Quando la Terra incontrò l’ossigeno…e la multicellularità

Da dove è venuto l’ossigeno molecolare che ha aperto la strada agli organismi anaerobi? Ora forse abbiamo qualche dettaglio in più: alghe azzure sì, ma multicellulari.

Un'alga azzurra multicellulare (gen. Nostochopis)

Il Grande Evento Ossidativo (GOE, Great Oxidation Event) è stata una delle grandi catastrofi che hanno imposto nuovi percorsi all’evoluzione. Circa 2,8 miliardi di anni fa compaiono i primi organismi fotosintetici, 500 milioni di anni dopo l’ossigeno molecolare entra nell’atmosfera causando un’ecatombe fra gli organismi anaerobi. Uno studio dell’Università di Zurigo afferma che questo massiccio rilascio di ossigeno è legato a un’innovazione morfologica che, fino ad ora, era stata collocata in un momento più recente della storia della Terra: la multicellularità.

Siamo abituati a pensare alla multicelluarità come esclusiva delle cellule eucariotiche; in effetti solo negli eucarioti le cellule si uniscono a formare veri e propri tessuti e si specializzano in determinate funzioni. Ma anche nei procarioti, e tra questi in particolare nei cianobatteri, abbiamo una notevole varietà tassonomica e morfologica. Anzi, secondo uno studio del 2011 degli stessi autori, forse anche la maggior parte dei cianobatteri completamente a vita libera deriva proprio da forme multicellulari.

Utilizzando dunque i principi dell’evoluzione molecolare applicata alla filogenesi (in particolare l’orologio molecolare) e tarandoli anche in base alla documentazione fossile, (fortunatamente piuttosto abbondante), nell’ultima ricerca presentata su PNAS i ricercatori propongono che la multicellularità nel phylum delle alghe azzurre sia comparsa molto precocemente e che vi sia stato uno spiccato differenziamento nei gruppi multicellulari in concomitanza con il GOE. 

Bisogna evidenziare che questi dati, per il momento, non fanno altro che stabilire una cronologia degli eventi, e che non c’è ancora «la pistola fumante» di una relazione causa-effetto tra l’emergere della multicellularità e il massiccio rilascio di ossigeno. Tuttavia è ragionevole pensarlo. Gli autori infatti fanno notare come la multicellularità, con la sua divisione del lavoro, offra vantaggi metabolici impossibili per i procarioti isolati: un complesso multicellulare è molto più della somma della parti che lo compone. Quindi, da un lato è possibile che questa innovazione evolutiva abbia permesso ai cianobatteri di espandersi sul pianeta in nicchie prima inaccessibili, dall’altro è plausibile ritenere che i vantaggi di un metabolismo più efficiente, a parità di risorse, abbia accelerato la diffusione nell’atmosfera dell’ossigeno molecolare prodotto dalla fotosintesi. 

Qualunque siano stati i dettagli, l’emergere dei primi organismi fotosintetici che ha portato allo sterminio di tanti gruppi anaerobi è stata, nelle parole del grande scrittore e divulgatore Isaac Asimov, una «vittoria silenziosa» che ruota intorno a un solo elemento, l’ossigeno. Le conseguenze di questa vittoria avrebbero condizionato le forme di vita a venire; basti un solo esempio: una parte di tutto quell'ossigeno molecolare (O2) nell’alta atmosfera avrebbe cominciato a formare l’ozono (O3), lo »schermo» che ci protegge dalle radiazioni ultraviolette.

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