Un miliardo di anni fa sulla Terra erano già nati il sesso e la fotosintesi

RICERCA – Alla base della vita biologica c’è una catena di reazioni chimiche che permettono la riconversione e l’assorbimento della luce solare per fornire l’energia necessaria a tutti i processi metabolici. Oggi le regine della fotosintesi sono le piante, che da sole producono la gran parte della biomassa sul pianeta attuale. Ma quando il fenomeno apparve per la prima volta i pionieri erano microrganismi unicellulari acquatici, appartenenti al regno delle alghe. Non sappiamo esattamente quando e dove fu ‘inventata’ questa strategia che avrebbe cambiato per sempre il volto della Terra, ma nel corso delle ricerche paleontologiche emergono sempre nuovi indizi che ci avvicinano a stabilire coordinate via via più precise.

Nel 1990 in Canada fu trovato un fossile di un’antica alga unicellulare che già allora fu ritenuta una probabile antenata sia delle piante sia degli animali. Le datazioni ottenute sul luogo di rinvenimento non furono però precise, e la scoperta, pur promettente, è rimasta un po’ in archivio, in attesa di ulteriori investigazioni.
La specie, battezzata Bangiomorpha pubescens, apparteneva al gruppo delle ‘alghe rosse’, ed è ritenuta in assoluto la prima nella storia a introdurre la riproduzione sessuale, che avrebbe segnato il successo planetario di piante e animali.

Per farsi un’idea più chiara sull’antico organismo e sulle origini del processo di fotosintesi, a distanza di quasi trent’anni è partita una nuova spedizione sul luogo di ritrovamento, le cui scoperte sono state recentemente pubblicate sulla rivista Geology.
Il dottorando della McGill University in Canada Timothy Gibson ha condotto una missione esplorativa nella zona artica di Baffin Island, affrontando le difficili condizioni climatiche per analizzare in modo più accurato gli strati di scisti neri che circondano il punto in cui emersero i fossili.

Il tipo di analisi compiuta sugli scisti rientra nell’ambito delle nuove tecniche isotopiche di indagine sul decadimento radioattivo del renio-osmio (Re-Os), un approccio sempre più diffuso nelle datazioni delle rocce sedimentarie.
Le rocce manifestano un’età corrispondente a 1.047 miliardi di anni fa, “che è 150 milioni di anni più giovane di quanto è stata comunemente stimata, e conferma che questo fossile è spettacolare”, ha dichiarato Galen Halverson, professore associato al McGill’s Department of Earth and Planetary Sciences.
Il nuovo dato a disposizione degli scienziati sarà utile nel prossimo futuro per ricostruire meglio le tappe di origine e diversificazione del dominio degli eucarioti, che comprende sia piante sia animali. “Tutto questo permetterà agli scienziati di compiere valutazioni più precise sull’evoluzione precoce degli eucarioti”, ha concluso Halverson.

Una volta posta una data ante quem per l’origine della fotosintesi, che deve dunque essere avvenuta prima di 1.047 miliardi di anni fa, è possibile stimare con maggiore accuratezza anche la data di un altro episodio chiave di questo fenomeno: la fusione simbiotica tra un antenato degli eucarioti e un antenato di un cloroplasto, per l’origine del primo organismo fotosintetico. Inserendo la nuova data ottenuta per Bangiomorpha pubescens in un orologio molecolare, gli autori hanno stimato una nuova datazione per questo importante evento evolutivo, collocandolo a circa 1.25 miliardi di anni fa. “Ci aspettiamo e ci auspichiamo che altri scienziati inseriranno quest’età per Bangiomorpha pubescens nei loro propri orologi molecolari per calcolare il timing di importanti eventi evolutivi e testare i nostri risultati”, ha dichiarato Gibson, l’autore principale.

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