Come fece la vita a resistere durante il gelido inferno che fu la “Terra a palla di neve”?

Il periodo criogenico, detto anche "Terra a palla di neve" fu un lasso di tempo lungo più di 80 milioni di anni durante il quale il nostro pianeta fu completamente ricoperto da una crosta di ghiaccio spessa chilometri. Come fece la vita a resistere durante quei lunghi anni?

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La vita ha affrontato molte sfide mentre lottava per affermarsi sul nostro pianeta blu; molte volte ha, apparentemente, rischiato di estinguersi, per poi, incredibilmente, tornare con sorprendente vigore.

Ora, i ricercatori sembrano aver finalmente capito come le primordiali forme di vita esistenti all’epoca sul nostro pianeta abbiano potuto sopravvivere al colossale evento di glaciazione noto come Periodo Criogenico o “Terra a palla di neve“.

Questa fase della “Terra a palla di neve” è durata quasi cento milioni di anni, da 720 a 635 milioni di anni fa. La cosa che si chiedevano gli scienziati era come sia stato possibile che, con l’intero pianeta ricoperto da una crosta di ghiaccio spessa chilometri, anche sugli oceani, la vita abbia potuto continuare ad evolversi in assenza di luce solare e ossigeno, entrambi fortemente schermati dal ghiaccio.

Le prove fossili, però, indicano che questo non è stato nemmeno lontanamente il caso.

La vita sopravvisse alla “Terra a palla di neve” per poi sbocciare nuovamente.

Secondo una nuova ricerca, ciò è stato possibile perché l’acqua di fusione dei ghiacciai ha creato sacche ossigenate negli oceani. In queste oasi, la vita chemiosintetica ha potuto aspettare che la fine dell’era criogenica per poi riemergere e continuare la sua evoluzione.

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Le prove suggeriscono che, sebbene gran parte degli oceani durante la fase di congelamento profondo siano stati inabitabili a causa della mancanza di ossigeno, nelle aree in cui la calotta glaciale galleggiava, venne ad esserci disponibilità di un quantitativo critico di acqua di fusione ossigenata“, ha spiegato il sedimentologo Maxwell Lechte dell’Università McGill in Canada.

Questa tendenza può essere spiegata da ciò che chiamiamo ‘pompa glaciale dell’ossigeno’; le bolle d’aria intrappolate nel ghiaccio vengono rilasciate nell’acqua quando questo si scioglie, arricchendola di ossigeno“.

Sebbene i reperti fossili di quel tempo siano davvero molto scarsi, ci sono tracce geologiche delle condizioni sulla Terra in quel momento. I sedimenti depositati sul fondo del mare, in particolare quelli ricchi di ferro, hanno permesso a Lechte e al suo team di ricostruire i livelli di ossigenazione.

In precedenza, era stato ipotizzato che la vita potesse aver resistito sfruttando le pozzanghere di acqua di fusione in superficie, ma ciò che il team di ricercatori ha trovato suggerisce una cosa diversa.

Hanno studiato formazioni di ferro rinvenute in tre continenti: la Chuos Formation in Namibia, il sottogruppo Yudnamutana in Australia e la Kingston Peak Formation negli Stati Uniti.

Nel complesso, i rapporti isotopici del ferro e le anomalie del cerio provenienti dagli ambienti glaciomarinici rivelano che le acque erano per lo più poverissime di ossigeno ma che più ci si avvicina alla linea di messa a terra della piattaforma di ghiaccio, più aumentano i depositi ossidati.

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Qualsiasi forma di vita eucariotica che viveva in quelle acque gassate avrebbe anche avuto bisogno di cibo per prosperare. Il ferro può essere un indizio per questo.

Sappiamo che l’acqua di mare era ricca di ferro disciolto. E sappiamo che oggi esistono batteri chemiotrofi che derivano la loro energia dall’ossidazione del ferro disciolto, capaci di eliminare gli ossidi di ferro al termine del ciclo metabolico.

Quindi i depositi ossidati attorno alla linea di messa a terra della piattaforma di ghiaccio potrebbero essere stati causati da batteri marini ossidanti del ferro, fiorenti nell’acqua ossigenata.

Non abbiamo prove concrete che ciò sia accaduto, ovviamente, ma è una teoria credibile che si adatta alle prove disponibili – e che risolve un paio di enigmi sulla “Terra a palla di neve“.

[Lo studio] non solo fornisce una spiegazione su come le prime forme di vita possano essere sopravvissute alla glaciazione globale, ma spiega anche in modo eloquente il ritorno dei depositi di ferro nella documentazione geologica dopo un’assenza di oltre un miliardo di anni“, ha detto il geologo Galen Halverson, dell’Università McGill.

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Avremo bisogno di ulteriori ricerche per capire come questi ambienti avrebbero potuto sostenere una rete alimentare. Oggi ci sono ecosistemi glaciali ed ecosistemi nelle regioni polari ghiacciate che supportano una sorprendente diversità della vita oggi; questi potrebbero essere dei buoni posti in cui guardare, suggeriscono i ricercatori.

La ricerca è stata pubblicata in PNAS.