Una formazione rocciosa rugosa trovata in Marocco sta costringendo la comunità scientifica a rivedere alcune certezze sulla vita microbica nei fondali oceanici. Le cosiddette rocce a pelle di elefante, con la loro superficie increspata e bizzarra, non sono il tipo di struttura che ci si aspetterebbe di trovare in sedimenti di acque profonde. Eppure è esattamente quello che la geologa Rowan Martindale ha scoperto durante un’escursione nel 2016, aprendo la strada a una ricerca che potrebbe cambiare parecchie cose nel modo in cui vengono interpretati i fossili antichi.

Martindale, professoressa associata alla Jackson School of Geosciences dell’Università del Texas ad Austin, stava camminando su un pendio quando ha notato una lastra di roccia sedimentaria coperta da una texture rugosa, incredibilmente simile alla pelle di un elefante. Il dettaglio che non tornava? Quella roccia proveniva da un ambiente oceanico profondo, circa 180 metri sotto la superficie. E secondo le conoscenze consolidate, le strutture microbiche responsabili di quel tipo di pattern si formavano solo in acque basse, dove la luce del sole poteva alimentare i microrganismi.

Quando il fondale racconta una storia diversa

La spiegazione tradizionale per strutture simili in acque profonde puntava sempre verso cause puramente fisiche: frane sottomarine che spingono il sedimento creando creste e solchi. Ma Martindale non era convinta. Aveva studiato strutture del genere durante il dottorato, riconosceva l’impronta della vita microbica e non voleva lasciar perdere. Quella testardaggine scientifica ha dato i suoi frutti.

In uno studio pubblicato sulla rivista Geology, Martindale e il suo team propongono un’interpretazione nuova e affascinante. La frana sottomarina c’è stata, sì, ma non ha creato direttamente le rughe. Ha invece trasportato nutrienti sul fondale, fornendo il carburante necessario a comunità microbiche che non dipendevano dalla luce solare. Questi microrganismi utilizzavano un processo chiamato chemiosintesi, ricavando energia da reazioni chimiche piuttosto che dalla fotosintesi. Il rilascio di composti tossici a base di zolfo avrebbe poi tenuto lontani gli animali marini, permettendo ai tappeti microbici di prosperare indisturbati.

Non è fantascienza: ecosistemi simili esistono ancora oggi. I cosiddetti siti di “whale fall”, dove le carcasse di balena affondano sul fondale, creano ambienti temporanei ma ricchissimi dove le comunità microbiche si sviluppano rapidamente sfruttando energia chimica.

Fossili nascosti in bella vista

La scoperta delle rocce a pelle di elefante in Marocco ha implicazioni che vanno ben oltre quel singolo affioramento. Se le comunità chemiosintetiche erano più diffuse di quanto si pensasse nel Giurassico inferiore, oltre 180 milioni di anni fa, allora i loro fossili potrebbero essere molto più comuni di quanto la scienza abbia finora riconosciuto. Il problema è che per decenni queste strutture rugose sono state catalogate come formazioni puramente geologiche, senza considerare l’origine biologica.

Jake Bailey, professore all’Università del Minnesota, ha commentato che i risultati sfidano assunti radicati. “Nel presente, alcuni dei più grandi ecosistemi microbici del pianeta si trovano nell’oceano buio”, ha spiegato. E questa ricerca dimostra che certe strutture sedimentarie antiche potrebbero testimoniare la presenza di organismi che vivevano di chimica, non di luce.

Martindale stessa ammette che la terminologia scientifica non aiuta. La parola “rugoso” può significare troppe cose, e manca un linguaggio diagnostico preciso per distinguere tra strutture fisiche e biologiche. Un vuoto che potrebbe aver portato a interpretazioni errate per anni. La ricerca, finanziata dalla National Science Foundation, apre quindi un capitolo tutto nuovo nello studio della vita antica negli abissi oceanici. E tutto è partito da una passeggiata su una collina marocchina, con gli occhi giusti per vedere quello che altri avevano probabilmente ignorato.

