Teorie evolutive riviste: solo un piccolo aumento di ossigeno causò l’esplosione cambriana
Una recente ricerca suggerisce che l’ esplosione cambriana , un momento cruciale nella storia della vita sul nostro pianeta, potrebbe essere stata innescata da un incremento di ossigeno inferiore rispetto a quanto precedentemente ipotizzato. L’esplosione cambriana, avvenuta circa 540 milioni di anni fa , ha segnato un’accelerazione rapida dell’ evoluzione , portando a una maggiore diversificazione della vita. Prima di questo periodo, la vita era composta prevalentemente da organismi unicellulari e multicellulari di piccole dimensioni. Tuttavia, il record fossile indica che, in un intervallo di 20-30 milioni di anni, si assiste all’emergere di una vasta gamma di creature complesse, dotate di piani corporei insoliti e innovativi, con caratteristiche come gusci mineralizzati, appendici prensili e organi sensoriali come gli occhi.
Il dottor Richard Stockey, autore principale dello studio e paleobiologo presso l’Università di Southampton, ha spiegato che gli animali specifici osservati nei fossili di quest’epoca possono apparire strani e meravigliosi, ma i ruoli ecologici che ricoprivano erano molto simili a quelli degli animali marini attuali. Lo studio mira a comprendere se un trigger ambientale abbia causato questo rapido cambiamento nella abitabilità degli oceani terrestri, una questione fondamentale per la nostra comprensione della biosfera e, potenzialmente, per l’abitabilità di altri pianeti.
Per decenni, si è creduto che l’esplosione cambriana fosse stata scatenata da un improvviso aumento dell’ossigeno atmosferico che aveva portato i livelli di ossigeno oceanico vicino a quelli odierni. Tuttavia, le prove a supporto di questa teoria sono state limitate, sparse e, in alcuni casi, contraddittorie. Stockey e i suoi colleghi hanno condotto un’analisi completa su larga scala dei dati, scoprendo che l’aumento dell’ossigeno atmosferico verificatosi durante l’esplosione cambriana era in realtà modesto.
L’analisi si è basata sui livelli dei metalli uranio e molibdeno contenuti nelle rocce sedimentarie formatesi in ambienti a basso ossigeno sul fondo degli antichi oceani del mondo. La concentrazione di questi metalli nelle argille nere è utile per valutare i livelli di ossigeno oceanico, offrendo un metodo per indagarli attraverso 700 milioni di anni di storia. In passato, studi hanno trovato tracce di metalli nelle argille nere durante l’esplosione cambriana, ma questi dati provenivano da siti dove fattori locali possono portare a livelli aumentati di concentrazione di metalli. Tuttavia, tecniche di statistica e apprendimento automatico hanno permesso a Stockey e al suo team di valutare i dati su una scala molto più ampia e di correlarli con modelli oceanografici che offrono un’immagine più accurata dei livelli storici di ossigeno.
I dati sono stati compilati come parte del Progetto di Geochimica Sedimentaria e Ambienti Paleontologici , un consorzio di ricerca che unisce dati geochemici in un dataset standardizzato per analisi collaborative e su larga scala. Questo approccio guidato dalla comunità è stato essenziale per rendere possibile questa ricerca, come ha sottolineato Stockey. Con questo vocabolario comune, i ricercatori possono applicare tecniche avanzate di scienza dei dati che utilizzano questa “conoscenza geologica” per affrontare questioni significative come quella investigata qui.
Stockey ha concluso esprimendo entusiasmo per continuare a indagare in che misura questi cambiamenti nell’ossigenazione degli oceani abbiano realmente guidato le trasformazioni ecologiche ed evolutive osservate durante l’esplosione cambriana. Il suo studio è stato pubblicato su Nature Geoscience .