Scoperti batteri di 2,5 miliardi di anni fa, un esempio di vita che non usava ossigeno

Batterio solfo-ossidante (Foto cortesia Andrew Czaja)
Batterio solfo-ossidante (Foto cortesia Andrew Czaja)

Un articolo pubblicato sulla rivista “Geology” descrive la scoperta di fossili di batteri risalenti a circa due miliardi e mezzo di anni fa. Si tratta di batteri solfo-ossidanti eccezionalmente grandi rispetto a quelli moderni, di forma sferica con strutture molto più grandi rispetto a quelle dei batteri moderni ma simili a quelle di microrganismi che vivono oggi nelle profondità oceaniche ricche di zolfo. Soprattutto si tratta di batteri che vissero prima della Crisi dell’Ossigeno.

La disponibilità di fossili del primo miliardo di anni di storia della vita sulla Terra è a dir poco limitata. I paleontologi sono abituati ad avere a che fare con fossili incompleti e limitati ma in questo caso stiamo parlando di poche dozzine di fossili di microrganismi che coprono un periodo che va da 3,5 a 2,5 miliardi di anni fa. La conseguenza è che sappiamo davvero poco delle forme di vita esistenti prima della Crisi dell’Ossigeno, che avvenne tra 2,2 e 2,4 miliardi di anni fa.

La comparsa delle prime forme di vita che usavano la fotosintesi e di conseguenza producevano ossigeno portò a un progressivo rilascio di ossigeno molecolare libero, cioè molecole di ossigeno che cominciarono a ossidare altri elementi con cui venivano a contatto. A un certo punto, le sostanze ossidabili vennero ossidate e l’ossigeno cominciò a diffondersi nell’atmosfera e nelle acque. La sua concentrazione, anche se molto inferiore a quella odierna, provocò la prima grande estinzione di massa della storia perché gli organismi dell’epoca erano per lo più anaerobi e l’ossigeno era tossico per loro.

Questo evento, chiamato Crisi dell’Ossigeno o Catastrofe dell’ossigeno, Grande Ossidazione oppure Grande Evento Ossidativo, cambiò completamente la storia della vita sulla Terra perché solo le forme di vita che si adattarono alla presenza dell’ossigeno riuscirono a sopravvivere tranne che in alcune nicchie. Proprio perché conosciamo pochissimo delle forme di vita esistenti prima di quell’estinzione, ogni scoperta è preziosa.

Andrew Czaja, assistente professore dell’Università di Cincinnati (UC), assieme ai colleghi Nicolas Beukes dell’Università di Johannesburg e Jeffrey Osterhout di UC, ha scoperto batteri che prosperavano negli antichi oceani nel Neoarcheano, tra 2,8 e 2,5 miliardi di anni fa. Per capire i tempi basta pensare che animali e piante sono comparsi circa 450 milioni di anni fa.

Questi microfossili sono stati scoperti in uno strato di roccia ricca di silice nel Cratone di Kaapvaal, uno dei protocontinenti che facevano parte del primo supercontinente esistito sulla Terra, chiamato Vaalbara. Questo cratone è stato chiamato così in riferimento alla regione di Kaapvaal, in Sud Africa.

Questa scoperta mostra come batteri di quel tipo fossero abbondanti. Secondo Andrew Czaja, essi si nutrivano di acido solfidrico per poi emettere solfato. Anche oggi esistono batteri con quel tipo di metabolismo nelle profondità oceaniche, in nicchie in cui c’è abbondanza di zolfo e l’ossigeno è quasi assente.

A causa della disponibilità molto limitata di fossili, ci sono solo ipotesi sulla comparsa di quei batteri e sul loro ruolo nell’evoluzione della vita sulla Terra. Questa scoperta mostra che 2,5 miliardi di anni fa esistevano batteri, forme di vita già relativamente complesse, e ciò rappresenta una nuova tappa nelle nostre conoscenze riguardo a quell’era così lontana.

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