Immaginate un pianeta con un'intensa attività vulcanica. L'aria è un mix di gas, quali Anidride Solforosa, Anidride Carbonica, Azoto, Metano, poco Ossigeno, Polvere, Cenere, l'atmosfera è squassata da violenti temporali, le terre emerse, laddove non è in corso un'eruzione, sono tutte rocce scabre, scure e taglienti, non c'è vegetazione alcuna. I mari sono salati il doppio di quelli odierni, ma con pochi solfati e saturi di silice, fa caldo, molto, troppo. E' davvero un postaccio, sembrebbe impossbile che ci possa essere vita su un pianeta simile. Ostile, inospitale. Benvenuti sulla Terra. Già, questo è il panorama che avremmo incontrato sul nostro pianeta nell'Archeano (da 2 miliardi e 500 mlioni di anni fa a 3 miliardi e 800 milioni di anni fa), secondo Eone del Precambriano. E' questo il tema di un interessante articolo presente nell'ultimo numero del Bollettino della Società Paleontologica Italiana, dal titolo "L’origine della vita e la Paleontologia Microbica: il punto di vista dell’autore", di Frances Westall, Geologa, che attualmente si occupa di Astrobiologia - la Scienza che studia la vita sugli altri pianeti - con vasta esperienza internazione - ha lavorato anche nella nostra Bologna - e che oggi è Direttrice di Ricerca al CNR Francese ed è coinvolta nei progetti per la missione Marziana Euro-Russa prevista per il 2020.
Nell'articolo si riepilogano lo stato delle conoscenze sulle più antiche tracce della Vita sul nostro pianeta. E stiamo parlando di vita molto piccola. Microbi, già, siamo nel campo della Paleontologia Microbica. Per chi come me nasce micropaleontologo - la micropaleontologia studia i fossili di organismi dimensionalmente dell'ordine dei millimetri o dei micron - ed ha visto per anni lo sguardo di compassione dei paleontologi dei vertebrati (non parliamo di quelli che studiano i dinosauri...) - guardare alla Paleontologia Microbica, significa finalmente provare l'ebbrezza di sentirsi grossi. Ma la Paleontologia Microbica è uno strumento utilissimo e potentisismo per capire quando e come sia apparsa la vita sulla Terra e sopratutto come si sia progressivamente evoluta. Ovviamente per gli studi paleontologici servono i fossili, e se già è faticoso per un brontosauro preservarsi allo stadio fossile, figuratevi per dei microbi. Ancor di più se i microbi sono archeani. Infatti, di rocce archeane ne sono rimaste pochine, qualcosa in nord America, poco in America del sud e antartide, poco di più in Africa, e Australia - anche se qui si trova il Pilbara Craton che è un po' la mecca della Paleontologia Microbica - e poi troviamo terreni Archeani in Asia e Russia. Da queste rocce vanno poi eliminate quelle che hanno subito metamorfismo (i processi di "trasformazione" che le rocce subiscono se sottoposte a forti calori o pressioni), che ovviamente obliterano i fossili; è chiaro che il materiale su cui lavorare sia davvero poco e perciò prezioso.
Da questi studi sappiamo che sicuramente la Vita era presente già almeno 3 miliardi e 600 milioni di anni fa, negli oceani archeani con forme procariotiche anossiche (non necessitavo di ossigeno, anche perché non ce n'era) autotrofe (ossia in grado di sintetizzare autonomamente i nutrienti a partire da materiale inorganico). Già diversificate in forme fototrofiche - es: stromatoliti - cioé batteri che utilizzano la luce per i loro processi metabolici, e forme chemiotrofiche -es. i batteri che vivono vicino alle emissioni sulfuree marine (questi nell'Archeano avevano nicchie assai limitate, visto la scarsità di solfati nelle acque). Il fatto di trovare così indietro forme di vita microbiche, già di una certa "complessità" e in habitat diversi, può far ritenere che la vita sia comparsa già nell'Adeano, ossia il tumultuoso Eone che vide la formazione della Terra, almeno nellafase in cui la Terra era già potenzialmente abitabile (circa 600milioni di anni prima dell'inizio dell'Archeano), ma non esistono più rocce adeane e, quindi, al nostro libro mancano delle pagine.
