Ipoliti: vita prospera sotto la candeggina

Mentre la maggior parte dell'attenzione è rivolta alle sorgenti termali, ai geyser, alle fumarole e ai vasi di fango nelle aree idrotermali di Yellowstone, ci sono lezioni proprio sotto la superficie su come la vita potrebbe aver preso forma sulla Terra miliardi di anni fa.

Yellowstone Caldera Chronicles è una rubrica settimanale scritta da scienziati e collaboratori dell'Osservatorio del vulcano Yellowstone. Il contributo di questa settimana è del Dr. Jeff Havig e della Professoressa Trinity Hamilton, ricercatori di Biologia vegetale e microbica e Scienze della Terra e dell'Ambiente presso l'Università del Minnesota.

Mentre si cammina lungo le passerelle in una delle tante aree idrotermali del Parco Nazionale di Yellowstone, c'è una festa per i sensi: l'odore di uova marce dell'idrogeno solforato, gli spruzzi esplosivi dei geyser, l'acqua gorgogliante e bollente nelle sorgenti termali, il il sibilo del gas che fuoriesce dalle fumarole, il tonfo basso dei vasi di fango e la luce abbagliante e brillante riflessa dai sinterizzati silicei bianchi. Molti ritengono che gli occhiali da sole siano una necessità anche solo per tentare di aprire gli occhi mentre si cammina in queste regioni del parco. La sinterizzazione bianca ricca di silice è formata dalla precipitazione di silice (biossido di silicio, o SiO2, sotto forma di silice opale e amorfa) dalle acque idrotermali sature di minerali che risalgono da sotto la superficie.

Dopo la precipitazione dei minerali di silice, la sinterizzazione può essere disgregata con mezzi meccanici: cicli di gelo-disgelo, bisonti che camminano sulle superfici, ecc. Pertanto, vedrai distese piatte di piccoli pezzi rotti di sinterizzazione silicea che circondano sorgenti termali, come quelli dell'Upper Geyser Basin, dei Fountain Paint Pots e del Norris Geyser Basin. E mentre i tappetini batterici e algali arancioni, verdi, gialli, marroni e viola nei canali di deflusso delle sorgenti termali sono segni molto evidenti di fiorenti comunità fotosintetiche microbiche, in realtà c'è molta più vita di quanto si possa pensare proprio sotto quella superficie.

I ricercatori nelle aree idrotermali di Yellowstone hanno notato che quando si disturbano le superfici silicee silicee disgregate di colore bianco candeggina (o ciò che i geologi chiamerebbero breccia, pronunciato BRET-chya), al di sotto può esserci un sottile strato di verde scuro intenso dovuto alla presenza di pigmenti fotosintetici. Queste comunità fotosintetiche vivevano sotto la sinterizzazione rotta in tutte le aree idrotermali di Yellowstone? Sono attivi e, se sì, quanta produttività primaria (in questo caso la fotosintesi) si sta verificando? La curiosità su questa forma di vita va oltre il desiderio di conoscere queste comunità in relazione alle sorgenti termali di Yellowstone, poiché ci sono anche depositi di sorgenti termali in rocce vecchie di 3,5 miliardi di anni nell'Australia occidentale che preservano alcune delle prime forme di vita emerse sul pianeta. Terra. Queste rocce registrano un tempo prima che l'ossigeno fosse nell'atmosfera, e quindi nessuno strato di ozono proteggeva la vita dalle radiazioni ultraviolette del sole. Gli ambienti presenti a Yellowstone potrebbero essere un analogo del modo in cui la vita potrebbe vivere sulla superficie della Terra primordiale?

Gli studi di queste comunità, chiamate ipoliti (ipo che significa sotto e lith che significa roccia, quindi letteralmente vita "sotto le rocce"), hanno rivelato robuste comunità fotosintetiche che erano altrettanto produttive quanto i tappeti fotosintetici che crescevano nei canali di deflusso delle sorgenti termali. La sinterizzazione superficiale infatti ha agito come una protezione solare, bloccando la radiazione UV, ma ha consentito il passaggio di lunghezze d’onda più lunghe per alimentare la fotosintesi. Inoltre, i frammenti di sinterizzazione hanno agito come un pacciame, trattenendo l’umidità per mantenere l’ambiente umido e impedendo che le comunità microbiche venissero spazzate via dal passaggio dei temporali. Queste comunità fotosintetiche ipolitiche erano presenti sia in aree con pH più elevato/alcaline (come ciò che si trova nei Lower, Midway e Upper Geyser Basins), sia in aree con pH più basso/più acide (come Norris Geyser Basin, Mud Area del vulcano e area dei vasi di pittura degli artisti). Sembra un ambiente perfetto perché la vita possa fare la sua prima incursione dall'ambiente acquatico alle superfici terrestri: un esempio moderno di come poteva essere la prima vita sulla terra e una scoperta incredibilmente emozionante che ci permette di percorrere miliardi di anni indietro nel tempo!