Un recente studio condotto da ricercatori dell’Università della California, Santa Barbara e dell’Università McGill ha portato alla luce nuove scoperte riguardanti gli eucarioti, organismi che includono piante, animali e funghi. Questa ricerca, basata su microfossili appena scoperti, suggerisce che la diversificazione degli eucarioti sia avvenuta molto prima e in condizioni ambientali più variegate di quanto si pensasse in precedenza, offrendo nuove prospettive sulle origini e lo sviluppo della vita complessa sulla Terra.
Scoperte rivoluzionarie
Gli scienziati dell’Università della California, Santa Barbara e dell’Università McGill hanno scoperto che già 1,64 miliardi di anni fa, gli eucarioti si erano già diversificati in una vasta gamma di forme. Questa scoperta sfida le ipotesi precedenti sull’evoluzione di questi organismi, che si riteneva fossero tutti abbastanza simili durante il tardo Paleoproterozoico e che la loro diversificazione fosse avvenuta circa 800 milioni di anni fa. Tuttavia, i ricercatori hanno trovato fossili di un cast di personaggi deliziosamente diversi e complessi in rocce quasi il doppio più antiche.
Metodologia e risultati
Il lavoro sul campo e i risultati ottenuti sono stati sorprendenti. Gli scienziati sapevano da studi precedenti che gli eucarioti si erano evoluti in questo periodo, ma la loro diversità in quest’era era poco compresa. Leigh Anne Riedman, autrice principale dello studio, si è recata nell’Outback australiano nel tardo 2019 e in una settimana ha raccolto circa 430 campioni da otto carote trivellate da una compagnia di prospezione. Questi campioni ora risiedono nella biblioteca del Northern Territory Geological Survey. Le due carote utilizzate per questo studio coprivano circa 500 metri di stratigrafia, o 133 milioni di anni, con circa 15 milioni di anni di deposizione significativa.
Riedman è tornata negli Stati Uniti con scisti e argilliti: resti di un antico ecosistema costiero che alternava tra bassi fondali subtidali e lagune costiere. Un bagno in acido fluoridrico ha dissolto la roccia matrice, concentrando i preziosi microfossili che sono stati poi analizzati al microscopio.
La complessità degli eucarioti
I ricercatori sono rimasti sorpresi dalla diversità e complessità conservate in questi fossili. Hanno registrato 26 taxa, inclusi 10 specie precedentemente non descritte. Il team ha trovato prove indirette di citoscheletri, così come strutture piatte che suggeriscono la presenza di vescicole interne in cui venivano formati i piatti – forse ancestrali ai corpi di Golgi, presenti nelle moderne cellule eucariotiche. Altri microbi avevano pareti cellulari fatte di fibre legate, suggerendo anch’esse la presenza di un citoscheletro complesso.
Le implicazioni per l’evoluzione degli eucarioti
Questo documento fa parte di un progetto più ampio che indaga l’evoluzione dei primi eucarioti. Riedman e Porter vogliono sapere in quali ambienti i primi eucarioti si stavano diversificando, perché erano lì, quando si sono trasferiti in altri luoghi e quali adattamenti avevano bisogno per riempire quelle nuove nicchie.
Una grande parte di questo sforzo implica la comprensione di quando sono sorte diverse caratteristiche degli eucarioti. Ad esempio, gli autori sono molto interessati a sapere se questi organismi fossero adattati a ambienti ossigenati o anossici. Il primo caso suggerirebbe che avessero un metabolismo aerobico e, possibilmente, mitocondri. Ogni eucariote moderno che è stato trovato discende da antenati che possedevano mitocondri. Questo suggerisce che gli eucarioti abbiano acquisito l’organello molto presto e che abbia fornito un vantaggio significativo.
Riedman e Porter stanno attualmente lavorando su un nuovo resoconto della diversità degli eucarioti nel tempo. Hanno anche raccolto campioni ancora più antichi dall’Australia Occidentale e dal Minnesota. Nel frattempo, i loro collaboratori geochimici dell’Università McGill stanno guidando uno studio sui livelli di ossigeno e gli habitat preferiti dagli eucarioti, aspetti che potrebbero gettare luce sulla loro evoluzione.
“Questi risultati sono un invito a cercare materiale più antico, eucarioti più antichi, perché questo chiaramente non è l’inizio degli eucarioti sulla Terra”, ha detto Riedman.
