Un possibile collegamento tra l’aumento dell’ossigeno e il Grande Evento di Biodiversificazione dell’Ordoviciano

Aumento dell'ossigeno nella formazione Shingle Pass Limestone (Immagine cortesia Cole Edwards)
Aumento dell’ossigeno nella formazione Shingle Pass Limestone (Immagine cortesia Cole Edwards)

Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature Geoscience” descrive una ricerca sulla radiazione evolutiva, nel senso di rapida diversificazione di nuove specie, avvenuta nel periodo Ordoviciano, tra 445 e 485 milioni di anni fa circa. Conosciuto come il Grande Evento di Biodiversificazione dell’Ordoviciano (great Ordovician biodiversification event, GOBE), portò a una fortissima crescita nel numero di specie e secondo un team di ricercatori fu causato anche da un’aumento dell’80% nei livelli di ossigeno nell’aria.

L’evento di radiazione evolutiva più conosciuto e forse più importante nella storia della vita sulla Terra fu l’esplosione del Cambriano, che a partire da 540 milioni di anni fa circa nel giro di poche decine di milioni di anni portò all’evoluzione dei phylum esistenti oggi. Tuttavia, alla fine del Cambriano, circa 488 milioni di anni fa, vi fu un’estinzione di massa e una successiva ripresa con un nuovo evento di radiazione evolutiva, appunto il GOBE.

Una serie di ipotesi è stata avanzata per spiegare il GOBE invocando possibili cause geologiche legate alla deriva dei continenti e/o attività vulcanica particolarmente forte e perfino una possibile pioggia di meteoriti che avrebbe colpito la Terra con conseguenti cambiamenti climatici molto marcati. Questa nuova ricerca si è concentrata sull’aumento di ossigeno disponibile con la difficoltà di trovarne le tracce dopo oltre 400 milioni di anni.

I ricercatori hanno usato due approcci che sono quasi indipendenti utilizzando diversi dati geochimici predicendo lo stesso livello di ossigenazione avvenuto più o meno nello stesso periodo della diversificazione. Essi hanno anche fatto un altro collegamento tra biodiversificazione e livelli di ossigeno nel corso dell’Ordoviciano, dove livelli di ossigeno simili a quelli odierni vennero raggiunti circa 455 milioni di anni fa.

L’immagine mostra un’area della formazione chiamata Shingle Pass Limestone in Nevada in cui campioni delle rocce calcaree sono stati analizzati per effettuare una delle stime dell’ossigeno. Nel grafico la linea rossa rappresenta i livelli di ossigeno stimati basandosi sulle tendenze degli isotopi di carbonio e zolfo nelle rocce. La linea blu rappresenta i livelli di ossigeno stimati usando dati degli isotopi di carbonio dalle rocce e materia organica. La linea nera rappresenta i livelli di biodiversità globale durante il Cambriano, l’Ordoviciano e il Siluriano.

Cole Edwards di Appalachian State, l’investigatore principale in questa ricerca, ha sottolineato il fatto che probabilmente l’aumento di ossigeno non è stata l’unica causa del GOBE ma si è sommato ad altri cambiamenti ambientali. Ciò che è certo è che lo studio mostra un incremento dell’ossigeno dal 14% dell’atmosfera nell’Ordoviciano medio, 460-465 milioni di anni fa, al 24% nell’Ordoviciano superiore, 450-455 milioni di anni fa.

La valutazione dell’importanza dei vari fattori nel GOBE è difficile e i ricercatori sono prudenti nelle loro conclusioni. Tuttavia, Matthew Saltzman dell’Università di Ohio State, uno degli autori della ricerca, ha sottolineato l’importanza dell’ossigeno nella comprensione della diversificazione e dell’abbondanza degli animali nell’Ordoviciano, un periodo chiave per l’evoluzione degli animali.

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