Che cos’è l’Astrobiologia?

Pubblicato su 18 Novembre 2016 | Da Lisa Foschi | Astronomia, Biologia, Chimica, Geologia

planet_earth_by_sanmonkuIl termine Astrobiologia deriva dalle due parole greche “Astros” (stella) e “Biologia” (studio della Vita). L’Astrobiologia è una scienza emergente e multidisciplinare che cerca di dare risposta ad uno dei più intriganti ed importanti interrogativi della ricerca scientifica: l’uomo è solo nell’Universo?

Attualmente, la Terra sembra essere l’unico pianeta nel quale è nota la presenza di Vita, e nel quale la giusta combinazione di processi chimici e fisici sembra averle permesso di crescere e diffondersi. Su nessun altro pianeta, interno o esterno al Sistema Solare, abbiamo ancora trovato prove convincenti della presenza di una qualche forma di Vita, anche primitiva e semplice, che ci permettano di effettuare studi in ambiente extraterrestre; anche limiti di natura tecnologica o temporale-spaziale, talvolta ci impediscono ulteriori indagini nel nostro stesso sistema planetario. Per questo motivo, l’unico modo che abbiamo per andare alla ricerca di Vita nell’Universo è prima capire qualcosa di più riguardo la storia e l’evoluzione della Vita sulla Terra, per poi andare alla ricerca di situazioni analoghe ma extraterrestri.

Terra durante la transizione Adeano-Archeano (fonte: apod.nasa.gov)

Terra durante la transizione Adeano-Archeano (fonte: apod.nasa.gov)

Sappiamo che dalla sua nascita (~ 4,54 M a.f.) ad oggi il nostro pianeta non ha sempre avuto lo stesso aspetto, e non è sempre stato così “tranquillo” come lo vediamo ora: durante le prime fasi della sua evoluzione, la Terra ospitava un enorme mare di magma (inizio Adeano: 4,6 – 4,0 M.a.f) e nelle epoche successive (Archeano: 4,0 – 2,5 M.a.f) fu più volte colpita da asteroidi, che ne modificarono profondamente la struttura geologica. Nelle ere che seguirono, tali fenomeni si ridussero ma continuarono a persistere (in misura ridotta) portando a sconvolgimenti più o meno distruttivi: cambiamenti climatici, tsunami, ecc. Dalla sua prima comparsa sul pianeta (Paleoarcheano: 3,6 – 3,2 M.a.f), la Vita non ha potuto fare altro che adattarsi, più o meno efficacemente, a questo mondo mutevole: in alcuni casi ha dovuto soccombere, e sulla Terra si sono verificati fenomeni di estinzione di massa più o meno estesi (almeno 5); in altri casi invece è stata in grado di sopravvivere, diffondendosi ed evolvendosi. Com’è successo in passato, sappiamo che il futuro della Vita terrestre è destinato, molto probabilmente, a cambiare ancora, in relazione all’ambiente cosmico in cui ci troviamo: per comprendere in che modo la Vita ha avuto successo sulla Terra, dobbiamo capire anche la sua connessione con l’ambiente cosmico che la circonda.

Per fare questo, l’Astrobiologia si è evoluta come scienza multidisciplinare: Geologia, Paleontologia, Chimica organica e Biochimica, Chimica del cosmo, Microbiologia, Biologia evoluzionistica, Oceanografia, Bioinformatica, Scienze planetarie, Astronomia, Astrofisica, Protezione Planetaria, Scienze dei materiali, Ingegneria, Filosofia e Storia sono solo alcune delle principali discipline che convergono negli studi astrobiologici.

Geologa durante un campionamento (fonte: spacecareers.uk)

Geologa durante un campionamento (fonte: spacecareers.uk)

Negli ultimi 20-30 anni il mondo scientifico ha iniziato ad impegnarsi concretamente sul fronte astrobiologico, prima quasi inesplorato o “di nicchia”: oggi gli astrobiologi rappresentano una fetta sempre più grande di scienziati provenienti da tutto il mondo, dotati di una buona preparazione nella loro disciplina, e che, lavorando nel loro ambito di studi, compiono ricerche che possono rispondere a questioni fondamentali dell’Astrobiologia. Tutti loro si interrogano sulla storia della Vita terrestre (concentrandosi principalmente su forme di vita microbiche, es. batteri, in quanto organismi più semplici e primitivi), e soprattutto su quali siano i suoi limiti:

Quali sono i limiti della Vita?

A quali condizioni estreme può sopravvivere e come?

Se dovessimo trovare Vita extraterrestre, potrebbe essere simile a quella terrestre? Avrebbe gli stessi adattamenti?

Sorgente idrotermale ‘Grand Prismatic’ nello Yellowstone National Park, USA. Con i suoi 90-100°C di temperaturae le emissioni di acido solfidrico e gas idrotermale rappresenta un perfetto esempio di ambiente estremo terrestre, popolato da batteri ipertermofili che danno luogo ai suoi splendidi colori.

Sorgente idrotermale ‘Grand Prismatic’ nello Yellowstone National Park, USA. Con i suoi 90-100°C di temperaturae le emissioni di acido solfidrico e gas idrotermale rappresenta un perfetto esempio di ambiente estremo terrestre, popolato da batteri ipertermofili che danno luogo ai suoi splendidi colori.

Sappiamo infatti che sulla Terra esistono alcuni ambienti chiamati ‘estremi’ per le condizioni ostili che li caratterizzano: elevate/basse temperature (superiori ai 100°C; inferiori ai 10°C), bassi valori di pH (acidi, inferiori a 1), elevata salinità (15-37%), ecc. Queste condizioni non scoraggiano tuttavia alcuni microrganismi, la cui esistenza è nota già da tempo nel mondo scientifico e generalmente noti come “estremofili”: il loro studio è molto importante in ambito astrobiologico perché consente di fare ipotesi sulla possibile presenza di organismi affini in ambienti extraterrestri che pure presentano condizioni ambientali ostili.

Quindi, intento degli astrobiologi è quello di spiegare il legame (o legami) che collega tutti gli esseri viventi sulla Terra, come da una cellula Procariotica primordiale si sia giunti agli Eucarioti attuali, e quale influenza abbiano gli effetti di eventi catastrofici sull’evoluzione della Vita (estinzioni); questo permetterà in seguito di poter fare maggiori ipotesi al di fuori del pianeta Terra.

 

È possibile che noi siamo l’unico esperimento di evoluzione biologica in tutto l’Universo?

Qual è il futuro dell’uomo oltre il pianeta Terra?

References:

Si ringrazia la Dr.ssa Barbara Cavalazzi, ricercatrice e docente dell’Università di Bologna per le informazioni e nozioni scientifiche contenute in questo articolo.

Stromatoliti australiane, forse una delle più antiche forme di vita terrestri, datate 3,5-3,0 M.a.f (fonte: gdeichmann.photoshelter.com)

Stromatoliti australiane, forse una delle più antiche forme di vita terrestri, datate 3,5-3,0 M.a.f (fonte: gdeichmann.photoshelter.com)

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Info sull'Autore

Lisa Foschi
Laureata in Scienze Biologiche all'Alma Mater Studiorum di Bologna, attualmente sta continuando i suoi studi universitari alla Laurea Magistrale in Biodiversità ed Evoluzione presso lo stesso Ateneo. La sua aspirazione è quella di intraprendere la carriera di biologa evoluzionista per poter un giorno diventare anche astrobiologa. I suoi interessi accademici sono orientati verso Astronomia, Fisica, Antropologia e Storia dell'evoluzione. Adora i videogames, la letteratura, gli anime giapponesi e il disegno.

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