Lo studio, pubblicato sulla rivista scientifica Biogeosciences, offre nuovi orizzonti per la ricerca in contesti ambientali ostili, sia sulla Terra che nello spazio. Formazioni silicatiche molto simili a quelle rinvenute nell'ambiente ipogeo venezuelano sono state infatti documentate anche su Marte dal rover Spirit. La questione se tali strutture abbiano o meno un'origine biologica rimane aperta, ma la strumentazione compatta e trasportabile impiegata dal team potrebbe un giorno consentire di ottenere una risposta direttamente sulla superficie del pianeta rosso.
Le formazioni studiate sono stromatoliti di silice, aggregati rocciosi costituiti da opale (una forma amorfa di silice) la cui genesi è classicamente associata all'attività di microrganismi che praticano la fotosintesi. La loro presenza in un ecosistema completamente buio e isolato come la grotta venezuelana costituisce uno dei più intriganti misteri geo-microbiologici degli ultimi anni.
La Svolta del Laboratorio Portatile
La ricerca deriva da una spedizione del 2023, durante la quale il gruppo di studiosi italiani e venezuelani ha allestito un vero e proprio laboratorio mobile all'interno della caverna, portando con sé tecnologie di analisi avanzate mai impiegate in un ambiente così remoto.
Tra gli strumenti utilizzati dai ricercatori dell'Università di Padova figurano una camera iperspettrale, impiegata per determinare la composizione chimica delle strutture di silice, e uno scanner laser 3D, che ha permesso di creare modelli tridimensionali ad altissima precisione delle formazioni.
Inoltre, il gruppo dell'Università di Bologna ha utilizzato dispositivi in grado di rilevare l'attività microbiologica direttamente in vivo, identificando cellule attive sulle superfici delle rocce. A coronamento dell'analisi, il dispositivo MinION ha permesso di eseguire il sequenziamento del DNA estratto e analizzato direttamente all'interno della grotta, eliminando la necessità di trasferire i campioni all'esterno per l'analisi.
Martina Cappelletti, prima autrice dell'articolo e ricercatrice presso il Dipartimento di Farmacia e Biotecnologie dell'Università di Bologna, ha sottolineato: "In questa ricerca, abbiamo ideato, implementato e convalidato procedure microbiologiche sul campo per lo studio delle straordinarie strutture stromatolitiche di silice presenti nelle grotte quarzitiche dei tepui venezuelani. Le nostre analisi hanno consentito di accertare l'attività microbica e di identificare i principali ceppi batterici che potrebbero essere coinvolti nella formazione di queste strutture. Contemporaneamente, abbiamo dimostrato la fattibilità di eseguire analisi del DNA e studi microbiologici in tempo reale anche in luoghi estremamente isolati, svelando nuovi aspetti sul ruolo dei microrganismi nella creazione di stromatoliti in contesti privi di luce e poveri di nutrienti, come le antichissime e remote caverne dei tepui".
Francesco Sauro, speleologo e ricercatore del Dipartimento di Geoscienze dell'Università di Padova, ha aggiunto: "Per la prima volta, siamo riusciti a indagare queste formazioni eccezionali direttamente nel loro ambiente naturale, senza la necessità di prelevare campioni. Questo approccio ci offre una migliore comprensione dell'interazione tra geologia e microbiologia in condizioni estreme, con significative implicazioni per l'esplorazione di altri pianeti".
Il progetto ha beneficiato del supporto economico del Corso di Laurea triennale in Genomics dell'Università di Bologna, che ha fornito il sequenziatore portatile e i reagenti per l'analisi del DNA, e di Miles Beyond Srl, che ha fornito il laboratorio portatile Bento Lab. La partecipazione di Francesco Sauro è stata sostenuta anche dai fondi del progetto MUR "The Geosciences for Sustainable Development" (Dipartimenti di Eccellenza 2023–2027). Questi finanziamenti hanno permesso ai Dipartimenti di Geoscienze dell'Università di Padova e di Farmacia e Biotecnologie dell'Università di Bologna di sviluppare strumentazione innovativa, formare squadre multidisciplinari e condurre missioni scientifiche in ambienti difficili, consolidando la leadership nella geomicrobiologia e geomorfologia di contesti estremi e aprendo nuove vie nella ricerca di analoghi marziani.
