La prossima “arca di Noè”? Potrebbe essere una banca genetica sulla Luna

Una banca del DNA nascosta nei tunnel sotterranei della Luna, per mettere in cassaforte il patrimonio genetico di quasi sette milioni di specie terrestri: un’idea ambiziosa, ma anche un’enorme sfida tecnologica.

Poter fare un “backup” della vita sulla Terra è una delle idee più vecchie della storia umana. Ma con il passare dei secoli, e con le nuove conoscenze scientifiche e tecnologiche acquisite, la modalità immaginate per questo backup sono nel tempo cambiate. Nel racconto biblico si pensava a un’imbarcazione piena di coppie di esemplari delle diverse specie. Oggi ha l’aspetto di una bio-banca, costruita tra i ghiacci artici, che non custodisce singoli esemplari viventi, ma codici genetici sotto forma di molecole di DNA. Ed entro la metà di questo secolo, come spera il team di scienziati e ingegneri dell’università dell’Arizona che ci sta lavorando, potrebbe avere le sembianze di un laboratorio sotterraneo e gelido operato direttamente da dei robot. Con un piccolo dettaglio aggiuntivo: la bio-banca potrebbe essere collocata non più sul nostro pianeta, ma sulla Luna.

Si salvi come si può

Dal punto di vista concettuale, la questione è piuttosto semplice: la vita – umana e non solo – sulla Terra è intrinsecamente fragile, e ci sono mille motivi per cui potrebbe essere messa più o meno rapidamente a rischio. Si spazia dalla minaccia di un’estinzione di massa indotta dai cambiamenti climatici fino a eventi decisamente più repentini, come l’impatto di un asteroide, pandemie peggiori rispetto a quella di Covid-19, guerre nucleari, devastanti tempeste solari, gigantesche eruzioni vulcaniche e molto altro. L’ultima grave minaccia alla vita sulla Terra, libri di storia alla mano, è stata probabilmente l’eruzione del supervulcano di Toba, avvenuta grossomodo 75.000 anni fa, con ceneri che hanno provocato un calo delle temperature su tutto il pianeta per un millennio, decimando la biodiversità umana e non solo.

Di fronte a scenari di questo tipo, le soluzioni possibili a oggi non sono molte. Per ora alcuni ricercatori stanno progettando una banca genetica, ossia un luogo fisico in cui “stoccare” le sequenze all’origine della vita delle specie viventi. La speranza è che un giorno l’informazione da preservare possa essere solo digitale, anche se per ora si tratta di fantascienza.

Il DNA si conserva bene al freddo, per cui come sede della banca genetica è necessario un luogo a basse temperature. Deve anche trovarsi il più lontano possibile dalla Terra, in modo da non essere coinvolto dall’eventuale catastrofe, purché sia pur sempre raggiungibile.

L’idea che un buon backup della vita sulla Terra debba essere custodito fuori dalla Terra stessa, ossia da qualche parte nello spazio, sembra una soluzione logica, ma fino a oggi non è sembrata fattibile. Per il momento, la più praticabile delle “arche di Noè” possibili è parsa essere al fresco dei ghiacci polari. Lontano dai centri urbani, ma non abbastanza distante dall’umanità da assicurarci che, se fosse compromessa la nostra specie, non lo sarebbe pure “l’arca”. Tuttavia, l’integrità futura delle banche genetiche artiche è in dubbio a causa del riscaldamento globale.

Gallerie lunari piene di vita (congelata)

Guardando al futuro, un gruppo di ricerca guidato da Jekan Thanga all’Università dell’Arizona ha fatto una proposta avveniristica e non necessariamente realizzabile, in occasione della conferenza aerospaziale 2021 dell’Institute of Electrical and Electronics Engineers (Ieee). Come il ricercatore ha raccontato in videoconferenza, l’idea è anzitutto di delocalizzare “l’arca” sulla Luna, approfittando del groviglio di gallerie sotterranee scavate dalla lava (quando sul nostro satellite naturale vi era ancora attività geologica) per costruire una base riparata sia dalla radiazione solare, sia da altre minacce che potrebbero interessare la superficie lunare.

A differenza di quanto potrebbe aver pensato Noè, però, affinché una specie possa effettivamente ripopolarsi in caso di catastrofe è necessario disporre delle sequenze genetiche di almeno 50 individui diversi. Le piccole variazioni genetiche tra un individuo e l’altro della stessa specie, infatti, sono decisive affinché possano essere garantite la continuità e la sopravvivenza. Secondo alcune valutazioni biologiche ed evolutive, per avere una ragionevole probabilità di successo nel ripopolamento da zero ne servirebbero anche dieci volte di più, ossia fino a 500 campioni per ogni specie. Dato che il progetto prevede di mettere in banca un totale di 6,7 milioni di specie tra animali, piante e funghi, ciò significa immagazzinare centinaia di milioni di diversi campioni di DNA. Insomma, un’opera mastodontica, per un costo di migliaia di miliardi di euro.

Le molte sfide tecnologiche

Al momento una banca genetica sulla Luna può esistere solo nei nostri sogni. Infatti parecchie delle tecnologie necessarie per la sua realizzazione oggi non esistono affatto, anche se si ritiene plausibile che possano diventare realtà nel corso del prossimo trentennio, e con un po’ di fortuna anche entro quindici anni.

Per prima cosa, la realizzazione della base lunare richiederebbe una precisa mappatura del sistema di gallerie sotterranee lunari: sappiamo che lì la temperatura è tendenzialmente costante tra i -20°C e i -30°C, ma bisognerebbe individuare una cavità abbastanza ampia e con le giuste caratteristiche per poter ospitare l’impianto.

Un secondo tema è quello del trasporto dei materiali sulla Luna. Secondo le stime di carico attuali, solo per inviare il materiale genetico nelle giuste condizioni di conservazione servirebbero alcune centinaia di razzi spaziali, 250 almeno. A cui andrebbero sommati tutti quelli necessari per la costruzione della base e per garantire nel tempo gli spostamenti di materiali e persone da e per la Luna.

Come se non bastasse, la temperatura all’interno dell’arca lunare, compresa tra -180°C e -200°C, la renderebbe piuttosto inadatta alla vita umana, tanto che la scelta più razionale sarebbe di lasciare la gestione della struttura ad automi robotici. A oggi non esistono però macchine capaci di operare in autonomia a quelle temperature. Peraltro, per la movimentazione dei carichi sarebbe necessario mettere a punto un sistema di levitazione magnetica quantistica che a oggi esiste solo sulla carta. Questioni rispetto alle quali l’alimentazione energetica tramite pannelli solari e l’ascensore lunare che permetta di scambiare materiali tra il sottosuolo e la superficie suonano decisamente una passeggiata da progettare.

In ultimo, ma non per importanza, ci sono da considerare le criticità della gestione dell’eventuale emergenza estrema in vista della quale la base sarebbe concepita. Sempre ipotizzando che la calamità in questione danneggi la Terra ma non la Luna (altrimenti l’arca sarebbe a sua volta compromessa), bisognerà capire come portare qualcuno dalla prima alla seconda per prelevare i campioni, dove trasportarli, come scongelarli e, da ultimo, in che modo dare vita a nuovi esemplari che possano sopravvivere e proliferare. In altre parole, senza organismi viventi e loro cellule in cui inserire il materiale genetico eventualmente conservato non è a oggi possibile ricostruire artificialmente un organismo vivente a partire dal solo genoma. Ma non è mai troppo presto per iniziare a tentare di trovare soluzioni a questi problemi.