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Il tumore del colon retto potrebbe portare con sé una sorta di impronta digitale microbica unica, diversa da qualsiasi altro tipo di cancro. A rivelarlo è uno studio condotto dalla University of East Anglia, pubblicato sulla rivista Science Translational Medicine, che ha analizzato il DNA di oltre 9.000 pazienti oncologici. E il risultato è uno di quelli che fanno fermare a riflettere: tra tutti i tumori esaminati, solo quelli del colon retto ospitano comunità microbiche chiaramente identificabili e distinte. Un dato che ribalta una convinzione diffusa nella comunità scientifica, quella secondo cui ogni tipo di cancro avrebbe la propria firma microbiologica.

Il gruppo di ricerca, guidato dal dottor Abraham Gihawi della Norwich Medical School, ha esaminato i dati di sequenziamento dell’intero genoma provenienti da 11.735 campioni tumorali, appartenenti a 22 tipi diversi di cancro. La chiave del metodo sta in un dettaglio spesso trascurato: quando si raccoglie il DNA di un tumore, si ottiene anche il DNA dei microbi presenti nel campione. Il team ha quindi sviluppato programmi informatici in grado di separare il DNA umano da quello microbico, per poi incrociare queste informazioni con i dati clinici dei pazienti.

Un’impronta microbica esclusiva del tumore del colon retto

Quello che è emerso ha sorpreso anche gli stessi ricercatori. Le firme microbiche trovate nei tumori del colon retto erano così specifiche da permettere di distinguere con precisione questi tumori da tutti gli altri. Questo apre scenari interessanti: la possibilità di diagnosi più precise, ma anche una comprensione più profonda di come la malattia si sviluppa e di quanto possa essere aggressiva. Va ricordato che il cancro del colon retto è il quarto tumore più comune nel Regno Unito e la seconda causa di morte per cancro. Numeri che danno il senso dell’urgenza.

Lo studio ha anche rivelato qualcosa di importante su altri tipi di tumore. Nei tumori orali, ad esempio, il metodo ha permesso di individuare virus come l’HPV (papillomavirus umano) con una precisione superiore ad alcuni test diagnostici attualmente in uso. Sono stati inoltre identificati virus rari ma pericolosi, come l’HTLV 1, capace di restare silente nel corpo per anni prima di contribuire allo sviluppo di un tumore.

Microbi che influenzano la sopravvivenza dei pazienti

La parte forse più affascinante riguarda il legame tra microbi e risposta alle terapie. In alcuni casi di sarcoma, la presenza di determinati batteri è stata associata a tassi di sopravvivenza peggiori. Ma il rovescio della medaglia è altrettanto significativo: in altri casi, batteri specifici sembravano invece collegati a esiti migliori. Questo suggerisce che un giorno i microbi potrebbero aiutare a prevedere come un paziente risponderà al trattamento, aprendo la strada a cure più personalizzate.

Il professor Daniel Brewer, sempre della Norwich Medical School, ha sottolineato come il sequenziamento genomico stia diventando uno strumento indispensabile nella medicina di precisione. Con il diffondersi di questa tecnologia negli ospedali, analizzare i microbi nei campioni tumorali potrebbe diventare un’arma in più nella lotta contro il cancro, a costi aggiuntivi molto contenuti. Lo studio, finanziato dalla Big C Cancer Charity e da Prostate Cancer UK, ha coinvolto ricercatori di numerose istituzioni tra cui l’Università di Leeds, l’Institute of Cancer Research di Londra e l’University College London. Un lavoro corale che conferma una cosa: dentro il tumore del colon retto si nasconde molto più di quanto si pensasse, e quel qualcosa potrebbe cambiare davvero le regole del gioco.

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Tra le montagne del Marocco, un gruppo di scienziati si è imbattuto in qualcosa che non dovrebbe esistere: segni di vita microbica antica intrappolati in rocce formatesi nelle profondità oscure di un oceano scomparso da circa 180 milioni di anni. Una scoperta che ribalta parecchie certezze su dove e come cercare le impronte dei primi organismi viventi sul nostro pianeta.

