Le celebri sorgenti termali del Parco Nazionale di Yellowstone, con i loro colori vivaci e le acque fumanti, non affascinano solo i turisti: per i microbiologi, questi ambienti estremi rappresentano uno spaccato del passato remoto della vita sulla Terra. In particolare, a Lemonade Creek—un ruscello acido e caldo (circa 44 °C, pH 2)—gli scienziati hanno scoperto un’incredibile varietà di virus giganti che convivono con alghe rosse e altri microrganismi termofili. Questi virus, per dimensioni talmente grandi da sfuggire ai normali filtri di laboratorio, sembrano avere origini antichissime, risalenti a oltre 1,5 miliardi di anni fa.
Analizzando il DNA proveniente dalle alghe, dal suolo circostante e dagli spazi tra le rocce, i ricercatori hanno eliminato le sequenze note di batteri, archei e alghe, isolando circa 3.700 frammenti virali. Di questi, quasi due terzi appartengono alla classe Megaviricetes, un gruppo di virus giganti. Secondo Debashish Bhattacharya, genetista dell’Università Rutgers, “i legami tra questi virus e i loro ospiti sono antichi” e testimoniati da proteine adattate a vivere stabilmente in condizioni di calore estremo. Questo suggerisce che tali virus non siano “immigrati” da ambienti più freddi, ma abitanti storici delle sorgenti di Yellowstone. La composizione genetica dei virus corrisponde a quella degli altri microrganismi di Lemonade Creek, segno di un’evoluzione parallela e prolungata. L’albero genealogico tracciato dai ricercatori mostra che il ramo virale di Lemonade Creek si separa molto vicino alla base, indicando che la simbiosi con le alghe rosse potrebbe risalire a 1,5 miliardi di anni fa.
Capsule del tempo e “navette genetiche”
Secondo Andreas Weber dell’Università Heinrich Heine di Düsseldorf, le sorgenti termali sono delle “capsule del tempo”, capaci di fornire indizi sulla vita eucariotica primordiale. I virus giganti potrebbero agire da “navette genetiche”, trasferendo geni da batteri e archei alle alghe infettate, contribuendo così alla stabilità e alla coesione delle comunità microbiche. I campionamenti hanno rivelato tre popolazioni virali distinte, localizzate sul tappeto algale, nel suolo e tra le rocce. La loro segregazione, nonostante la vicinanza fisica, ha sorpreso i ricercatori.
Altri virus estremofili e la ricerca di vita extraterrestre
I virus giganti non sono l’unica sorpresa di Yellowstone. In un’altra zona del parco, nel Midway Geyser Basin, i virologi George Rice e Mark Young hanno identificato un virus che infetta archei termofili capaci di sopravvivere a temperature tra i 70 °C e i 92 °C e in ambienti estremamente acidi. Fino ad oggi, solo 36 virus sono stati trovati in grado di infettare questi antichi organismi, su oltre 5.000 noti. Il virus individuato presenta un rivestimento proteico simile a quello dei virus che colpiscono batteri e animali, suggerendo che potrebbe risalire a prima della divergenza tra batteri, archei ed eucarioti, avvenuta circa 3,5 miliardi di anni fa. Per Young, “ovunque ci sia vita, ci sono virus”: la loro capacità di trasferire geni potrebbe aver avuto un ruolo cruciale nei primi sviluppi della vita.
Queste scoperte hanno forti implicazioni anche per l’astrobiologia. Se virus riescono a sopravvivere in condizioni così estreme sulla Terra, potrebbero fare lo stesso su altri pianeti con ambienti simili. Inoltre, gli enzimi stabili alle alte temperature potrebbero avere applicazioni future nella diagnostica medica e nei processi industriali.
Yellowstone: laboratorio naturale per la scienza
Le ricerche a Lemonade Creek rafforzano l’idea che i virus non siano meri parassiti, ma attori fondamentali negli ecosistemi microbici, capaci di favorire la biodiversità, lo scambio genetico e la resilienza. Ogni goccia delle acque termali di Yellowstone contiene micromondi antichi che rivelano quanto i virus abbiano influenzato l’evoluzione della vita stessa. Lo studio completo, pubblicato su Communications Biology, è il frutto della collaborazione tra l’Università Rutgers, l’Università di Düsseldorf e il Joint Genome Institute del Dipartimento dell’energia statunitense. Un ulteriore esempio di come le aree naturali protette siano essenziali per comprendere non solo il nostro passato biologico, ma anche le possibilità di vita oltre il nostro pianeta.
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