Indizi dalle rocce canadesi formatesi miliardi di anni fa rivelano una perdita di vite prima sconosciuta anche maggiore di quella dell'estinzione di massa dei dinosauri 65 milioni di anni fa, quando la Terra perse quasi tre quarti delle sue specie vegetali e animali.

Piuttosto che animali in agguato, questa morte ha coinvolto minuscoli microrganismi che hanno modellato l'atmosfera terrestre e alla fine hanno aperto la strada alla prosperità di quegli animali più grandi.

"Questo dimostra che anche quando la biologia sulla Terra è composta interamente da microbi, puoi ancora avere quello che potrebbe essere considerato un enorme evento di morte che altrimenti non è registrato nei reperti fossili, " disse Malcolm Hodgskiss, co-autore principale di un nuovo studio pubblicato su Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .

Indizi invisibili

Perché questo periodo di tempo ha preceduto la vita complessa, i ricercatori non possono semplicemente scavare fossili per scoprire cosa viveva 2 miliardi di anni fa. Anche gli indizi lasciati nel fango e nelle rocce possono essere difficili da scoprire e analizzare.

Anziché, il gruppo si è trasformato in barite, un minerale raccolto dalle Isole Belcher nella Baia di Hudson, Canada, che incapsula un record di ossigeno nell'atmosfera. Questi campioni hanno rivelato che la Terra ha subito enormi cambiamenti nella sua biosfera, la parte del pianeta occupata da organismi viventi, che si è conclusa con un enorme calo della vita circa 2,05 miliardi di anni fa, che potrebbe anche essere collegato al calo dei livelli di ossigeno.

"Il fatto che questa firma geochimica sia stata preservata è stato molto sorprendente, " Ha detto Hodgskiss. "Ciò che era particolarmente insolito in questi bariti è che avevano chiaramente una storia complessa".

Guardare la produttività della Terra attraverso la storia antica offre uno sguardo su come è probabile che la vita si comporti durante la sua intera esistenza, oltre a informare le osservazioni delle atmosfere sui pianeti al di fuori del nostro sistema solare.

"La dimensione della biosfera attraverso il tempo geologico è sempre stata una delle nostre maggiori domande nello studio della storia della Terra, " disse Erik Sperling, un assistente professore di scienze geologiche a Stanford che non era coinvolto nello studio. "Questo nuovo proxy dimostra quanto siano interconnessi la biosfera e i livelli di ossigeno e anidride carbonica nell'atmosfera".

Angolo biologico

Questa relazione tra la proliferazione della vita e l'ossigeno atmosferico ha fornito ai ricercatori nuove prove dell'ipotizzato "superamento dell'ossigeno". Secondo questa teoria, la fotosintesi da antichi microrganismi e l'erosione delle rocce hanno creato un'enorme quantità di ossigeno nell'atmosfera che in seguito è diminuita quando gli organismi che emettono ossigeno hanno esaurito il loro apporto di nutrienti nell'oceano e sono diventati meno abbondanti. Questa situazione è in contrasto con l'atmosfera stabile che conosciamo oggi sulla Terra, dove l'ossigeno creato e consumato si bilancia. Le misurazioni dell'ossigeno da parte dei ricercatori, Gli isotopi di zolfo e bario nella barite supportano questa ipotesi di overshoot di ossigeno.

La ricerca aiuta gli scienziati ad affinare le loro stime sulla dimensione del superamento dell'ossigeno rivelando le significative conseguenze biologiche dei livelli di ossigeno al di sopra o al di sotto della capacità del pianeta.

"Alcune di queste stime sull'ossigeno probabilmente richiedono troppi microrganismi che vivevano nell'oceano nel passato della Terra, " ha detto il co-autore Peter Crockford, ricercatore post-dottorato presso il Weizmann Institute of Science e la Princeton University. "Quindi ora possiamo iniziare a restringere ciò che avrebbe potuto essere la composizione dell'atmosfera attraverso questo angolo biologico".

I coautori includono ricercatori della Nanjing University, l'Istituto oceanografico di Boulder e Woods Hole dell'Università del Colorado.