Non più di 540 milioni di anni fa ci fu un enorme boom della diversità degli animali sulla Terra. I primi animali più grandi si sono evoluti in quella che oggi è conosciuta come l'esplosione del Cambriano. Nel tempo che seguì, gli animali si sono evoluti e si sono ingranditi, ma in concomitanza con l'evoluzione degli animali, il livello di ossigeno nell'atmosfera è sceso e questa radiazione ha temporaneamente rallentato. Però, la successiva ossigenazione e crescita delle alghe ha aggiunto energia alla catena alimentare e ha dato il via all'esplosione della vita.

In un nuovo studio scientifico, ricercatori del GLOBE Institute presso la Facoltà di Scienze della Salute e della Medicina, Università di Copenaghen, hanno ora scoperto che gli animali stessi probabilmente hanno contribuito a un aggiustamento del livello di ossigeno e quindi hanno controllato indirettamente il proprio sviluppo.

"Per la prima volta, siamo riusciti a misurare il "battito del cuore della Terra", inteso come la dinamica tra il livello di ossigeno e la produttività sulla Terra. Abbiamo scoperto che non sono solo l'ambiente e il livello di ossigeno a influenzare gli animali, ma quello, più probabilmente, gli animali influenzano il livello di ossigeno, ", afferma il professore associato Tais Wittchen Dahl del GLOBE Institute.

Per capire cosa controlla il livello di ossigeno sulla Terra, i ricercatori hanno esaminato il calcare depositato sul fondo dell'oceano durante l'esplosione del Cambriano 540-520 milioni di anni fa. Il rapporto tra uranio-238 e uranio-235 nella vecchia calce ha rivelato quanto ossigeno c'era negli oceani in quel momento. I ricercatori hanno così potuto vedere alcune enormi fluttuazioni tra due condizioni estreme, dove il fondo dell'oceano era coperto da corpi idrici ossigenati o impoveriti di ossigeno, rispettivamente. Sono queste le fluttuazioni su scala globale a cui credono che gli animali stessi abbiano contribuito.

Durante l'esplosione del Cambriano, gli animali marini si sono evoluti. Sono diventati più grandi, cominciò a muoversi sul fondo dell'oceano, mangiarono l'un l'altro e svilupparono scheletri e conchiglie. In particolare, la nuova capacità di muoversi è interessante perché gli animali solcavano il fango sul fondo dell'oceano, e, di conseguenza, gran parte del fosfato contenuto nell'acqua era invece legato nel fondo dell'oceano. Il fosfato è un nutriente per le alghe negli oceani, e le alghe fanno la fotosintesi, che produce ossigeno.

"Meno fosfati produce meno alghe, che nel corso del tempo geologico ha portato a meno ossigeno sulla Terra, e a causa delle condizioni povere di ossigeno, gli animali più grandi si allontanarono. Una volta che gli animali se ne furono andati, il livello di ossigeno potrebbe risalire e creare condizioni di vita favorevoli, e poi il processo si è ripetuto, " spiega Wittchen Dahl.

"In questo modo, gli stessi animali scavatori di fango aiutavano a controllare il livello di ossigeno ea rallentare l'evoluzione altrimenti esplosiva della vita. È del tutto nuovo che possiamo rendere probabile l'esistenza di tali dinamiche tra gli animali e l'ambiente. Ed è una scoperta molto importante per comprendere i meccanismi che controllano il livello di ossigeno sulla Terra".

Comprendere i meccanismi che controllano il livello di ossigeno sul nostro pianeta non è importante solo per la vita sulla Terra. Una migliore comprensione delle dinamiche tra ossigeno e vita, il battito del cuore della Terra, ci avvicinerà anche alla comprensione della possibile vita su altri pianeti.

"L'ossigeno è un biomarcatore, parte di ciò che cerchi quando cerchi la vita altrove nell'universo. E se la vita in sé aiuta a controllare il livello di ossigeno, è molto più probabile che ci sarà vita anche in luoghi dove è presente ossigeno, "dice Wittchen Dahl.

Interpretare le dinamiche di milioni di anni è quanto di più vicino possiamo avvicinarci a fare un esperimento globale. Poiché non è possibile testare come potresti influenzare il livello globale di ossigeno oggi, gli scienziati devono invece ricorrere al passato per comprendere le dinamiche che costituiscono il battito del cuore della Terra, e in questo modo forse rendere un po' più facile comprendere la vita sul nostro e su altri pianeti.