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La data della comparsa di procarioti ed eucarioti sulla Terra è sicuramente uno dei misteri più grandi della biologia evolutiva e della paleontologia, ma una recente ricerca ci offre una stima interessante di questo evento grazie all'analisi di alcuni nuovi microfossili di 1,9 miliardi di anni fa scoperti in Ontario, negli Stati Uniti.
Più gli studi si concentrano su epoche passate ed ere geologiche antiche, e più l'incertezza sulle datazioni aumenta. Per questo motivo stime precise su eventi accaduti milioni o miliardi di anni fa sono estremamente variabili. Nonostante ciò, lo studio dei ricercatori dell'Università di Tohoku e dell'Università di Tokyo pubblicato sulla rivista Precambrian Research, offre un racconto più preciso su una vicenda accaduta circa 4 miliardi di anni fa ed è tutto merito dei microfossili.
Cosa sono i microfossili
Per trovarli non servono studiosi con una particolare vista aguzza, ma paleontologi esperti che sanno dove cercare. I microfossili sono per definizione di dimensioni inferiori ai 4 millimetri, ma spesso la dimensione media è inferiori a 1 millimetro. Per questo motivo i fedeli compagni di studio di un ricercatore di microfossili sono il microscopio ottico o quello elettronico.
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Anche il paleontologo più esperto, o micropaleontologo in questo caso, si troverebbe in difficoltà nel datare un microfossile. Questi reperti esistono da quando esiste la vita e sono spalmati quindi su una scala temporale incredibilmente grande, dall'inizio del Precambriano, 4,6 miliardi di anni fa, a oggi.
Qualsiasi organismo microscopico che possiede cellule in grado di fossilizzare possono lasciare questo tipo di reperti. Per questo motivo è possibile trovare microfossili di piante e animali minuscoli o addirittura di organismi unicellulari procarioti ed eucarioti.
L'origine di procarioti ed eucarioti
Con procarioti si intendono tutti quegli organismi unicellulari privi di un sistema di membrane interno che, invece, è tipico degli eucarioti. I tipici procarioti che è possibile vedere su qualsiasi libro di biologia sono i batteri, organismi privi di nucleo e con il DNA disperso nel citoplasma. Al contrario gli eucarioti possiedono un nucleo e molti organelli con diverse funzioni e sono le cellule che compongono i tessuti in piante e animali.
Da sempre si è attribuito ai procarioti il primato della loro comparsa sulla Terra, circa 4 miliardi di anni fa, e sono stati definiti i primi organismi viventi del pianeta. La comparsa degli eucarioti è datata molto più in là, circa 1,5 miliardi di anni fa, una datazione che con i nuovi microfossili trovati potrebbe essere stravolta.
Lo studio
Come in tutti i siti di interesse paleontologico, la presenza di un fossile sottintende una storia ben più profonda e complessa di quel che ci si può aspettare. Fra le formazioni rocciose che accolgono nel loro ventre fossili di ogni tipo, ce ne sono alcune particolarmente ricche di microfossili, come il giacimento della Gunflint Iron Formation che attraversa la parte settentrionale del Minnesota, in Ontario, e luogo del ritrovamento che ha permesso lo studio.
Nonostante sia un'area ben nota ai micropaleontologi per la ricchezza di reperti, a partire degli anni 70 sono state condotte sempre meno ricerche sulla diversità dei microfossili di Gunflint, e non è stata mai riportata una traccia di microfossili di eucarioti.
Un team di ricerca giapponese, però, ha recentemente condotto nuovi studi nella zona in cerca di reperti interessanti. Da questo scavo gli studiosi hanno riportato alla luce ben cinque tipi di microfossili differenti, fra cui alcuni appartenenti ad organismi coloniali, altri di forma ellissoidale e altri ancora spinosi.
Un'approfondita analisi delle strutture, le forme e la distribuzioni dei reperti ha dato ai ricercatori molti elementi su cui ragionare. Innanzitutto i microfossili ellissoidali somigliano ai moderni cianobatteri, ovvero organismi unicellulari procariotiche in grado di fare fotosintesi. Inoltre, altri microfossili hanno mostrato la presenza di molti nutrienti all'interno, che per i ricercatori dimostra come i microrganismi si siano evoluti per immagazzinare sostanze nutritive e per resistere allo stress ambientale.
Fra i più interessanti, però, vi erano alcuni microfossili che sembravano possedere strutture utili per il movimento e il trasferimento di nutrienti fra le cellule. Queste due sono caratteristiche tipiche degli eucarioti e sono , dunque, i primi mai trovati nel sito di scavo. Questi fossili, inoltre, hanno all'incirca 1,9 miliardi di anni e gli studiosi hanno dovuto completamente rivedere la data della comparsa dei procarioti sulla Terra, spostata ora da circa 1,8 a 1,6 miliardi di anni fa.
Per quanto possa sembrare un'inezia in termini numerici, su scala temporale è un'enormità. Dal punto di vista scientifico, poi, il ritrovamento ha risvolti entusiasmanti. La scoperta, infatti, non solo ha un significato paleontologico importante, ma fornisce nuove basi di studio per tutte le scienze della vita e per la biologia evolutiva.
