CoEvolve, coevoluzione della vita con la Terra

Tonia 22 Febbraio 202222 Febbraio 2022 0 Comments Base Dirigibile Itali, CNR, coevoluzione, CoEvolve, Terra, Università Federico II, vita

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Come la vita e il nostro Pianeta sono evoluti insieme: il progetto CoEvolve indaga la coevoluzione della vita con la Terra

CITTÀ METROPOLITANA DI NAPOLI – Al via il progetto CoEvolve del Dipartimento di Biologia della Università Federico II.

CoEvolve durerà 5 anni e beneficia di un finanziamento ERC europeo di 2.1 milioni di euro (ERC Starting Grant 2020).

Il progetto, guidato dal microbiologo della Federico II di Napoli, Donato Giovannelli, è ufficialmente decollato.

La prima fase di CoEvolve è attualmente in corso, con l’allestimento di un nuovo laboratorio geo-bio all’Ateneo federiciano.

Al momento Giovannelli sta mettendo insieme nel Giovannelli-Lab un team di scienziati e scienziate con diversi background per affrontare la natura multidisciplinare del progetto CoEvolve, che richiede competenze in microbiologia, biologia molecolare, geochimica, geologia, astrobiologia e big data.

A partire dal 20 febbraio, il team darà il via alla missione n. 1: destinazione la base artica Dirigibile Italia del CNR (Isole Svalbard, Norvegia) a Ny-Ålesund (78°55′ N, 11°56′ E). La prima spedizione, i cui dati contribuiranno al CoEvolve, è finanziata con un Progetto di Ricerca in Artico del MIUR.

Il progetto CoEvolve nel corso della sua attuazione condurrà il team del Giovannelli-Lab dall’Artico ai deserti delle Ande cilene, e poi dal Costa Rica all’Islanda, passando per Norvegia, Russia e Italia, alla ricerca di microrganismi che verranno raccolti negli ambienti estremi del nostro pianeta per capire come la Terra e la vita si sono mutualmente influenzati, in una sorta di coevoluzione tra la geosfera e la biosfera terrestre., per comprendere come la geologia terrestre ha influenzato la vita, e come la vita, a modo suo, abbia a sua volta influenzato la geologia.

Quando guardiamo il nostro pianeta tendiamo a pensare che la geologia sia una forza inarrestabile che modella i continenti e gli oceani, e che la vita si adatti a questi cambiamenti ed evolva per tenere il passo. Questo è vero per la maggior parte del tempo, ma ci sono state diverse occasioni durante la storia della Terra in cui l’evoluzione di alcuni processi biologici hanno influenzato notevolmente la geologia, la mineralogia e quindi la traiettoria evolutiva della Terra, spiega il coordinatore Donato Giovannelli.

In realtà il nostro Pianeta e la vita si sono coevoluti nel tempo, concentrandosi sul ruolo dei metalli, influenzandosi a vicenda per oltre 4 miliardi di anni.

È come una delicata danza in cui la vita e il pianeta Terra lavorano insieme per mantenere l’abitabilità del pianeta e sostenere la vita stessa – sottolinea Giovannelli – Nonostante questo, l’estensione della coevoluzione e le sue forze motrici sono in gran parte sconosciute.

I microrganismi sono fondamentali per il funzionamento del pianeta e sono stati la forza trainante nel ciclo dei nutrienti e degli elementi dall’origine della vita su questo pianeta. Per controllare il ciclo dei nutrienti e degli elementi, i microrganismi utilizzano un insieme di proteine che contengono metalli nel loro nucleo, utilizzati per controllare efficacemente le reazioni chimiche. A causa di questa relazione, il ruolo dei metalli è importante per la vita (basti pensare solo a cosa comporta un calo di ferro nel sangue).

Le conoscenze degli ultimi decenni sulla evoluzione della vita terrestre ci ha fatto comprendere che la disponibilità di metalli è cambiato drammaticamente nel tempo, in gran parte a causa del cambiamento delle concentrazioni di ossigeno nell’atmosfera – evidenzia Giovannelli – In sintesi, metalli potrebbero aver controllato in una certa misura l’evoluzione della vita microbica stessa.

Il progetto CoEvolve utilizza microrganismi raccolti in ambienti estremi, dai poli ai deserti, che sono una sorta di modello di antichi tempi geologici, per capire la relazione tra disponibilità di metallo e metabolismo microbico. Una selezione di ambienti diversi, da sorgenti termali negli altipiani del Cile all’Artico norvegese, saranno campionati nei prossimi 5 anni in una serie di missioni la cui delicata logistica richiede una lunga e attenta pianificazione.

Conclude Donato Giovannelli: La mia speranza è che il progetto cambierà il modo in cui comprendiamo e interagiamo con il mondo microbico, aprendo nuove strade in diversi campi come la bioremediation, le biotecnologie e la ricerca sul microbioma umano e potrebbe anche cambiare il modo in cui cerchiamo la vita nell’Universo.

Per maggiori informazioni: donato.giovannelli@unina.it