La fotosintesi è di gran lunga la reazione chimica più importante per la vita come la conosciamo. Questa reazione utilizza l’energia luminosa per trasformare l’anidride carbonica, l’acqua e i minerali in ossigeno e composti di carbonio ricchi di energia come lo zucchero.
Tuttavia, anche se in genere associamo la fotosintesi alle piante, questo processo vitale è apparso per la prima volta nei batteri miliardi di anni fa.
Ora, gli scienziati hanno trovato le prime prove conosciute del meccanismo necessario per la fotosintesi in antichi microfossili provenienti dall’Australia. Questi minuscoli fossili, stimati tra 1,73 e 1,78 miliardi di anni, contengono strutture notevolmente simili alle membrane tilacoidi. Queste membrane sono fondamentali per la fotosintesi che produce ossigeno nei moderni cianobatteri e piante.
Questa straordinaria scoperta aiuterà gli scienziati a comprendere meglio come è iniziato e poi si è evoluto uno dei processi vitali più vitali sulla Terra.
Le fabbriche di ossigeno vecchie di miliardi di anni
In precedenza, la presenza di tilacoidi nei cianobatteri veniva fatta risalire a soli 600 milioni di anni circa. Questa nuova scoperta, tuttavia, estende quella linea temporale di ben 1,2 miliardi di anni.
I ricercatori dell’Università di Liegi sono rimasti entusiasti di questa scoperta inaspettata, hanno descritto i microfossili come Navifusa majensis, un presunto tipo di cianobatteri. A differenza dei fossili che conservano tessuti mineralizzati come le ossa, questi fossili batterici sono essenzialmente compressioni di carbonio nel fango. La loro conservazione è di per sé un’impresa notevole. I nuovi fossili non solo confermano l’esistenza di strutture complesse all’interno di questi antichi microbi, ma aprono anche la possibilità di analisi future più dettagliate di tali fossili microscopici.
I microbiologi evoluzionisti avevano prove indirette da studi genetici e chimici che suggerivano lo sviluppo precoce dei tilacoidi. Tuttavia, il momento esatto della loro evoluzione è rimasto oggetto di dibattito. Queste nuove scoperte forniscono una prova cruciale dei fossili, colmando le lacune nella nostra comprensione della storia dell’ossigeno sulla Terra.
Si ipotizza che i tilacoidi potrebbero essersi evoluti prima del Grande Evento di Ossidazione circa 2,4 miliardi di anni fa. Questo evento ha segnato un aumento significativo dei livelli di ossigeno sulla Terra, attribuito principalmente all’attività fotosintetica dei cianobatteri. Il momento esatto dell’evoluzione della fotosintesi ossigenata in relazione a questo evento rimane un mistero. I fossili di N.majensis aggiungono dati vitali a questa linea temporale, aiutando a ricostruire l’evoluzione della fotosintesi.
È interessante notare che il periodo in cui sarebbero vissuti ii fossili appena scoperti ha visto un drammatico calo dei livelli di ossigeno atmosferico, suggerendo che questi cianobatteri avrebbero potuto prosperare in microambienti ricchi di ossigeno.
Una scoperta notevole
L’Australia è sempre stata una ricca fonte di fossili batterici, offrendo informazioni su alcune delle prime forme di vita della Terra. Ad esempio, la più antica prova conosciuta di vita proviene da stromatoliti risalenti a 3,5 miliardi di anni fa, trovate nella stessa regione. I ricercatori hanno trovato tilacoidi simili anche in fossili provenienti da varie altre regioni, tra cui la Repubblica Democratica del Congo e l’Artico canadese. Tuttavia, questi fossili erano molto più recenti, avendo circa un miliardo di anni.
Queste scoperte non solo rimodellano la nostra comprensione della storia della fotosintesi, ma suggeriscono anche la possibilità di scoprire ulteriori segreti del profondo passato della Terra. Il gruppo di ricerca, pur non essendo in grado di confermare se i cianobatteri presenti in questi fossili siano antenati diretti delle specie moderne, ritiene che siano strettamente imparentati. Il loro prossimo passo è quello di sondare rocce ancora più antiche, sperando di scoprire prove di tilacoidi antecedenti al Grande Evento di Ossidazione, svelando così ulteriormente le origini della fotosintesi ossigenata.
Fonte: Nature
