Analisi in situ nella grotta Imawarì Yeutà: sequenziamento DNA e rilevamento attività microbica aprono nuovi scenari per l’esplorazione planetaria
Stromatoliti di silice analizzate per la prima volta direttamente in grotta. I gruppi di ricerca di Martina Cappelletti dall’Università di Bologna e dello speleologo Francesco Sauro dell’Università di Padova sono tra gli autori dello studio
Nelle profondità della grotta Imawarì Yeutà, situata nel cuore dell’Auyán-tepui venezuelano, un team internazionale di ricercatori ha condotto il primo studio completo in situ sulle stromatoliti di silice. Queste strutture estremamente rare, composte da opale (silice amorfa), rappresentano uno dei più affascinanti enigmi geo-microbiologici degli ultimi anni. La loro crescita è generalmente associata all’attività di microrganismi fotosintetici, ma la presenza in un ambiente completamente buio e isolato pone interrogativi scientifici rilevanti. Lo studio, pubblicato sulla rivista Biogeosciences, è frutto di una spedizione del 2023 durante la quale il team di studiosi italiani e venezuelani ha allestito un vero e proprio campo di ricerca all’interno della grotta.[1][2][3]
Strumenti innovativi per l’analisi delle stromatoliti di silice in ambienti estremi
I ricercatori dell’Università di Padova hanno utilizzato tecnologie avanzate mai impiegate prima in un contesto tanto remoto. Tra gli strumenti figurano una camera iperspettrale per analizzare la composizione delle strutture di silice e un laser scanner 3D che ha permesso di ottenere modelli ad altissima risoluzione delle formazioni. I ricercatori dell’Università di Bologna hanno impiegato dispositivi capaci di rilevare attività microbiologica direttamente in vivo, individuando cellule attive sulle superfici delle rocce. Lo strumento MinION ha consentito di sequenziare il DNA direttamente estratto e analizzato in grotta, senza la necessità di trasportare campioni all’esterno.[2][3]
Identificazione dei batteri coinvolti nella formazione delle stromatoliti di silice
Martina Cappelletti, prima autrice dell’articolo e ricercatrice del Dipartimento di Farmacia e Biotecnologie dell’Università di Bologna, ha spiegato che le analisi hanno permesso di rilevare attività microbica e di identificare i principali batteri che potrebbero favorire lo sviluppo di queste strutture. I risultati del sequenziamento hanno rivelato che le comunità microbiche nelle stromatoliti differiscono da altri biofilm sul pavimento della grotta per la maggiore abbondanza di Actinobacteriota, in particolare il genere Crossiella, e membri del Subgroup 13 (Acidobacteriota), suggerendo un possibile ruolo nella formazione e sviluppo delle stromatoliti. Le analisi basate su ATP e test Biolog hanno indicato che i microrganismi metabolicamente più attivi sono localizzati nello strato bianco alla base delle stromatoliti, suggerendo che lo sviluppo avviene all’interfaccia tra questa struttura e la roccia di quarzo.[4][3][2]
Ricerca sulle stromatoliti di silice con applicazioni per l’esplorazione di Marte
Francesco Sauro, speleologo e ricercatore del Dipartimento di Geoscienze dell’Università di Padova, ha sottolineato che per la prima volta è stato possibile studiare queste strutture direttamente nel loro ambiente, senza prelevare campioni. Questo approccio permette di comprendere meglio l’interazione tra geologia e microbiologia in condizioni estreme, con importanti ricadute per l’esplorazione planetaria. Strutture di silice simili a quelle della grotta venezuelana sono state osservate su Marte dal rover Spirit. Se queste formazioni possano avere un’origine biologica resta un interrogativo aperto, ma strumenti compatti e trasportabili come quelli utilizzati dal team potrebbero un giorno fornire una risposta direttamente sul pianeta rosso.[1][2]
Finanziamenti e collaborazioni per lo studio delle stromatoliti di silice
Il gruppo di ricerca si è avvalso dei finanziamenti del Corso di Laurea triennale in Genomics dell’Università di Bologna, che ha fornito il sequenziatore portatile e i reagenti necessari per il sequenziamento del DNA, e del supporto di Miles Beyond Srl, che ha acquistato e messo a disposizione il laboratorio portatile Bento Lab. La partecipazione di Francesco Sauro allo studio si inserisce nelle attività sostenute dal progetto “The Geosciences for Sustainable Development”, finanziato dal MUR – Dipartimenti di Eccellenza 2023-2027. Grazie a questi fondi, il Dipartimento di Geoscienze dell’Università di Padova e il Dipartimento di Farmacia e Biotecnologie dell’Università di Bologna hanno potuto sviluppare tecnologie innovative, formare team multidisciplinari e condurre missioni scientifiche in ambienti estremi.[3][2]
Prospettive future per lo studio delle stromatoliti di silice e analoghi marziani
Lo studio consolida la leadership internazionale italiana nello studio della geomicrobiologia e geomorfologia in ambienti estremi, aprendo nuove prospettive nella ricerca sugli analoghi marziani. Le grotte quarzitiche dei tepui venezuelani offrono analoghi preziosi per comprendere la vita primordiale sulla Terra e potenziali biosignature su Marte. Cappelletti ha evidenziato che la ricerca ha dimostrato la possibilità di effettuare analisi del DNA e studi microbiologici in tempo reale anche in luoghi estremi e isolati, quasi privi di nutrienti. I risultati ottenuti validano la fattibilità di analisi microbiche in tempo reale in grotte remote di interesse astrobiologico e forniscono nuove conoscenze sugli aspetti microbiologici coinvolti nella formazione delle stromatoliti di silice in ambienti non termali e afotici.[2][4][3]
Fonti
[1] Dalle grotte del Venezuela alle rocce su Marte: un nuovo … https://magazine.unibo.it/it/articoli/dalle-grotte-del-venezuela-alle-rocce-su-marte-un-nuovo-metodo-per-studiare-ambienti-estremi
[2] Dalle grotte del Venezuela alle rocce su Marte: un nuovo … https://primapadova.it/ambiente/dalle-grotte-del-venezuela-alle-rocce-su-marte-un-nuovo-metodo-per-studiare-ambienti-estremi/
[3] Bologna/Padova, 11 dicembre 2025 https://www.unipd.it/sites/unipd.it/files/RICERCA%20UNIBO-UNIPD%20-%20CS%20Grotte%20Venezuela%20Marte.pdf
[4] Onsite microbiome analysis of stromatolite-like silica … https://egusphere.copernicus.org/preprints/2025/egusphere-2025-2224/
[5] Speleologia e Ricerca Scientifica – Natalino Russo su Oggi Scienza – Scintilena https://www.scintilena.com/speleologia-e-ricerca-scientifica-natalino-russo-su-oggi-scienza/12/31/
[6] Alla scoperta del “Mondo Incantato” dell’Auyan Tepui: Conferenza a Costacciaro 2023 – Scintilena https://www.scintilena.com/alla-scoperta-del-mondo-incantato-dellauyan-tepui-conferenza-a-costacciaro-2023/10/22/
[20] [PDF] Leonardo PICCINI Karst and caves in the quarzite of Auyan Tepui … https://www.laventa.it/documenti/approfondimenti/tepui/06_Tepui2.pdf