Il dottor Dominic Papineau con in mano un campione della roccia che si stima abbia 4,28 miliardi di anni. Credits: UCL / FILMBRIGHT
Fino a oggi, gli studi e le analisi effettuate rivelavano che le prime forme di vita microbiche sono comparse sulla Terra circa 3.46 miliardi di anni fa. Di recente, un gruppo di scienziati del UCL Earth Science di Londra ha anticipato questa data storica grazie all’analisi di un campione di roccia trovato in Quebec, Canada. Esso potrebbe avere da 3.75, fino a 4.28 miliardi di anni.
In lavori antecedenti, il team aveva individuato sottili filamenti e protuberanze in tale campione, datati circa 4 miliardi di anni fa. Considerata la loro struttura, gli scienziati avevano ipotizzato che essi fossero dovuti all’erosione della roccia da parte di alcuni batteri. Tuttavia diversi ricercatori si sono dimostrati scettici riguardo l’origine batterica di tali strutture, e hanno individuato nelle reazioni chimiche una causa più plausibile.
Con studi più accurati dei filamenti di tale campione di roccia, gli scienziati hanno trovato strutture molto più complesse. Uno stelo con rami paralleli su un lato lungo quasi un centimetro, centinaia di sfere distorte o ellissoidi lungo tubi e filamenti. Tutti i geologi concordano sul fatto che tali strutture non possono essere dovute a reazione chimiche: più probabilmente, sono di origine biologica.
Il team di ricercatori della UCL ha anche fornito evidenze su come i batteri potessero cibarsi di energia. Hanno trovato sottoprodotti chimici mineralizzati nella roccia che sono coerenti con antichi microbi che vivono di ferro, zolfo e forse anche anidride carbonica e luce, attraverso una forma di fotosintesi che non coinvolge l’ossigeno.
“Utilizzando diverse linee di prova, il nostro studio suggerisce fortemente che un certo numero di diversi tipi di batteri esistessero sulla Terra tra 3,75 e 4,28 miliardi di anni fa” ha dichiarato il Dr. Dominic Papineau, a capo della ricerca.
Per lo studio, i ricercatori hanno esaminato le rocce della Nuvvuagittuq Supracrustal Belt (NSB) del Quebec che il dottor Papineau ha raccolto nel 2008. L’NSB, un tempo un pezzo di fondale marino, contiene alcune delle rocce sedimentarie più antiche conosciute sulla Terra. Si pensa che siano state deposte vicino a un sistema di prese d’aria idrotermali. Qui le crepe sul fondo del mare lasciano passare acque ricche di ferro riscaldate dal magma.
Altri esempi di tale roccia sono stati trovati nei pressi del vulcano sottomarino Loihi vicino alle Hawaii, così come nei dintorni di altri sistemi di sfiato nell’Oceano Artico e nell’Oceano Indiano.
Il team di ricerca ha utilizzato una sega tempestata di diamanti, per tagliare la roccia in sezioni dello spessore della carta (100 micron). Queste fette di roccia erano più del doppio delle sezioni precedenti che i ricercatori avevano tagliato.
La dimensione di questi fogli ha permesso ai ricercatori di trovare minuscole strutture simili a fossili. Esse sono composte di ematite, una forma di ossido di ferro o ruggine, e racchiuse nel quarzo. Hanno confrontato le strutture e le composizioni con fossili più recenti e con batteri ossidanti del ferro che si trovano oggi vicino ai sistemi di sfiato idrotermali. Così facendo, hanno trovato equivalenti moderni ai filamenti tortuosi, alle strutture ramificate parallele e a ellissoidi irregolari.
Le analisi approfondite hanno permesso di creare dei modelli tridimensionali di target differenti. Essi hanno confermato che i filamenti di ematite erano ondulati e contorti e contenevano carbonio organico, che sono caratteristiche condivise con i moderni microbi mangiatori di ferro.
Il team ha concluso che le strutture di ematite non avrebbero potuto essere create attraverso la compressione e il riscaldamento della roccia (metamorfismo) nel corso di miliardi di anni. Le strutture sembravano essere meglio conservate in quarzo più fine, meno colpito dal metamorfismo, che nel quarzo più grosso, che ha subito più metamorfismo.
I ricercatori hanno anche esaminato i livelli degli elementi delle terre rare nella roccia carica di fossili, scoprendo che erano gli stessi di altri esemplari di roccia antica. Ciò ha confermato che i depositi del fondale marino erano antichi quanto le rocce vulcaniche circostanti e non infiltrazioni di impostori più giovani come alcuni hanno ipotizzato.
Prima di questa scoperta, i fossili più antichi precedentemente segnalati sono stati trovati nell’Australia occidentale e datati a 3,46 miliardi di anni, sebbene alcuni scienziati abbiano anche contestato il loro status di fossili, sostenendo che non sono di origine biologica.
“Da questo studio emerge che la vita sia apparsa 300 milioni di anni dopo la formazione della Terra. In geologia, queste tempistiche sono davvero brevi” dichiara Papineau.
I risultati di questo studio, infatti, affermano che la vita si è formata sulla Terra dopo un solo giro del Sole attorno al centro galattico. Tale scoperta sostiene ancora di più la possibilità di avere altre forme di vita nell’Universo. Infatti, se la vita può emergere così velocemente, cresce la possibilità che la vita sia presente anche su altri pianeti.
Lo studio di Papineau e colleghi, pubblicato su Science Advances, è disponibile qui.
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