi che sopportano il freddo, in maniera notevole, sono i ciliati e flagellati (Roberts, 1998), che possono riprodursi anche alla temperatura di -2°C.

Verme tubo. Estremofili
Pressione, salinità e mancanza di ossigeno.

La lotta per l’esistenza non termina qui. Gli  esterofili non si danno certo per vinti.

Nel mondo animale e vegetale esistono moltissimi organismi, come alghe e batteri, capaci di sopportare ambienti con scarsissima acqua (Pointing, 2009). Altri riescono a vivere in condizioni di altissima pressione, come molte oloturie (dette anche cetrioli di mare).

Molto recentemente, sono stati scoperti anche organismi multicellulari capaci di vivere in situazioni di totale anossia (Danovaro, 2010), in pratica, senza la minima traccia di ossigeno. Ma questi non sono gli unici: i cianobatteri sono stati, probabilmente, i primi organismi a vivere in queste condizioni. Grazie all’alta quantità di anidride carbonica presente nell’aria, questi batteri, detti anche alghe azzurre, hanno cominciato ad utilizzare la fotosintesi e a modificare, piano e in modo radicale, l’atmosfera terrestre.

Perché agli estremofili piacciono le condizioni estreme?

Devi sapere che ogni specie occupa un determinato ruolo nell’ecosistema. In gergo scientifico, infatti, si potrebbe dire che ciascuna specie appartenga ad una piccola nicchia ecologica.

 “L’habitat è l’indirizzo dell’organismo, la nicchia la sua professione” (Odum, 1959).

Gli organismi che riescono ad occupare una nicchia ancora vuota hanno maggiori vantaggi nella sopravvivenza.

Logico vero?

Non dovranno, di certo, competere con gli organismi delle altre specie nella ricerca di spazio o risorse trofiche. Non contando che, allontanarsi dalle situazioni “ottimali” per la vita, aiuta a sfuggire dai predatori e a ridurre significativamente il rischio di essere mangiati.

Ironicamente, essere estremofili, è un vantaggio evolutivo.

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Perché il grande interesse per questi organismi?

Conoscere i limiti che circoscrivono la vita, non solo può essere una scoperta molto interessante, ma può portare ad informazioni molto utili per la risoluzione di problematiche legate alla salute umana.

Tramite lo studio degli organismi estremofili, infatti, diversi istituti si stanno occupando impegnando per trarre beneficio dal loro esempio (Aguilar, 1996; Cavicchioli, 2011) o anche per trovare nuovi rimedi per diverse patologie umane (Rothschild, 2001).

In conclusione, scoprire nuove specie al limite è una sfida aperta, volta a esplorare il mondo immenso della vita e a capire fin dove può spingersi e in quali condizioni essa smette di esistere.

Riuscire a capire queste cose, sarà d’aiuto non solo per la vita umana sul pianeta Terra, ma potrà servire anche per le prossime missioni spaziali. Resistere al vuoto spaziale come i tardigradi o al gelo dei pianeti lontani dal Sole come i flagellati. Una volta caratterizzati i geni responsabili delle caratteristiche di questi organismi estremofili e con l’avanzamento, sempre più veloce, delle tecnologie del DNA ricombinante, probabilmente, un giorno, saremo in grado di trasferire queste capacità ai nostri astronauti.

Vuoi conoscere la parte più interessante di tutto questo? Astronauti con capacità del genere, dovrebbero essere considerati tecnicamente degli OGM. Sai cosa sono gli OGM? Clicca sui link per scoprirlo. OGM: quel che non soffoca ingrassa, Come percepiamo gli OGM e Dieci ragioni pro OGM.

Ovviamente, le modifiche al genoma umano sono, per lo più, un ambito di ricerca puro (le tecnologie devono essere messe a punto a dovere e le sperimentazioni sono ancora in corso). Tuttavia, in ambito biotecnologico, tralasciando per qualche istante l’etica e la deontologia, molto spesso si usa ripetere questa frase:

“La fantasia del ricercatore è l’unico limite al potenziale delle biotecnologie.”

 

BIBLIOGRAFIA

 

A cura di Jessica Vettese. Revisionato da Anna Napolitano.


About the Author : Jessica Vettese

Studentessa di Biologia. Aperta e moderata. Amante della vita. Sognatrice indipendente.


5 Comments
  1. […] Molto interessante questo biocemento vero? Vuoi conoscere altre curiosità sui microrganismi? Clicca sui link Virus: scopri come sconfiggere l’antibiotico resistenza. e Cosa sono e come sfruttare gli organismi estremofili. […]

  2. Ross 14/01/2016 at 20:18 - Reply

    Ciao, mi sono permessa di riportare questo bellissimo articolo sul mio blog,(www.sonolaross.wordpress.com) citando ovviamente questo sito e l’autrice dell’articolo.
    Nel caso non fossi d’accordo ti prego comunicarmelo e sarà mia premura cancellarlo immediatamente.
    Grazie e complimenti

  3. Anonimo 14/03/2016 at 22:00 - Reply

    […] […]

  4. […] risposte potrebbero arrivare dallo studio dei tardigradi, animali incredibili, ne abbiamo parlato in questo articolo (clicca sul […]

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