Ma come è possibile riconoscere dei microbi fossili e sopratutto come dei microbi possono diventare fossili?
Ovviamente si parte da studiare i microbi odierni per capire che tipo di "impronta" cercare, e si dovrà utilizzare il microscopio a scansione. Vi è poi l'utilizzo della Geochimica Isotopica, in quanto l'attività biologica emette elementi con precise "impronte" isotopiche. Poi la fossilizzazione si può ottenere grazie a due processi. Nel caso delle stromatoliti, queste sono strutture carbonatiche che si formano per la precipitazione di carbonato di calcio a seguito dell'attività fotosintetica (di trasformazione della CO2 tramite la luce) da parte di Cianobatteri. Nel caso di altri microbi, come i chemiotrofi, come abbiamo detto gli oeceani archeani erano saturi di silice, per cui la precipitazione della stessa era un processo comune e piuttosto rapido, tipici dell'archeano sono infatti dei depositi di selce piuttosto estesi. Al loro interno si sono rinvenuti importati resti di fossili microbici.
Studiare questa fase dell'evoluzione della vita consente di comprendere come il passaggio dall'abiotico al biotico, almeno nel senso di vita che abbiamo noi, basato su carbonio e acqua (ma nulla vieta di ipotizzare altrove sistemi diversi, basati per esempio su silice e azoto, o metano e altro), sia un processo complesso in cui il tempo è fondamentale.
Tale tipo di studi è assai interessante se alziamo lo sguardo al cielo: condizioni simili alla Terra primordiale si sono avuti in diversi pianeti e satelliti sia nella fase di "giovinezza" del sistema solare che anche ai giorni d'oggi. E' possibile, quindi, che la Vita si sia sviluppata anche in altre parti del sistema solare, tipo Marte, o Venere, o Encelado e Europa - Satelliti di Saturno e Giove - e nel record roccioso di questi pianeti si potrebbero celare tracce di questa storia. Le prossime missioni su Marte potrebbero riportare campioni utili, frattanto l'affinamento degli studi archeani, può consentire di sviluppare forme sempre più sofisticate di investigazione, applicabili anche per pianeti diversi dal nostro. Se ciò avvenisse, se si confermasse che in presenza di condizioni similari si ha l'insorgere della Vita, questo potrebbe indicare la presenza di una sorta di "concatenazione chimica", nei processi di evoluzione planetaria, che inevitabilmente portano alla comparsa di forme biologiche. Come a dire che, la Vita, sarebbe nel DNA dell'Universo.
Bibliografia
"Microbial palentology and the origin of life: a personal approach", Westall, Bolletino SPI n.55(2), 2016.
Nell'articolo si riepilogano lo stato delle conoscenze sulle più antiche tracce della Vita sul nostro pianeta. E stiamo parlando di vita molto piccola. Microbi, già, siamo nel campo della Paleontologia Microbica. Per chi come me nasce micropaleontologo - la micropaleontologia studia i fossili di organismi dimensionalmente dell'ordine dei millimetri o dei micron - ed ha visto per anni lo sguardo di compassione dei paleontologi dei vertebrati (non parliamo di quelli che studiano i dinosauri...) - guardare alla Paleontologia Microbica, significa finalmente provare l'ebbrezza di sentirsi grossi. Ma la Paleontologia Microbica è uno strumento utilissimo e potentisismo per capire quando e come sia apparsa la vita sulla Terra e sopratutto come si sia progressivamente evoluta. Ovviamente per gli studi paleontologici servono i fossili, e se già è faticoso per un brontosauro preservarsi allo stadio fossile, figuratevi per dei microbi. Ancor di più se i microbi sono archeani. Infatti, di rocce archeane ne sono rimaste pochine, qualcosa in nord America, poco in America del sud e antartide, poco di più in Africa, e Australia - anche se qui si trova il Pilbara Craton che è un po' la mecca della Paleontologia Microbica - e poi troviamo terreni Archeani in Asia e Russia. Da queste rocce vanno poi eliminate quelle che hanno subito metamorfismo (i processi di "trasformazione" che le rocce subiscono se sottoposte a forti calori o pressioni), che ovviamente obliterano i fossili; è chiaro che il materiale su cui lavorare sia davvero poco e perciò prezioso.
