La vita sulla terra compie i miracoli più grandi. Molti sono affascinati da animali maestosi come gli elefanti, i grandi orsi polari o le balene. Eppure spesso la ricerca del magnifico va fatta nell’immensamente piccolo.
Negli ultimi anni la scienza e l’ingegneria stanno progredendo a passi da gigante nella genetica e nelle biotecnologie. Ma perché i microbi sono così interessanti? Cos’hanno di tanto sorprendente? Cerchiamo di scoprirlo in questa lista di 5 cose che non sapevi sui batteri.
1-Fingersi impressionista
Forse Monet e Sisley non avrebbero apprezzato di vedere il loro lavoro paragonato a quello di un’alga, ma l’opera del Chlamydomonas nivalis ha dell’incredibile. Questa forma di vita è in grado di colorare la neve di rosso. Predilige le zone polari o comunque molto fredde, come l’alta montagna, dove forma delle colonie nei nevai. Quando la luce del sole colpisce il loro habitat, questi microbi cominciano a produrre sostanze nutritive altre sostanze chimiche, come appunto i pigmenti. Grazie a questi pigmenti, come quelli che donano colore alla frutta o ai fiori, dipinge larghe zolle di neve di un rosso rosaceo. Il risultato è spettacolare: delle vere e proprie pennellate di colore che si mischiano al niveo colore delle montagne, come in un tramonto di un quadro ottocentesco. Esistono anche altri microbi in grado di produrre pigmenti dei colori più disparati, così come altri che si mimetizzano nell’ambiente in cui vivono. Il polaromonas vacuolata è un altro esempio di microbo che abita tra i fiocchi di neve; ma ha scelto di essere “purista” in quanto al colore, tanto che le colonie di questo microbo sono bianco neve.
2-Darti la scossa
Forse sì, forse no, ma di certo possono produrre elettricità. Un recente studio del’MIT sta cercando di individuare i microbi con la maggiore capacità di generare elettricità. Si tratta in poche parole di forme di vita in grado di essere usate come pile. La Listeria monocytogenes ne è un esempio. Questa forma di vita individuata nel nostro intestino, ha la capacità di generare delle piccole differenze di potenziale. Le differenze di potenziale sono la base del funzionamento di una fonte di energia elettrica, e anche del suo trasporto nelle nostre case. Questi microbi sono in grado di realizzare reazioni elettrochimiche al loro interno, proprio come accade nelle batterie, la cui energia può essere imbrigliata e utilizzata. Le MFC, microbial fuel cell, sono un altro esempio di come i microbi possano aiutare a produrre energia elettrica. Queste “pile a combustibile microbiologico” usano dei microrganismi per far avvenire parte delle reazioni chimiche necessarie a far funzionare le pile, e sono oggetto di studio da parte di scienziati e ingegneri interessati alla svolta del biotech.
3-Illuminare casa gratuitamente
Senza allacciarsi alla corrente del vicino. Dopo aver parlato di elettricità questa potrebbe sembrare una ripetizione, ma non lo è affatto. Molti microbi della famiglia dei metanogeni, come ad esempio il Methanosarcina, possono illuminarsi. Dietro a questo processo non c’è nulla che riguardi l’elettricità. Si tratta infatti di un enzima, chiamato F420, necessario per la vita di queste cellule. L’enzima, usato nel loro metabolismo per processare il metano, provoca la cosiddetta bioluminescenza. Letteralmente un fenomeno di “illuminazione biologica”. A riprova del fatto che questa luce sia totalmente generata dai microrganismi e non abbia nulla a che fare con fonti esterne, bisogna precisare che molti di loro vivono sui fondali marini, a diversi chilometri di profondità, dove i raggi del sole non arrivano mai. L’enzima F420 non è l’unico a donare questa capacità, esiste infatti anche la luciferasi, usata da alcuni animali di taglia nettamente superiore. Curioso anche il caso delle “blue tears”, alghe bioluminescenti presenti sulle coste asiatiche, che a dispetto dello spettacolo che regalano, sono un consistente pericolo per l’ecosistema marino dell’oceano. Nel mondo si stanno sviluppando progetti che sfruttano il potere dei microbi per l’illuminazione stradale e privata. Forse un giorno vivremo come in qualche fantasia di Walt Disney, dove dietro ad una luce accesa non ci saranno combustibili fossili, ma una lucciola che sorridente ci presta la sua magica energia.
4-“Guarda mamma, fanno le bolle!”
Paragone forse un po’ macabro, è vero. Il Clostridium perfrigens infatti produce effettivamente del gas, ma lo fa mentre cresce in delle ferite infette. Questo microbo è il responsabile della cancrena gassosa. Nelle ferite sporche o non medicate, si creano delle sacche prive di ossigeno in cui il Clostridium prolifera meglio che mai. Man mano che la colonia cresce, si nutre dei tessuti vicino alla ferita, scavandosi un vero e proprio tunnel in cui stare al sicuro dall’aria esterna. Questi microbi sono infatti anaerobi, e l’arrivo di ossigeno ucciderebbe l’intera colonia nel giro di qualche istante. L’evoluzione però ha dato al perfrigens, come a molti altri, una via di scampo persino da questo: le spore. Le spore sono infatti in grado di resistere all’ossigeno e anche ad alcuni dei trattamenti di disinfezione più comuni usati fino a qualche decennio fa. Questo è lo stesso motivo per cui è sempre consigliabile cuocere certi tipi di cibo prima della consumazione: il clostridium botulinum, cugino del perfrigens, è la causa di una delle più pericolose intossicazioni alimentari.
5-Trasformare l’acqua in vino
O per meglio dire, trasformare lo zucchero in tequila. Lo Zymomonas mobilis è un microbo molto particolare. Il suo metabolismo lo rende unico: partendo dal saccarosio (zucchero), percorre una serie di reazioni fino a trasformalo in etanolo (alcol etilico). Certo non è l’unico che compie questo percorso e nemmeno è il più usato, ma vediamo la differenza tra lui e il collega Saccharomyces cervisiae, ben noto per la produzione della birra. Mentre il Saccharomyces utilizza la via della fermentazione “classica” per così dire, lo Zymomonas utilizza un metabolismo unico nel suo genere. In secondo luogo è giusto dire che mentre il primo è un lievito, il secondo è un batterio, e perciò le loro colonie sono organizzate in modo ben diverso. La fermentazione è un processo che avviene anche nelle nostre cellule, ma a differenza di quello che accade nei microbi, la nostra produce acido lattico. Come avrete intuito, si tratta di quella sostanza che provoca il fastidioso bruciore ai muscoli quando siamo troppo sotto sforzo. Questo perché le fermentazioni in generale avvengono in assenza di ossigeno, e sono per questo molto meno vantaggiose delle reazioni aerobiche (con ossigeno). Sono una sorta di “piano b” delle cellule quando l’aria scarseggia. La capacità dello Zymomonas sta proprio nel riuscire a produrre una quantità di etanolo ben maggiore del Saccharomyces a parità di condizioni, e questo lo rende molto più adatto per alcolici di alto grado. La prossima volta che vi capiterà di festeggiare con tequila sale e limone, rivolgete un pensierino allo Zymomonas, e ringraziate per questa grande bevanda.
