I paleontologi hanno identificato un nuovo genere e specie di alghe chiamato Protocodium sinense che precede l'origine delle piante terrestri e degli animali moderni e fornisce nuove informazioni sulla prima diversificazione del regno vegetale.

Scoperto in un sito in Cina, questo fossile di 541 milioni di anni è la prima e più antica alga verde di quest'epoca ad essere conservata in tre dimensioni, consentendo ai ricercatori di studiarne la struttura interna e identificare il nuovo esemplare con una precisione senza precedenti. Lo studio è pubblicato oggi su BMC Biology , aprendo una finestra su un mondo di enigmi evolutivi che gli scienziati stanno appena iniziando a svelare.

"Protocodium appartiene a un noto lignaggio di alghe verdi e ha un'architettura sorprendentemente moderna, a dimostrazione del fatto che queste alghe erano già ben diversificate prima della fine del periodo Ediacarano", afferma il coautore Cédric Aria, borsista post-dottorato presso il Dipartimento di Ecologia ed Evoluzione Biologia presso la Facoltà di Arti e Scienze dell'Università di Toronto e con sede presso il Royal Ontario Museum (ROM). "La sua scoperta tocca l'origine dell'intero regno vegetale e dà un nome familiare agli organismi che hanno preceduto l'esplosione del Cambriano oltre mezzo miliardo di anni fa, quando sono emersi i primi ecosistemi moderni del mondo."

I fossili di Protocodium appena scoperti sono stati trovati da un team guidato da Hong Hua, professore di geologia, e tra cui Shu Chai, ricercatore post-dottorato, entrambi della Northwest University, Xi'an, in Cina. Fa parte del biota Gaojiashan, il nome dato a un gruppo significativo di fossili eccezionalmente ben conservati, presso la Formazione Dengying nella provincia meridionale dello Shaanxi. Negli ultimi 20 anni, questa formazione geologica ha prodotto importanti specie fossili che documentano la fine del periodo Ediacarano 541 milioni di anni fa.

Gli organismi e le loro parti che originariamente non assorbono minerali, a differenza di conchiglie o ossa, richiedono condizioni eccezionali per essere preservati. In questo caso, i fossili interi ei loro dettagli cellulari fini sono stati conservati in tre dimensioni grazie alla sostituzione del materiale organico originario con fosfato. Questa modalità di conservazione ha consentito ai ricercatori di utilizzare varie tecniche di microscopia elettronica e a raggi X per affettare virtualmente il fossile, svelarne la struttura interna con precisione e infine identificarlo come un parente stretto della moderna alga Codium, un tipo di alga.

I fossili di Protocodium sono piccole sfere larghe mezzo millimetro, come grossi granelli di polline, ricoperte da una moltitudine di cupole più piccole. Grazie all'esame 3D, i ricercatori hanno determinato che la superficie a cupola faceva parte di una singola cellula complessa che contiene fili sottili chiamati sifoni. Questa morfologia è tipica di alcune alghe unicellulari moderne che contengono molti nuclei.

La scoperta del Protocodium richiederebbe cautela nell'identificare fossili sferici di Ediacaran generici e potrebbe implicare che organismi come il Codium siano in realtà molto più antichi e diffusi. I famosi embrioni fossili di Doushantuo, anch'essi cinesi e conservati in 3D, sono stati al centro di dibattiti sull'origine profonda di alcuni gruppi animali. Gli stadi specifici di alcuni di questi embrioni simili ad animali assomigliano al Protocodium unicellulare all'esterno, ma l'affettamento 3D rivela come siano composti da molte cellule. D'altra parte, numerosi fossili rotondi 2D di algale incerta o altra affinità sono noti anche dall'Ediacarano e dai periodi più antichi, ma in modo meno dettagliato.

"Sappiamo che i fossili simili alle alghe hanno almeno un miliardo di anni", afferma Chai, il primo autore dello studio. "Ma fino ad ora, la conservazione bidimensionale piatta e granulosa ha reso difficile riconoscere qualcosa di più delle strutture morfologiche generali."

Le alghe verdi sono organismi fotosintetici, il che significa che convertono la luce e l'anidride carbonica in zuccheri e ossigeno. Erano quindi probabilmente basi importanti dei primi ecosistemi della Terra e lo studio suggerisce che le alghe verdi erano già stabilite nelle acque poco profonde del mondo come riciclatrici di anidride carbonica e produttrici di ossigeno prima dell'esplosione del Cambriano.

A parte le sue dimensioni più piccole, Protocodium appare sorprendentemente identico al moderno Codium, un tipo di alga verde che si trova in molti mari del mondo. Alcuni tipi di queste alghe sono notoriamente invasivi, come la sottospecie fragile del Codium tomentosoides, soprannominata "dita dell'uomo morto" per il suo aspetto, e si diffondono insieme ai molluschi d'allevamento. Da una prospettiva evolutiva, le alghe verdi come l'antico Protocodium e le piante terrestri condividono un antenato comune che si pensava avesse da un miliardo a un miliardo e mezzo di anni, ma ora probabilmente più vecchio:l'assegnazione di Protocodium così vicino a un gruppo moderno spinge indietro nel tempo la storia dell'intero regno vegetale.

"È molto indicativo che un tale organismo sia rimasto praticamente invariato per almeno 540 milioni di anni", afferma Aria. "Per l'Ediacaran, l'evoluzione l'ha portato verso una zona adattativa stabile:è stato a suo agio lì da allora, e soprattutto, ha avuto un discreto successo. Tanto è vero, infatti, che oggi Codium sfrutta il commercio globale per superare facilmente altre specie di alghe ." + Esplora ulteriormente

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