Le prove che eventi geologici catastrofici potrebbero aver creato strozzature evolutive che hanno cambiato il corso della vita sulla Terra potrebbero essere sepolte all'interno di antiche rocce sotto i nostri piedi.

C'è un gap di 700 milioni di anni nella storia della Terra, e in quel momento accadde uno degli eventi più trasformativi:apparve la vita. Questa epoca mancante potrebbe contenere non solo il segreto del primo antenato dell'umanità, ma potrebbe guidare la nostra ricerca di vita su altri pianeti.

A tal fine un recente documento, pubblicato sulla rivista scientifica Astrobiologia , cerca di riunire i mondi della geologia e della chimica esponendo ciò che l'antica geologia della Terra ci racconta quando la vita è iniziata sul pianeta, e come i vincoli geologici, come quelli causati dall'impatto di un asteroide o dalle strozzature evolutive, possono essere utilizzati per vagliare le diverse teorie sull'evoluzione della vita.

"I geologi hanno limitato solo debolmente il tempo in cui la Terra divenne abitabile e il tempo successivo in cui la vita esisteva effettivamente al lungo intervallo tra circa 4,5 miliardi di anni fa e 3,85 miliardi di anni fa, "Normale sonno, un geologo della Stanford University negli Stati Uniti, scrive nel suo giornale.

Un momento pericoloso

Però, questo era un momento pericoloso per essere nelle vicinanze della Terra. Sebbene le prove a suo favore siano diventate sempre più controverse negli ultimi anni, molti scienziati pensano ancora che durante questo periodo gli asteroidi abbiano colpito la giovane Terra e i suoi pianeti vicini in quello che è diventato noto come il Late Heavy Bombardment.

L'impatto di un asteroide è uno degli eventi che potrebbe aver creato quello che viene chiamato un collo di bottiglia evolutivo, per cui poche specie sono in grado di dominare, spesso a causa di un'improvvisa diminuzione del numero di altri organismi, dice Dormire.

Se un grande asteroide colpisse la Terra, la temperatura superficiale del pianeta salirebbe alle stelle e gli oceani si vaporizzerebbero nell'atmosfera. Sarebbe catastrofico per la maggior parte della vita sulla Terra. Ma se un organismo potesse sopravvivere a questo, sarebbe in grado di conquistare il pianeta – e possibilmente evolversi nel corso di miliardi di anni fino a quello che alla fine sarebbe diventato l'uomo.

"Se elimini la maggior parte della vita geologicamente, i sopravvissuti troveranno molte nicchie vuote da occupare, e ci sarà una rapida evoluzione, " Il sonno racconta Astrobiology Magazine. Ad esempio, i termofili (che sono organismi amanti del calore) potrebbero essere stati in grado di sopravvivere a temperature che avrebbero ucciso altri organismi.

"Questo tipo di collo di bottiglia, sappiamo dalla fisica, "Il sonno dice. "L'interno della Terra sarebbe più fresco, i microbi termici sarebbero comodi. "

Evidenze basate sul carbonio

Sfortunatamente, gli antichi impatti di asteroidi sono difficili da rilevare nella geologia terrestre, in parte a causa delle placche tettoniche in movimento del nostro pianeta. Però, tracce di carbonio sequestrato intrappolate in antiche rocce potrebbero offrire un indizio:impatto post-catastrofico di un asteroide, l'atmosfera avrebbe contenuto abbondanti quantità di anidride carbonica, legate alle alte temperature e alle alte pressioni atmosferiche che avrebbero reso difficile la prosperità della vita sulla Terra. "La Terra non è diventata abitabile fino a quando la maggior parte di questa anidride carbonica non è stata subdotta nel mantello, "Il sonno scrive nel suo giornale. Finora, gli scienziati non hanno trovato prove affidabili di questa anidride carbonica sequestrata.

Un altro collo di bottiglia evolutivo per la vita avrebbe potuto essere l'innovazione:un organismo innova un tratto che lo rende molto adatto al suo ambiente, ed è in grado di competere con altri organismi. "Prende rapidamente il controllo di tutti i luoghi abitabili adatti sulla Terra e diventa molto abbondante molto rapidamente, "dice Dormire.

Un esempio potrebbe essere un organismo che sviluppa la capacità di utilizzare ferro o zolfo per fotosintetizzare. "L'organismo passa dall'essere dipendente dall'idrogeno alla luce solare, e la sua biomassa aumenta di un ordine di grandezza, " lui dice.

"Una volta raggiunta questa soglia, la transizione sarebbe rapida, come nella scala temporale umana:anni, centinaia di anni, millenni. L'organismo potrebbe passare dal tirarlo fuori a malapena, moltiplicarsi e abitare l'intero pianeta.

"Sono tutte ipotesi potenzialmente verificabili, " lui dice.

Il suo articolo osserva che la maggior parte delle specie minerali conosciute deve la propria esistenza a processi biologici.

Far pensare la gente

Alla domanda su quale fosse la causa più probabile di questi colli di bottiglia, Sleep dice che probabilmente era un misto di entrambi. Lo scopo del suo articolo non era quello di sostenere una causa piuttosto che un'altra, ma "per far pensare la gente"

"È per far lavorare insieme le persone, [per] porre le cose in un modo che sia utile a tutti, [e] suscitare più pensiero su di esso, " lui dice.

William Martin, Direttore dell'Istituto per l'evoluzione molecolare presso la Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, rivela ad Astrobiology Magazine che "C'è una diversità di punti di vista in entrambe le discipline, [e] mettere tutti sulla stessa pagina non è un compito facile. [Sleep] ha fatto un grande sforzo per raggiungere le diverse discipline, questo è sicuro. Le opinioni sulla prima evoluzione cambiano lentamente, ma [l'articolo di Norm Sleep] è un contributo importante.

In definitiva la geologia è cruciale, in quanto definisce l'ambiente entro il quale i biologi e i chimici devono operare, lui dice.

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione dell'Astrobiology Magazine della NASA. Esplora la Terra e oltre su www.astrobio.net.