Stuoie microbiche che esistevano sui fondali marini prima dell'esplosione del Cambriano hanno fornito le basi per il sorgere della prima vita animale, ha trovato una nuova ricerca che esamina tracce fossili di quei primi anni di vita.

Quando Charles Darwin scrisse Sull'origine delle specie e per i decenni successivi, gli scienziati hanno attribuito l'inizio della vita animale al Cambriano, alla fine si è bloccato a circa 540 milioni di anni fa, quando i trilobiti e altri organismi multicellulari sono emersi in un lasso di tempo relativamente breve.

Negli ultimi anni, però, sorprendente complessità è stata scoperta nel periodo immediatamente precedente all'avvento dell'esplosione cambriana, rivedere la visione scientifica delle origini dei più complessi, vita multicellulare sulla Terra.

"Quando arriviamo al Cambriano - che ha organismi molto più familiari - gran parte dell'evoluzione era già avvenuta sulla Terra, " dice la paleobiologa Mary Droser del NASA Astrobiology Institute dell'Università della California, Lungofiume.

Droser è l'autore principale di un articolo pubblicato di recente nell'Annual Review of Earth and Planetary Sciences che descrive le condizioni che portarono alla nascita dei primi animali nel tardo periodo Ediacarano (un'era che durò da 635 a 540 milioni di anni fa) di il Precambriano, e le fasi evolutive che hanno portato al loro dominio. La classificazione si è rivelata difficile per il biota di Ediacara dal corpo molle, poiché i loro resti sono racchiusi in alcune delle rocce più antiche del pianeta. Però, unire attributi come la multicellularità, negli ultimi anni sono emerse forme corporee bilaterali e movimenti per trovare cibo. Droser ha detto che era tempo di compilare e sintetizzare la ricerca pubblicata sull'argomento.

Sebbene gli scienziati abbiano ampiamente accreditato all'Ediacaran di ospitare la prima vita animale, i ricercatori si sono concentrati principalmente sulle impronte fossili di singoli esemplari. Droser e i suoi colleghi, James Gehling e Lidya Tarhan, ha adottato un approccio diverso esaminando le strutture microbiche, prove di mobilità e associazioni di specie tra i letti fossili per raccogliere indizi sulla loro ecologia ed evoluzione.

Studiando come e perché i primi animali si stabilirono o si spostarono, gli scienziati possono dare un'occhiata alla vita di questi animali scomparsi da tempo e agli adattamenti che hanno usato per sopravvivere, compreso che tipo di superfici hanno colonizzato e come hanno viaggiato e mangiato.

"Una delle cose che guardiamo è la prova della mobilità, al contrario dell'organismo stesso, "Droser ha detto.

Un tesoro di informazioni mobili può essere trovato sull'Ediacaran in tracce fossili, sotto forma di "orme" lasciate dagli animali quando si muovevano e interagivano con l'ambiente circostante piuttosto che con le loro parti reali del corpo.

"Non stiamo solo guardando i bellissimi fossili, ma tutto quello che c'è, "Droser dice. "È guardare le cose strane e insolite che in realtà forniscono molte delle intuizioni".

Ancore simili a radici che attaccavano organismi simili a gorgonie al substrato, segni di raschiatura lasciati da mangiatori di alghe simili a molluschi, e le tane minerarie lasciate da animali simili a vermi sono tutti esempi delle tracce lasciate da queste creature estinte.

Prima dell'ubiquità dei predatori, miscelatori e decompositori di sedimenti, ciò che si accumulava sul fondo del mare non era solo materiale organico che cadeva sul fondo del mare, ma anche strati di microbi simili a muco che ricoprivano il fondo sabbioso chiamati stuoie microbiche. "Pensa alla feccia dello stagno, "dice Droser.

La gamma e la diversità dei tappeti microbici che fungevano da punto d'appoggio per il biota di Ediacara si sarebbero rivelati ancora più fondamentali per l'ecologia di questi antichi habitat. I tappetini hanno offerto un percorso alternativo allo stile di vita fluttuante di alghe microscopiche e batteri come qualcosa per le nuove e intraprendenti specie a cui attaccarsi o nutrirsi su un fondale marino in movimento. La stabilità e la complessità ambientale fornite dalle stuoie appiccicose hanno reso abitabile l'ampio fondale marino.

L'apparenza, diversificazione, e l'evoluzione del biota di Ediacara sono indissolubilmente legate a queste stuoie. I ricercatori hanno scoperto che con l'aumento di animali complessi arrivano progressi negli stessi tappeti microbici, rivelando l'interazione ecologica tra le specie, Droser dice.

L'avvento dei taxa mobili ha svolto il ruolo fondamentale di colonizzare altre stuoie dopo grandi perturbazioni, come grandi tempeste, impedendo in tal modo l'annientamento totale della comunità. Animali mobili e immobili hanno sfruttato le qualità materiche dei tappetini che rappresentano diverse miscele di microbi, da ammassi microbici di sedimenti a strutture irregolari che assomigliano a "pelle di elefante" o "treni di bolle".

Le strutture microbiche sono un proxy per capire come i sedimenti, microrganismi e macroorganismi hanno interagito per produrre consorti di animali, o assemblaggi, trovato in associazione regolare attraverso i letti fossili. La documentazione stratigrafica di Ediacara mostra tre distinti gruppi di animali emersi successivamente:l'Avalon, Assemblaggi del Mar Bianco e del Nama, ognuno con le proprie strategie per sfruttare il proprio ambiente in evoluzione, diffondendosi e poi calando prima che molti incontrassero vicoli ciechi evolutivi.

L'Ediacarano, pieno di diversità esplosiva, vide la prima comparsa di animali bilaterali di successo che in seguito avrebbero dato origine ai primi vertebrati della Terra, mobilità, primi molluschi, scheletri, riproduzione simile alle piante e lotte demografiche come la competizione per le risorse e lo spazio, che sono tutti componenti vitali dei moderni ecosistemi animali di oggi.

"Potremmo sostenere che l'inizio della vita animale come la conosciamo inizia nel Precambriano, "dice Droser. "Quando arriverai al Cambriano, tutti i gruppi principali sono stabiliti."

Droser ha detto che studiare l'ecologia e l'evoluzione prima dell'esplosione del Cambriano offre spunti chiave su come le prime fasi dell'evoluzione della vita complessa possono svolgersi su altri pianeti.

"È molto più economico e più facile tornare indietro nel tempo sul nostro pianeta e chiedere, "Droser dice, "'In che modo l'atmosfera e la chimica dell'oceano hanno interagito con la natura dei procarioti, eucariote e l'evoluzione multicellulare per produrre un pianeta con questa complessa schiuma verde intorno?"

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