[28/12/2010] News
Arsenico e vecchi-nuovi batteri: la scienza saprà adattarsi?
NAPOLI. Quando, all'inizio di settembre, Felisa Wolfe-Simon, 33 anni, astrobiologa della NASA, ha chiesto alla rivista Science di pubblicare, con un gruppo di suoi collaboratori, l'articolo dal titolo "Un batterio che può crescere usando arsenico invece di fosforo" sapeva solo in parte a cosa sarebbe andata incontro.
Sapeva che sarebbe andata incontro allo scetticismo di ecologi e biologi evolutivi ed era pronta ad affrontarli. Non sapeva che di lì a qualche settimana sarebbe andata incontro alle melliflue attenzioni di uffici stampa, a una tempesta di domande impertinenti (in tutti i sensi) da parte di giornalisti di tutto il mondo e soprattutto a una valanga di critiche a vario grado di acidità "postate" sui propri blog da un'infinità di colleghi, esperti e non, alcuni rigorosamente scettici, altri chiaramente gelosi.
La vicenda è andata così. Da tempo è noto - ne ha parlato tra gli altri il fisico Paul Davies in alcuni suoi libri divulgativi - che un batterio (ceppo GFAJ-1 della famiglia degli Halomonadaceae) sopravvive molto bene in un lago della California, il Mono, a sua volta conosciuto per avere un'alta concentrazione di arsenico nelle sue acque. L'arsenico, come sa chi legge i vecchi gialli, è un potente veleno. Non solo per gli uomini.
La domanda che incuriosiva gli studiosi era: i batteri GFAJ-1 sopravvivono nel lago Mono malgrado l'arsenico (si sono adattati, come infiniti altri, a vivere in un ambiente ecologico estremo) o, addirittura, usano l'arsenico per vivere, inglobandolo nelle loro molecole biologiche al posto del fosforo?
La domanda non è affatto banale. I chimici sanno e tutti possono verificare che l'arsenico sta proprio sotto il fosforo nella tavola periodica degli elementi e che, dunque, i due elementi hanno proprietà chimiche analoghe. Ma la vita che noi conosciamo - tutta la vita che noi conosciamo - utilizza il fosforo come elemento strutturale delle sue principali molecole: acidi nucleici, proteine, ATP e NAD. Tutti gli organismi tollerano tracce del competitore naturale del fosforo (in quantità relativa variabile), ma muoiono quando la concentrazione supera una certa soglia. Se dunque il batterio GFAJ-1 vive nelle acque del Mono perché ha elevato la soglia di tolleranza all'arsenico, ci troviamo di fronte a una capacità di adattamento estrema ma abbastanza frequente in natura. Se, invece, il batterio GFAJ-1 ha imparato a sostituire il fosforo con l'arsenico nei suoi acidi nucleici, nelle sue proteine, nel suo ATP (l'adenosina trifosfato) che allora dovrebbe chiamarsi ATAs (adenosina triarseniato) ci troveremmo di fronte a una forma di vita strutturalmente diversa.
Alcuni - tra cui lo stesso Paul Davies - hanno ipotizzato che questa forma di vita fondata sull'arsenico invece che sul fosforo avrebbe avuto un'origine diversa dalla vita finora conosciuta. Sarebbe nata molti miliardi di anni fa, quando la superficie terrestre era un ambiente ricco di arsenico, in maniera indipendente dalla vita fondata sul fosforo e avrebbe avuto un percorso evolutivo differente.
Se questa ipotesi fosse vera sarebbe falsificato uno dei paradigmi della biologia moderna, secondo cui tutti gli organismi viventi oggi sul pianeta - dal batterio più piccolo all'animale più grande, uomo incluso - hanno avuto un antenato comune. Se l'ipotesi del batterio che usa l'arsenico fosse vera avrebbe la prova che la vita ha avuto più di una partenza coronata da successo.
Per questo Felisa Wolfe-Simon e i suoi collaboratori hanno realizzato un esperimento: hanno prelevato batteri GFAJ-1 dal lago Mono e li hanno fatti crescere in vitro in un ambiente sempre più ricco - fino alla saturazione totale - di arsenico. Con loro sorpresa hanno visto che molti batteri sono sopravvissuti e le loro colture sono cresciute in un ambiente saturo di arsenico. Ma, sorpresa ancora più grande, hanno verificato con una serie di tecniche d'avanguardia, che gli atomi di arsenico avevano preso il posto degli atomi di fosforo nelle principali molecole biologiche: acidi nucleici, proteine, ATP, NAD.
Così hanno scritto l'articolo e il primo settembre scorso lo hanno spedito a Science, pronti a confrontarsi con lo scetticismo dei colleghi: fisiologico per la scienza. Tanto più quando, come in questa occasione, vengono sfidati paradigmi consolidati. La rivista ha accettato il report lo scorso 8 novembre, dopo l'analisi di referees anonimi. E lo ha pubblicato on line il 3 dicembre.
Ma lo notizia ha iniziato a circolare negli ambienti della NASA ed è giunta, come di consueto, alle orecchie dell'ufficio stampa. Cha ha organizzato una conferenza stampa per presentare quella forma di vita "aliena". Tecnicamente l'ufficio stampa non ha commesso un errore: se Felisa Wolfe-Simon ha ragione il batterio GFAJ-1 è "alieno" rispetto a tutti gli altri organismi viventi noti.
Ma chi si occupa di media sa che la parola "alieno" in sede NASA richiama la vita fuori dalla Terra. Era facile prevedere la confusione che avrebbe generato una simile presentazione. E qualcuno malignamente sussurra che era una confusione voluta, perché in grado di accendere i riflettori dei media di tutto il mondo sulla NASA alla vigilia di importanti decisioni del Congresso americano sul budget dell'Agenzia spaziale.
Sia come sia la confusione c'è stata. Felisa Wolfe-Simon è stata sommersa in conferenza stampa da un turbinio di domande, molte delle quali inattese. Ma, soprattutto, è stato il fuoco di fila scoppiato appena dopo la conferenza stampa sui media classici e, soprattutto, su internet dove, in vario modo, anche gli scienziati ormai "postano" le loro osservazioni a sommergere il gruppo. Con critiche pertinenti e di merito. Ma anche con rilievi impertinenti (in tutti i sensi).
Sommersi da questa valanga di critiche Felisa Wolfe-Simon e il suo gruppo si sono chiusi in una sorta di "silenzio stampa". Rotto la settimana scorsa con un'intervista a Science dove, tra l'altro, si annunciano risposte di merito scientifico nei primi giorni del nuovo anno.
In definitiva. Noi non sappiamo se l'ecologia e la biochimica del batterio GFAJ-1 sono estreme ma "normali" o se invece sono "nuoca ecologia" e "nuova biochimica". Non sappiamo ancora se la vita ha avuto, sulla Terra, un'unica partenza; più partenze ma una sola di successo; o più partenze con più filiere di successo. Sarà interessante cercare di scoprirlo nelle prossime settimane.
Sappiamo, però, che l'ambiente in cui vivono gli scienziati è cambiato. Che è pesantemente attraversato da enormi forze mediatiche. E che di conseguenza gli scienziati che non si sono ancora adattati a vivere in questo nuovo ambiente possono esserne stritolati.
Arsenico e nuovi merletti, verrebbe da dire.