Come sopravvissero i primi animali alla glaciazione più intensa della storia
Un gruppo di ricercatori guidato dall’Università McGill ha trovato le prime prove dirette che l’acqua di disgelo glaciale rappresentò una vera e propria ancora di salvezza per gli eucarioti durante la Snowball Earth, quando gli oceani erano tagliati fuori dall’ossigeno vitale. La scoperta risponde a una domanda che da anni tormenta la comunità scientifica.
In un nuovo studio pubblicato nei Proceedings of the National Academy of Sciences il 2 Dicembre 2019, i ricercatori hanno analizzato rocce ricche di ferro lasciate dai depositi glaciali in Australia, Namibia e California, per aprire una finestra sulle condizioni ambientali durante quella glaciazione estrema. Guidati da mappe geologiche e dai suggerimenti di residenti locali, si sono avventurati lungo sentieri impervi per raggiungere gli affioramenti rocciosi e tracciarne la distribuzione.
Studiando la chimica delle formazioni ferrose in queste rocce, i ricercatori sono riusciti a stimare la quantità di ossigeno negli oceani circa 700 milioni di anni fa e a comprendere meglio gli effetti che tale carenza avrebbe avuto su tutta la vita marina dipendente dall’ossigeno, compresi i primissimi animali come le semplici spugne.
La pompa dell’ossigeno glaciale
“Le prove suggeriscono che, sebbene gran parte degli oceani durante il grande congelamento fosse inabitabile per la mancanza di ossigeno, nelle zone dove il ghiacciaio appoggiato al suolo iniziava a galleggiare esisteva un apporto critico di acqua di disgelo ricca di ossigeno. Questo fenomeno può essere spiegato da quella che chiamiamo ‘pompa dell’ossigeno glaciale’: le bolle d’aria intrappolate nel ghiaccio vengono rilasciate nell’acqua durante il disgelo, arricchendola di ossigeno”, spiega Maxwell Lechte, ricercatore post-dottorale nel Dipartimento di Scienze della Terra e dei Pianeti sotto la supervisione di Galen Halverson all’Università McGill.
Circa 700 milioni di anni fa, la Terra attraversò la glaciazione più severa della sua storia, mettendo a rischio la sopravvivenza di gran parte della vita sul pianeta. Ricerche precedenti avevano ipotizzato che la vita dipendente dall’ossigeno potesse essersi rifugiata in pozze di disgelo sulla superficie del ghiaccio, ma questo studio porta nuove prove dell’esistenza di ambienti marini ossigenati ben al di sotto della calotta glaciale.
“Il fatto che il congelamento globale sia avvenuto prima dell’evoluzione degli animali complessi suggerisce un legame tra la Snowball Earth e l’evoluzione animale. Queste condizioni estreme potrebbero aver stimolato la loro diversificazione verso forme più complesse”, afferma Lechte, che è anche il primo autore dello studio.
Ossigeno sì, ma non basta
Lechte sottolinea che, sebbene i risultati si concentrino sulla disponibilità di ossigeno, i primitivi eucarioti avrebbero avuto bisogno anche di nutrimento per sopravvivere alle dure condizioni della glaciazione. Sono necessarie ulteriori ricerche per capire come questi ambienti potessero sostenere una catena alimentare. Un punto di partenza potrebbe essere lo studio degli ambienti glaciali moderni, che oggi ospitano ecosistemi complessi.
“Questo studio risolve in realtà due misteri sulla Snowball Earth contemporaneamente. Non solo fornisce una spiegazione su come i primi animali possano essere sopravvissuti alla glaciazione globale, ma spiega anche in modo elegante il ritorno dei depositi di ferro nel registro geologico dopo un’assenza di oltre un miliardo di anni”, aggiunge il professor Galen Halverson.
Il dettaglio della ricerca
Lo studio, intitolato “Subglacial meltwater supported aerobic marine habitats during Snowball Earth”, è frutto di una collaborazione tra l’Università McGill, l’Università di Melbourne, l’Università di Nanchino, l’Università del Nevada (Las Vegas) e l’Università di Yale. I principali autori sono Maxwell Lechte, Malcolm Wallace, Ashleigh van Smeerdijk Hood, Weiqiang Li, Ganqing Jiang, Galen Halverson, Dan Asael, Stephanie McColl e Noah Planavsky.
Credit: PNAS – Subglacial meltwater supported aerobic marine habitats during Snowball Earth McGill University – Department of Earth and Planetary Sciences NASA Astrobiology – Early Earth and extreme environments research Australian Research Council
Lo studio è disponibile con DOI: 10.1073/pnas.1909165116.
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