Da questi studi sappiamo che sicuramente la Vita era presente già almeno 3 miliardi e 600 milioni di anni fa, negli oceani archeani con forme procariotiche anossiche (non necessitavo di ossigeno, anche perché non ce n'era) autotrofe (ossia in grado di sintetizzare autonomamente i nutrienti a partire da materiale inorganico). Già diversificate in forme fototrofiche - es: stromatoliti - cioé batteri che utilizzano la luce per i loro processi metabolici, e forme chemiotrofiche -es. i batteri che vivono vicino alle emissioni sulfuree marine (questi nell'Archeano avevano nicchie assai limitate, visto la scarsità di solfati nelle acque). Il fatto di trovare così indietro forme di vita microbiche, già di una certa "complessità" e in habitat diversi, può far ritenere che la vita sia comparsa già nell'Adeano, ossia il tumultuoso Eone che vide la formazione della Terra, almeno nellafase in cui la Terra era già potenzialmente abitabile (circa 600milioni di anni prima dell'inizio dell'Archeano), ma non esistono più rocce adeane e, quindi, al nostro libro mancano delle pagine.
Ma come è possibile riconoscere dei microbi fossili e sopratutto come dei microbi possono diventare fossili?
Ovviamente si parte da studiare i microbi odierni per capire che tipo di "impronta" cercare, e si dovrà utilizzare il microscopio a scansione. Vi è poi l'utilizzo della Geochimica Isotopica, in quanto l'attività biologica emette elementi con precise "impronte" isotopiche. Poi la fossilizzazione si può ottenere grazie a due processi. Nel caso delle stromatoliti, queste sono strutture carbonatiche che si formano per la precipitazione di carbonato di calcio a seguito dell'attività fotosintetica (di trasformazione della CO2 tramite la luce) da parte di Cianobatteri. Nel caso di altri microbi, come i chemiotrofi, come abbiamo detto gli oeceani archeani erano saturi di silice, per cui la precipitazione della stessa era un processo comune e piuttosto rapido, tipici dell'archeano sono infatti dei depositi di selce piuttosto estesi. Al loro interno si sono rinvenuti importati resti di fossili microbici.
Studiare questa fase dell'evoluzione della vita consente di comprendere come il passaggio dall'abiotico al biotico, almeno nel senso di vita che abbiamo noi, basato su carbonio e acqua (ma nulla vieta di ipotizzare altrove sistemi diversi, basati per esempio su silice e azoto, o metano e altro), sia un processo complesso in cui il tempo è fondamentale.
Tale tipo di studi è assai interessante se alziamo lo sguardo al cielo: condizioni simili alla Terra primordiale si sono avuti in diversi pianeti e satelliti sia nella fase di "giovinezza" del sistema solare che anche ai giorni d'oggi. E' possibile, quindi, che la Vita si sia sviluppata anche in altre parti del sistema solare, tipo Marte, o Venere, o Encelado e Europa - Satelliti di Saturno e Giove - e nel record roccioso di questi pianeti si potrebbero celare tracce di questa storia. Le prossime missioni su Marte potrebbero riportare campioni utili, frattanto l'affinamento degli studi archeani, può consentire di sviluppare forme sempre più sofisticate di investigazione, applicabili anche per pianeti diversi dal nostro. Se ciò avvenisse, se si confermasse che in presenza di condizioni similari si ha l'insorgere della Vita, questo potrebbe indicare la presenza di una sorta di "concatenazione chimica", nei processi di evoluzione planetaria, che inevitabilmente portano alla comparsa di forme biologiche. Come a dire che, la Vita, sarebbe nel DNA dell'Universo.
Bibliografia
"Microbial palentology and the origin of life: a personal approach", Westall, Bolletino SPI n.55(2), 2016.
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