Questi batteri mangia-metallo erano stati previsti 100 anni fa: adesso sono stati trovati

Questi batteri mangia-metallo erano stati previsti 100 anni fa: adesso sono stati trovati
di

Questa è la storia di una scoperta accidentale condotta dal microbiologo Jared Leadbeater che, dopo essere tornato nel suo laboratorio dopo mesi di viaggio, si accorse di qualcosa di davvero strano: un composto di carbonato di manganese (MnCO3) ricopriva la vetreria che aveva lasciato nel suo lavandino, diventata ormai scura. Cos'era accaduto?

Si tratta di un ladro, ma non umano, qualcosa di molto più piccolo e microscopico che ha iniziato la reazione nella vetreria rubando degli elettroni. La sostanza oscura era una forma di ossido di manganese, un prodotto che si forma quando gli ioni di manganese perdono elettroni e subiscono una reazione chiamata ossidazione.

"Ho iniziato a chiedermi se i microbi tanto cercati siano stati i responsabili", spiega Leadbeater, "quindi abbiamo sistematicamente eseguito dei test per capirlo". Così, il microbiologo e il suo team hanno rivestito più vasetti con il carbonato di manganese e ne hanno sterilizzato alcuni utilizzando del vapore rovente.

Diventarono scure solo le boccette sterilizzate con il vapore, segno che il famoso "ladro di elettroni" doveva essere qualcosa di "vivo". Così, i ricercatori hanno coltivato quello che si trovava nei vasetti. L'analisi dell'RNA ha rivelato 70 specie di batteri, ma con ulteriori test il team è riuscito a escluderne alcuni, fino a quando sono rimasti solo due possibili colpevoli: il Nitrospirae bacteria e il betaproteobatteri.

"Abbiamo isolato il betaproteobatteri dagli ossidi disgregati come singole colonie [...] ma questa specie non ossida il MnCO3 da solo. O la Nitropirae è la sola responsabile dell'ossidazione del Manganese o per la reazione servono più batteri", scrive il team in un nuovo studio pubblicato sulla rivista Nature. Il furto di elettroni potrebbe essere stato uno sforzo di squadra.

Così, gli esperti hanno utilizzato del manganese etichettato con carbonio 13 in alcune delle loro culture e i batteri hanno incorporato questi isotopi di carbonio nei loro corpi. Ciò ha confermato che i batteri erano autotrofi: ovvero un organismo in grado di sintetizzare le proprie molecole organiche a partire da sostanze inorganiche. In poche parole, i batteri stavano usando l'energia degli elettroni di manganese per trasformare la CO2 in carbonio utilizzabile, così come le piante utilizzano la luce solare per trasformare CO2 e acqua in zuccheri e ossigeno durante la fotosintesi.

Questo processo si chiama chemiosintesi e, sebbene sia noto che si verifica utilizzando altri metalli, è la prima volta che vediamo microbi usare il manganese in questo modo. "Questi sono i primi batteri che hanno scoperto di utilizzare il manganese come fonte di combustibile", spiega Leadbetter, sebbene si prevedesse che tali microbi esistessero oltre un secolo fa.

Molto sul manganese e il suo ciclo sulla Terra rimane un mistero. "Come e per quale motivo venga creato tale materiale è rimasto un enigma. Chiaramente, molti scienziati hanno ritenuto che i batteri che usano il manganese per produrre energia potessero essere responsabili, ma fino ad ora non erano disponibili prove a sostegno di questa idea." Parenti stretti di queste specie sembrano essere presenti in molti luoghi, quindi il loro potenziale di far circolare questo metallo attraverso la Terra potrebbe essere vasto.

Quanto è interessante?
8