Una nuova ricerca fornisce una ricostruzione dettagliata degli habitat dei primi eucarioti tra 1,75 e 1,4 miliardi di anni fa. Il team ha studiato microfossili e le rocce che li contengono nei bacini di McArthur e Birrindudu, nel Northern Territory (Australia), dove allora c'era un mare interno poco profondo con lagune, fanghi costieri e acque costiere calme. L'atmosfera aveva circa l'1% o meno dell'ossigeno attuale e gli oceani mostravano una distribuzione di ossigeno irregolare.
Per caratterizzare gli ambienti antichi i ricercatori hanno ordinato microfossili da carotaggi e hanno combinato sedimentologia e geochimica. Hanno usato indicatori minerali come la pirite (FeS2) e le concentrazioni di vanadio, molibdeno e uranio per valutare la disponibilità di ossigeno e per associare i taxon a specifici habitat:
- lagune
- aree tidali
- zone costiere
- acque offshore
I fossili compaiono quasi esclusivamente in rocce formatesi su fondali ossigenati. Questo pattern indica che i primi eucarioti richiedevano ossigeno per almeno una fase del loro ciclo vitale e vivevano sul fondo o entro il sedimento anziché liberi nella colonna d'acqua. Tale stile di vita avrebbe favorito incontri ravvicinati con altri organismi e, di conseguenza, l'acquisizione precoce di mitocondri. Nonostante questa innovazione, la diversità degli eucarioti rimase bassa in termini assoluti per quasi 1 miliardo di anni.
Gli autori sottolineano poi cambiamenti successivi: un raffreddamento globale intorno a 720 milioni di anni fa portò a condizioni di Snowball Earth fino a circa 635 milioni di anni fa, e le estinzioni e la riapertura di nicchie ecologiche possono aver agevolato la successiva ascesa della vita multicellulare più diversificata nell'Ediacarano. Il team sta ora esaminando microfossili più antichi dal McArthur Basin e da altri bacini per stabilire quando gli eucarioti acquisirono maggiore complessità. Il lavoro è sostenuto dalla Simons Foundation, dalla Gordon and Betty Moore Foundation e dal programma Exobiology della NASA.
Parole difficili
- eucariota — organismo con cellule dotate di nucleo definitoeucarioti
- microfossile — resto fossile molto piccolo visibile al microscopiomicrofossili
- carotaggio — prelievo di campioni sedimentari verticali dal suolocarotaggi
- sedimentologia — studio delle caratteristiche e dei processi dei sedimenti
- geochimica — analisi chimica delle rocce e dei loro elementi
- pirite — minerale di solfuro di ferro comune nelle rocce
- mitocondrio — organello cellulare responsabile della produzione di energiamitocondri
- nicchia ecologica — ruolo e posizione di una specie nell'ambientenicchie ecologiche
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Domande di discussione
- In che modo una distribuzione irregolare dell'ossigeno negli oceani potrebbe aver limitato la diversità degli eucarioti?
- Come possono estinzioni e riapertura di nicchie ecologiche favorire la comparsa di forme multicellulari più complesse?
- Quali ulteriori indagini o prove cercheresti per stabilire quando gli eucarioti acquisirono maggiore complessità?
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