La complessità delle forme di vita di 3,5 miliardi di anni fa

Analisi effettuate tramite spettrometria di massa a ioni secondari (SIMS) confermerebbero l’origine biologica di alcuni resti fossili rinvenuti in Australia occidentale e risalenti a 3,5 mld di anni fa. Tali forme di vita erano già ampiamente diversificate, suggerendo che la vita sulla Terra possa essere comparsa ancora prima

Alcuni resti fossili scoperti n Australia Occidentale apparterrebbero a microorganismi risalenti a 3,5 miliardi di anni fa, e costituirebbero pertanto una delle più antiche forma di vita conosciute. Sulla base delle loro complesse caratteristiche, non è da escludere che la vita abbia avuto origine 500 milioni di anni prima. E’ quanto afferma uno studio pubblicato su PNAS e realizzato da alcuni ricercatori provenienti dalla University of California di Los Angeles (UCLA) e dalla University of Wisconsin di Madison.

Non è la prima volta che la regione di Pilbara, in Australia occidentale, è luogo di ritrovamenti di resti fossili che permetterebbero, almeno ipoteticamente, di spostare indietro le lancette dell’origine della vita o di fare supposizioni a tal riguardo (Pikaia ne ha già parlato qui). I reperti considerati in questo recente studio furono rinvenuti nel 1983 da William Schopf, professore di paleobiologia alla UCLA nonché primo autore dello studio.

Schopf, servendosi solamente dell’aiuto di un microscopio, riferì che i fossili erano appartenenti a microorganismi, e li identificò sulla base della loro morfologia (cilindrica o filamentosa), descrivendoli su Science; tale identificazione, però, in seguito venne messa in dubbio poiché, stando ai detrattori, le forme osservate da Schopf avrebbero potuto originarsi anche a causa di processi geologici, e non biologici come si era pensato.

Il recente lavoro pubblicato su PNAS, oltre che confermare l’origine biologica dei microorganismi (dopo che ulteriori prove in tal senso erano state fornite anche nel 2002 su Nature) e datarli in maniera più precisa, ha permesso anche di descrivere approfonditamente le forme di vita presenti all’interno dei fossili, rivelandone una sorprendente complessità.

Per l’analisi di 11 di questi microfossili, Schopf ed i suoi collaboratori, tra cui John Valley dell’Università del Wisconsin, hanno utilizzato la Spettrometria di massa a ioni secondari (SIMS): tale tecnologia analitica permette di determinare la composizione chimica dei campioni analizzati, separandone gli isotopi del carbonio (C-12 e C-13) e calcolandone i rapporti. Gli esseri viventi hanno un rapporto isotopico differente da quello che si osserva nelle rocce, e, in più, organismi differenti presentano rapporti differenti.

Tutti i campioni analizzati avevano una composizione chimica differente da quella della roccia nella quale erano stati rinvenuti; in più, fossili dalla stessa forma avevano i medesimi rapporti isotopici (RI). Tali informazioni hanno permesso ai ricercatori di confermare l’origine biologica degli organismi presi in esame, ed anche di determinarne la fisiologia ed eventuali correlazioni con esseri viventi più moderni.

Gli 11 microfossili appartenevano a 5 grandi taxa: due di essi avevano lo stesso RI dei moderni batteri ed erano fotosintetici, pur non producendo ossigeno; altri due avevano lo stesso RI dei microbi definiti Archea, che dipendono dal metano come fonte energetica e che utilizzano come materia prima per la composizione della propria parete cellulare; un altro microfossile produceva metano.

In accordo con i ricercatori, il fatto che i rapporti isotopici riscontrati siano così diversi, costituisce una ulteriore prova a sostegno del fatto che debba trattarsi di veri fossili, poiché processi geologici avrebbero dato origine a rapporti molto più omogenei tra gli isotopi; nonostante ciò però, alcuni scienziati pensano ancora che i resti siano di origine geologica. La complessità di queste primitive forme di vita inoltre, lascerebbe supporre che la vita possa essere iniziata decisamente prima, e che non abbia avuto particolari difficoltà nell’evolversi in forme più complesse e diversificate.


Riferimento:
J. William Schopf, Kouki Kitajima, Michael J. Spicuzza, Anatoliy B. Kudryavtsev, John W. Valley. SIMS analyses of the oldest known assemblage of microfossils document their taxon-correlated carbon isotope compositionsProceedings of the National Academy of Sciences, 2017; 201718063 DOI:10.1073/pnas.1718063115

Credit Image: William Schopf, UCLA