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Il miracolo delle profondità marine: come fanno i batteri verdi dello zolfo a trovare energia sul fondale marino a 2.500 metri di profondità?
Nelle profondità del vasto oceano vivono alcuni organismi misteriosi e unici. Tra questi, i batteri dello zolfo verde (Chlorobiota) sono diventati un punto caldo da studiare per gli scienziati grazie alla loro speciale forma di crescita e al ruolo ecologico. Questi organismi anaerobici fotosintetici e autotrofi non solo possono sopravvivere in un ambiente carente di ossigeno, ma possono anche utilizzare composti di zolfo elementare come fonti di energia e carbonio, mostrando una straordinaria adattabilità.
I batteri dello zolfo verde vivono principalmente a centinaia di metri sott'acqua e utilizzano l'idrogeno solforato come donatore di elettroni, il che li rende autosufficienti durante la fotosintesi e in grado di sopravvivere in ambienti scarsamente illuminati.
Caratteristiche dei batteri dello zolfo verde
I batteri dello zolfo verde sono Gram-negativi e per lo più hanno forma bastoncino o sferica. Questi batteri possiedono sacche di bolle che consentono loro di galleggiare nell'acqua e di utilizzare i loro pigmenti fotosintetici per catturare l'energia luminosa. I principali pigmenti fotosintetici sono la batterioclorofilla c o d. Questi pigmenti si trovano nei loro fotopolimeri unici (clorosomi) e possono catturare efficacemente l'energia luminosa in condizioni di luce estremamente scarsa.
Habitat
La maggior parte di questi batteri sono mesofiti, preferiscono temperature dell'acqua miti e vivono principalmente nei sedimenti sul fondo dei corpi idrici. Richiedono un ambiente anaerobico (anaerobico) e possono fotosintetizzare in ambienti con scarsa illuminazione. In una scoperta sorprendente, ad una profondità di circa 100 metri nel Mar Nero, gli scienziati hanno trovato grandi popolazioni di batteri verdi dello zolfo che sopravvivono quasi senza luce.
Nell'Oceano Pacifico, a 2.500 metri di profondità dalla superficie, gli scienziati hanno scoperto un tipo di batteri dello zolfo verde chiamati GSB1. Questi batteri si affidano alla scarsa illuminazione delle sorgenti termali per sopravvivere e non si affidano affatto alla luce solare.
Fotosintesi e metabolismo
I batteri dello zolfo verde utilizzano un processo fotosintetico simile a quello delle piante, ma i loro donatori di elettroni derivano principalmente da solfuri inorganici. Il ciclo inverso dell’acido tricarbossilico da loro utilizzato utilizza efficacemente l’anidride carbonica come unica fonte di carbonio per sintetizzare i materiali organici necessari alle cellule. Ciò consente loro di continuare a sopravvivere e riprodursi anche in acque con luce estremamente scarsa.
Quando questi batteri eseguono la fotosintesi, solitamente ossidano il solfuro in zolfo totale per formare perle di zolfo, da cui deriva il loro nome.
Rapporto con altri esseri viventi
I batteri dello zolfo verde svolgono spesso un ruolo importante nell'ecosistema delle barriere coralline e, infatti, sulle barriere coralline di Taiwan questi batteri formano il caratteristico strato verde. Non solo forniscono nutrienti ai coralli, ma possono anche aiutare a disintossicarli, rendendoli parte integrante dell’intero ecosistema.
Direzioni di ricerca future
Poiché i batteri verdi dello zolfo svolgono un ruolo importante negli ecosistemi degli oceani profondi della Terra, la ricerca futura fornirà una comprensione più approfondita dei loro processi metabolici e del modo unico in cui assorbono e convertono l'energia. Ciò sarà di grande importanza per esplorare la diversità della vita e le sue strategie di sopravvivenza in ambienti estremi.
L'esistenza dei batteri verdi dello zolfo non solo rivela maggiori possibilità per la vita, ma ci ispira anche a riflettere profondamente sull'origine della vita e sulla sua evoluzione. È possibile che possiamo trovare forme di vita in grado di sopravvivere in ambienti estremi su altri pianeti?
