L’esplorazione spaziale sta vivendo un nuovo impulso, anche grazie alle spedizioni private. Gli obiettivi sempre più ambiziosi e le mete più distanti richiedono, però, un costante sviluppo tecnologico che non si ferma alla semplice ingegneria, ma sconfina in campi inaspettati. La botanica, ad esempio. Per questo abbiamo intervistato il Professor Silvano Onofri, Ordinario di Botanica Sistematica presso l’Università degli Studi della Tuscia.
Ci può spiegare di cosa si occupano i suoi studi? Come si collega la micologia allo spazio?
«Si occupano di vita negli ambienti estremi freddi, soprattutto Antartide. L’Antartide è un analogo di ambienti extraterrestri e la scoperta di microfunghi criptoendolitici, che vivono all’interno delle rocce nelle Valli Secche dell’Antartide, ha aperto all’ipotesi che questi microrganismi possano vivere o essere vissuti su Marte. Da qui i miei studi sulla capacità di questi funghi di sopravvivere in condizioni spaziali o marziane».
Ha pubblicato numerose ricerche sul comportamento dei funghi nello spazio o in ambienti estremi, addirittura studiando l’abitabilità su Marte. Perché?
«Gli esperimenti che abbiamo fatto sulla ISS e in simulazione sulla Terra sono stati molto utili in maniera predittiva per capire se eventuali microrganismi viventi, fossili o tracce di microrganismi possono arrivare inalterati sulla Terra da Marte con Mars Sample Return, la missione prevista nei prossimi anni in collaborazione tra ESA e NASA.
Il fine è soprattutto verificare se su Marte sono ritrovabili tracce di vita, dalle molecole organiche a molecole biologiche, a tracce anche morfologiche di microfossili, fino alla possibilità seppur molto remota di microrganismi ancora viventi».
Ci può dire qualcosa dell’articolo di Nature sull’uso dei funghi come scudo contro le radiazioni?
«Noi effettuiamo da anni studi sulle straordinarie capacità dei funghi con cellule melanizzate. Come dimostrato inizialmente da Dadachova e Casadevall dell’Università John Hopkins, questi funghi sono in grado di utilizzare le radiazioni ionizzanti come fonte metabolica di accrescimento attraverso la melanina.
Il nostro organismo test, cioè il Cryomyces antarticus, è un microfungo che vive naturalmente annidato all’interno delle rocce dell’Antartide, abbiamo visto e dimostrato che produce due tipi di melanina: noi stiamo cercando di approfondire perché riteniamo che le due melanine combinate possano avere un’azione di protezione nei confronti delle cellule maggiore di quella che si può avere con una singola melanina. Dunque, stiamo lavorando sulla possibilità di usare questi microrganismi come scudi per le radiazioni ionizzanti».
Questi funghi, quindi, ci aiuteranno nell’esplorazione del Sistema Solare?
«L’esplorazione umana su Marte è stata rimandata non solo per la pandemia ma anche perché le tecnologie attuali non consentono davvero di raggiungerlo; il problema chiaramente non si limita alle radiazioni, ma tutto quello che va a beneficio della protezione degli astronauti per un viaggio di lunga durata può essere un acceleratore per l’esplorazione spaziale.
Attualmente il target delle agenzie spaziali è la Luna perché ci si è resi conto che esplorare lo spazio passa dalla costruzione di basi lunari da utilizzare come stazione intermedia per rifornimento e assemblaggio. Ma anche la Luna è esposta alle stesse radiazioni di Marte. Sia i funghi che la melanina prodotta possono facilitare il processo: degli studi in corso su modelli animali dimostrano quanto la melanina fornita per via orale possa alzare la resistenza alle radiazioni e abbassare la possibilità di sviluppare tumori.
Concludo con un episodio, saranno passati 15 anni o più: ad un congresso dissi che se avessimo voluto avere un’astronave schermata dalle radiazioni e leggera, avremmo potuto pensare di mettere uno strato di licheni all’interno di un’intercapedine nello scafo. Tutti risero, pensando che fosse una battuta e io non insistetti, ma oggi, invece, si parla di schermi biologici».
L’anno scorso ha pubblicato uno studio sulla ricerca della vita su Marte. Ce ne parla?
«Il risultato più interessante appartiene ad uno studio precedente che Nature inserì negli highlight del 2015: questi funghi riuscivano a sopravvivere all’esterno della ISS in condizioni marziane simulate, cioè esposti alle radiazioni con dei filtri di quarzo e un po’ di atmosfera marziana a bassa pressione. E sono sopravvissuti un anno e mezzo.
Ultimamente abbiamo fatto degli esperimenti che dimostrano che questi microrganismi non solo sarebbero in grado di sopravvivere su Marte, ma riescono a vivere anche in presenza del suolo marziano che è un suolo ricco di perclorati che sono nemici della vita.