La protagonista di questa storia è la dottoressa Rowan Martindale, paleoecologa e geobiologa dell’Università del Texas ad Austin, che stava attraversando la Valle del Dadès, nell’Alto Atlante centrale marocchino, insieme al collega Stéphane Bodin dell’Università di Aarhus. Il loro obiettivo iniziale era studiare antichi sistemi di barriere coralline che un tempo prosperavano quando quella regione giaceva sotto il mare. Per raggiungere quei reef fossili, però, bisognava camminare attraverso strati su strati di torbiditi, sedimenti depositati da flussi densi di detriti sottomarini. Ed è proprio lì, su quelle superfici rocciose, che qualcosa ha fatto fermare Martindale di colpo.

Piccole creste, rughe sottili sovrapposte alle normali ondulazioni del sedimento. Le cosiddette wrinkle structures, strutture a grinza, che nel mondo della geologia hanno un significato molto preciso: segnalano la presenza di tappeti microbici, comunità di microrganismi che crescono in strati sottili sul fondale. Il problema? Queste strutture si trovano quasi sempre in ambienti poco profondi, dove la luce del sole alimenta alghe fotosintetiche. E quelle rocce, invece, si erano formate ad almeno 180 metri di profondità. Dove la luce non arriva proprio.

Perché questa scoperta sfida le regole conosciute

Le strutture a grinza sono considerate una specie di firma biologica. Piccoli rilievi e fossette, larghi da pochi millimetri a qualche centimetro, che si formano quando comunità di microbi colonizzano fondali sabbiosi. Nelle rocce più giovani di 540 milioni di anni sono piuttosto rare, perché gli animali che nel frattempo hanno popolato gli oceani tendono a rimescolare i sedimenti, cancellando queste tracce delicate. Ecco perché trovarle è già di per sé un evento notevole. Trovarle in un contesto di acque profonde, però, è tutta un’altra storia.

Martindale lo sapeva bene, e proprio per questo ha voluto procedere con cautela estrema. Prima di entusiasmarsi troppo, il team ha passato al setaccio ogni dettaglio: gli strati rocciosi circostanti confermavano che si trattava effettivamente di torbiditi; le analisi chimiche del sedimento subito sotto le grinze rivelavano livelli elevati di carbonio, un segnale tipico di attività biologica. E poi c’era il confronto con quello che succede oggi negli oceani moderni. Le riprese effettuate da sommergibili telecomandati mostrano che, anche a profondità dove il sole non penetra, esistono tappeti microbici. Solo che non sono alimentati dalla luce: sono prodotti da batteri chemiosintetici, organismi che ricavano energia da reazioni chimiche anziché dalla fotosintesi.

Come i microbi delle profondità hanno lasciato il segno

Mettendo insieme osservazioni geologiche, dati chimici e analogie con gli ecosistemi marini attuali, il team è arrivato a una conclusione piuttosto solida: quelle wrinkle structures in Marocco erano state create da comunità di microbi chemiosintetici, non fotosintetici. Un fatto mai documentato prima nel registro fossile con questo tipo di evidenza.

Il meccanismo proposto funziona così: i flussi di torbidite trasportano nutrienti e materiale organico nelle profondità marine, abbassando al contempo i livelli di ossigeno nei sedimenti circostanti. Queste condizioni sono ideali per i batteri chemiosintetici. Nei periodi di calma tra un flusso e l’altro, questi microrganismi hanno il tempo di colonizzare il fondale e formare i loro caratteristici tappeti. Man mano che crescono, la superficie sviluppa quelle increspature che Martindale ha riconosciuto sulle rocce marocchine. Nella maggior parte dei casi il flusso successivo spazza via tutto, ma ogni tanto la struttura viene sepolta e conservata. Un colpo di fortuna geologico, in pratica.

Quello che rende questa scoperta davvero significativa va oltre il singolo ritrovamento. Se i tappeti chemiosintetici possono produrre le stesse strutture superficiali di quelli fotosintetici, allora i geologi dovranno iniziare a cercare tracce di vita antica anche in ambienti che finora venivano sistematicamente ignorati. Come ha detto la stessa Martindale, le wrinkle structures rappresentano prove fondamentali nella ricostruzione dell’evoluzione della vita microbica sulla Terra. Trascurare la loro possibile presenza nelle torbiditi significherebbe perdere un pezzo importante di quella storia. E di pezzi mancanti, quando si parla delle origini della vita, ce ne sono fin troppi.

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