Credito:Università di Tohoku
Gli scienziati hanno riflettuto a lungo su come e quando si è verificata l'evoluzione dei procarioti in eucarioti. Un team di ricerca collaborativa dell'Università di Tohoku e dell'Università di Tokyo potrebbe aver fornito alcune risposte dopo aver scoperto nuovi tipi di microfossili risalenti a 1,9 miliardi di anni.
I dettagli dei loro risultati sono stati pubblicati sulla rivista Precambrian Research il 19 agosto 2022.
La Gunflint Formation attraversa la parte settentrionale del Minnesota nell'Ontario, lungo le sponde nord-occidentali del Lago Superiore. I primi microfossili batterici furono scoperti lì nel 1954, con i microfossili Gunflint ora riconosciuti come un "punto di riferimento" nel campo dell'evoluzione della vita.
Tuttavia, dagli anni '70, sono state condotte poche ricerche sulla diversità dei microfossili di Gunflint e non sono state riportate prove conclusive di microfossili eucariotici.
Cercando di rivalutare i microfossili, il team di ricerca ha effettuato un'indagine geologica della Formazione Gunflint e raccolto rocce contenenti microfossili. Dopo aver studiato la forma tridimensionale e la distribuzione delle dimensioni dei microfossili, hanno portato alla luce cinque tipi di microfossili:coloniali, ellissoidali, portatori di inclusioni intracellulari (ICI), spinosi e portatori di coda.
"Quelli appena trovati sono più funzionali", ha affermato il leader del team Kohei Sasaki, ricercatore presso la Tohoku University. "I microfossili ellissoidali assomigliano ai moderni cianobatteri, che si sono evoluti per migliorare la loro tolleranza agli ambienti difficili; mentre l'analisi chimica ha mostrato che i microfossili ICI erano ricchi di sostanze nutritive".
Tipi comuni di microfossili Gunflint, con barre di scala bianche su una scala di 0,01 mm. Credito:Sasaki et al.
Ciò fornisce la prova che i microrganismi si sono evoluti per immagazzinare nutrienti che potrebbero resistere allo stress ambientale.
Nel frattempo, i tipi spinosi e portatori di coda hanno dimostrato caratteristiche vantaggiose per la motilità e il trasferimento di nutrienti tra le cellule, una caratteristica morfologica tipica degli eucarioti.
"Sebbene la dimensione delle cellule sia procariota per definizione, avevano già sviluppato funzioni eucariotiche", ha aggiunto Sasaki. Ciò indica che i procarioti potrebbero aver iniziato a diversificare le loro funzioni ea prepararsi per l'evoluzione prima dell'emergere degli eucarioti 1,8–1,6 miliardi di anni fa.
Il team ipotizza che l'ambiente unico dell'epoca abbia facilitato l'espansione divergente delle forme microbiche. La collisione di masse di terraferma ha accelerato gli agenti atmosferici ossidativi dal continente fresco all'oceano. Ciò ha aumentato l'apporto di nutrienti e la temperatura dell'acqua di mare, rendendo l'ambiente marino instabile.
Immagini dei microfossili appena scoperti, con barre di scala bianca su una scala di 0,01 mm. Credito:Sasaki et al.
"In tali condizioni, i microrganismi probabilmente hanno diversificato la loro morfologia come strategia di sopravvivenza, aprendo la strada all'evoluzione degli eucarioti", ha continuato Sasaki.
La scoperta fondamentale di Sasaki e del suo team aiuterà gli scienziati a individuare i tempi e i fattori che hanno inaugurato l'evoluzione dei procarioti in eucarioti, fornendo non solo un significato geologico, ma aiutando anche i campi delle scienze della vita e della biologia evolutiva. + Esplora ulteriormente