Un altro risultato è che nelle camere di simulazione marziana presso l’Agenzia spaziale tedesca abbiamo dimostrato che questi microrganismi sono in grado di vivere metabolicamente attivi nelle condizioni di Marte. Quindi non sopravvivono e basta, ma vivono. Questo ci indirizza nella ricerca della vita su Marte perché tutti quei microrganismi che dimostrano di poter vivere in condizioni marziane simulate sulla Terra sono potenziali candidati per essere ricercati su Marte. Così andiamo a cercare microrganismi con caratteristiche simili e in ambienti simili».
Esistono corpi celesti abbastanza vicini – cioè che potremmo raggiungere in qualche anno di viaggio – che rispondono a criteri di abitabilità ? E se li raggiungessimo, quali sarebbero le prime cose da tenere in considerazione per stabilire degli insediamenti?
«La questione degli esopianeti è una tematica recente. Non troppo tempo fa si pensava che il sistema solare fosse l’unico sistema planetario, poi via via si è cominciato a scoprire che anche altre stelle avevano dei corpi celesti orbitanti.
Per stabilire l’abitabilità , la prima cosa è la distanza dalla propria stella, così da avere una temperatura compatibile con la vita. Poi bisogna capire se questi pianeti hanno un’atmosfera, e se questa atmosfera ha caratteristiche tali da far ipotizzare al presenza di forme di vita. Attualmente si procede con sistemi predittivi, ma quando il James Webb Telescope entrerà in funzione, potremo leggere la composizione atmosferica degli esopianeti.
Ci sono migliaia o forse milioni di pianeti potenzialmente abitabili nella nostra galassia, chissà quanti nelle altre. E questi potrebbero anche ospitare la vita. Da qui ad arrivarci è un altro discorso, perché le distanze sono incompatibili con qualunque missione l’umanità possa immaginare. Per questo si studia soprattutto l’abitabilità di Marte, che è un pianeta vicino, simile alla Terra, e la Luna, che è la tappa obbligata per raggiungerlo».
Crede che troveremo mai vita extraterrestre? L’equazione di Drake è solo un gioco di logica o ha fondamento?
«Esistendo un numero indefinito di pianeti abitabili, gli eventi che hanno portato alla nascita della vita e poi all’evoluzione di una specie, diciamo così, intelligente, potrebbero statisticamente essere avvenuti più di una volta o anche un numero molto elevato di volte, forse.
Però è una domanda che non mi faccio perché confina più con la fede che con la scienza. È una possibilità . È un esercizio statistico. Forse utile dal punto di vista filosofico. Anche fosse, le distanze sono tali che anche spostandosi alla velocità della luce ci vorrebbero milioni di anni per spostarsi».
Ci parla della missione Mars Sample Return?
«Il rover Perseverance, che attualmente si trova su Marte, dovrebbe raccogliere dei campioni di suolo e, con un sistema robotico, sigillarli in tubi metallici che verranno poi abbandonati in un cratere. Intanto, una collaborazione NASA-ESA sta assemblando un nuovo rover da inviare sul Pianeta Rosso cosicché li raccolga e li carichi su un piccolo razzo, che, sfruttando la scarsa atmosfera e la minore gravità , li porterà nello spazio e verrà preso al volo da un orbiter, pronto a portare quei campioni di suolo marziano sulla Terra.
Purtroppo, ci vorranno anni, oltre il 2030. Inoltre, si aggiungono le incertezze portate dalla guerra. Ad esempio, il rover Exomars, è stato una vittima perché era un progetto ESA-Roscosmos, l’agenzia spaziale russa, e tutti gli investimenti, sia economici, che scientifici che di risorse umane sono stati interrotti. Fortunatamente gli esperimenti svolti per Exomars si sono rivelati utili per Mars Sample Return quindi alla fine non è stato buttato nulla».
Silvano Onofri è laureato in scienze biologiche ed è professore ordinario di botanica sistematica presso l’Università degli Studi della Tuscia di Viterbo. In passato, è stato direttore del Dipartimento ECOS e del Dipartimento di scienze ecologiche e biologiche. Il suo campo di ricerca principale riguarda l’adattamento, la filogenesi e la tassonomia dei funghi anamorfici, su cui ha pubblicato 63 nuove specie e 20 nuovi generi. Ha inoltre coordinato le ricerche micologiche nell’ambito del Programma Nazionale di Ricerche in Antartide per oltre 20 anni, partecipando a 6 campagne Antartiche come responsabile delle ricerche biologiche e microbiologiche. Onofri è stato anche il coordinatore di diversi progetti dell’Agenzia spaziale europea (ESA) ed è autore di oltre 110 pubblicazioni su riviste scientifiche internazionali, volumi e monografie.
