Scienze

L'ossigeno e la vita sulla Terra

Se l'ossigeno non crebbe in atmosfera a fasi alterne, come si ipotizza oggi, la storia della vita sulla Terra dovrà forse essere ripensata dalle radici.

L'ipotesi finora prevalente vuole che il livello di ossigeno in atmosfera iniziò ad aumentare in modo significativo circa 2,4 miliardi di anni fa e che arrivò alla metà circa dell'attuale concentrazione (oggièattorno al 20%) 2,1 miliardi di anni fa; attorno a quel periodo ci fu una lunga stasi, se non addirittura una riduzione dell'ossigeno in atmosfera, per poi risalire di nuovo circa 1,1 miliardi di anni fa. All'evento che innescò il primo balzo dell'ossigeno in atmosfera (quello di 2,4 miliardi di anni fa) si è dato il nome di catastrofe dell'ossigeno (in inglese Great Oxidation Event, GOE) perché portò all'estinzione di massa la vita anaerobica sulla Terra, avvelenata dall'ossigeno.

Il grande evento ossidativo portò anche a una variazione dei rapporti isotopici del carbonio nelle rocce sedimentarie: cambia cioè la concentrazione degli isotopi (atomi con lo stesso numero di protoni, ma diverso numero di neutroni) del carbonio 12 e il carbonio 13 nei sedimenti oceanici, come conseguenza della sepoltura di enormi quantità di plancton nei sedimenti stessi, quel plancton che con la fotosintesi contribuì alla produzione di ossigeno.

Nuove interpretazioni. Uno studio condotto da un gruppo internazionale di scienziati coordinati dal team del dipartimento di Scienze atmosferiche e della Terra dell'Università di Alberta (Canada), su rocce ricche di carbonio estratte da un pozzo profondo (perciò dal passato geologico della Terra), ha rilevato elevate concentrazioni di molibdeno, uranio e renio. Questi metalli si presentano in elevate concentrazioni solo quando vi è abbondanza di ossigeno in atmosfera.

Lo strato geologico riporta indietro nel tempo fino a 2 miliardi di anni fa circa. «Ciò che abbiamo scoperto mette in discussione l'ipotesi prevalente, quella di una riduzione dell'ossigeno dopo la crescita iniziale», afferma Kalle Kirsimäe, uno degli autori dello studio pubblicato su Nature Geoscience: «riteniamo invece che l'aumento sia stato costante. La comunità scientifica si trova adesso con un bel problema da risolvere...»

La storia della vita. Secondo i ricercatori, infatti, è a questo punto necessario ripensare a quanto si ipotizza oggi sull'evoluzione della vita complessa: già 2,4 miliardi di anni fa esistevano e si sono mantenute le condizioni adatte all'evoluzione della vita complessa? Quella che portò ai primi eucarioti e, in definitiva, a noi? Questo è il problema a cui si riferisce Kirsimäe, e che introduce nuove incertezze sull'origine della vita.

7 aprile 2020 Luigi Bignami
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