La ricerca per scoprire cosa ha guidato uno dei più importanti eventi evolutivi nella storia della vita sulla Terra ha preso una nuova, affascinante svolta.

Un team di scienziati ha fornito una nuova visione di ciò che potrebbe aver causato l'"esplosione del Cambriano", un periodo di rapida espansione di diverse forme di vita animale che si è verificato oltre 500 milioni di anni fa.

Sebbene siano state avanzate numerose teorie per spiegare questo periodo storico, il più credibile è che sia stato alimentato da un significativo aumento dei livelli di ossigeno che ha permesso a un'ampia varietà di animali di prosperare.

Il nuovo studio suggerisce che un tale aumento dei livelli di ossigeno è stato il risultato di straordinari cambiamenti nella tettonica globale delle placche.

Durante la formazione del supercontinente 'Gondwana', c'è stato un notevole aumento del vulcanismo dell'arco continentale:catene di vulcani spesso lunghe migliaia di miglia si sono formate dove le placche tettoniche continentali e oceaniche si sono scontrate. Ciò a sua volta ha portato a un aumento del "degasaggio" di CO2 dall'antico, rocce sedimentarie subdotte.

Questo, la squadra ha calcolato, ha portato ad un aumento della CO2 atmosferica e al riscaldamento del pianeta, che a sua volta amplificava l'erosione delle rocce continentali, che ha fornito il fosforo nutriente all'oceano per guidare la fotosintesi e la produzione di ossigeno.

Lo studio è stato condotto da Josh Williams, che ha iniziato la ricerca come studente di Master presso l'Università di Exeter e ora sta studiando per un dottorato di ricerca. all'Università di Edimburgo.

Durante il suo progetto di Master ha utilizzato un sofisticato modello biogeochimico per effettuare la prima quantificazione dei cambiamenti nei livelli di ossigeno atmosferico appena prima di questa esplosione di vita.

Co-autore e supervisore del progetto, il professor Tim Lenton, del Global Systems Institute dell'Università di Exeter ha dichiarato:"Uno dei grandi dilemmi originariamente riconosciuti da Darwin è perché la vita complessa, sotto forma di animali fossili, apparve così bruscamente in quella che oggi è conosciuta come l'esplosione del Cambriano.

"Molti studi hanno suggerito che ciò fosse collegato a un aumento dei livelli di ossigeno, ma senza una chiara causa di tale aumento, o qualsiasi tentativo di quantificarlo."

Il modello non solo ha previsto un marcato aumento dei livelli di ossigeno a causa dei cambiamenti nell'attività tettonica delle placche, ma quell'aumento di ossigeno - a circa un quarto del livello nell'atmosfera odierna - ha superato i livelli critici stimati necessari per gli animali visti nell'esplosione del Cambriano.

Williams ha aggiunto:"Ciò che è particolarmente convincente di questa ricerca è che non solo il modello prevede un aumento dell'ossigeno a livelli stimati necessari per supportare il grande, mobile, vita animale predatore del Cambriano, ma le previsioni del modello mostrano anche un forte accordo con le prove geochimiche esistenti".

"È straordinario pensare che i nostri antenati animali più antichi, e quindi tutti noi, possano essere in debito con la nostra esistenza, in parte, a un insolito episodio di tettonica a zolle più di mezzo miliardo di anni fa", ha affermato il professor Lenton.

Un evento di ossigenazione dell'Ediacara guidato tettonicamente da Joshua Williams, Benjamin Mills e Tim Lenton è pubblicato su Nature Communications mercoledì, 19 giugno 2019.