Tracce di vita antica raccontano la storia delle prime diversità degli ecosistemi marini


Un meandro fossilizzato creato da vermi dell’era cambriana.

Se poteste immergervi sul fondo dell’oceano di 540 milioni di anni fa, poco dopo il punto in cui le onde cominciano a infrangersi, trovereste un’esplosione di segni vitali di animali simili a vermi e altre creature marine che scavano buche e strutture complesse nel fango e nella sabbia, dove prima l’ambiente era per lo più sterile.


Grazie alle ricerche pubblicate su Science Advances da un gruppo di ricerca internazionale guidato dall’Università del Saskatchewan (USask), questo rapido aumento della biodiversità – uno dei due grandi eventi di questo tipo in un arco di tempo di 100 milioni di anni, da 560 a 443 milioni di anni fa – fa parte di un quadro più chiaro degli antichi oceani della Terra e della vita in essi presente.

“Possiamo vedere delle tracce fossili, sentieri, trivellazioni e tane di animali lasciate in quel tempo – che questo particolare ambiente del fondo dell’oceano, il mare aperto, serviva come un ‘crogiolo’ per la vita”, ha detto il paleobiologo statunitense Luis Buatois, autore principale dell’articolo. “Nei milioni di anni successivi, la vita si è espansa da questa zona verso l’esterno in acque più profonde e verso l’interno in acque meno profonde”.

La ricerca è il culmine di oltre 20 anni di lavoro di Buatois e del team che ha esaminato centinaia di formazioni rocciose in ogni continente.

“Fino ad ora, questi due eventi – l’Esplosione Cambriana e il Grande Evento di Biodiversificazione Ordoviciano – sono stati compresi soprattutto attraverso lo studio dei fossili del corpo – conchiglie, carapaci e ossa di antiche creature marine”, ha detto Buatois. “Ora possiamo dire con certezza che questi eventi si riflettono anche nelle tracce fossili che rivelano il lavoro di quelle creature dal corpo molle, i cui tessuti carnosi marciscono molto rapidamente e quindi solo molto raramente si conservano”.

I paleobiologi statunitensi Gabriela Mángano e Luis Buatois (da sinistra a destra) sul campo in Marocco esaminano rocce marine vecchie di 478 milioni di anni.

Per la prima volta, il team ha mostrato prove di animali che “ingegnerizzano” attivamente il loro ecosistema attraverso la costruzione di abbondanti e diversificate tane sul fondo del mare degli oceani del mondo in questo tempo antico.

“Non sottovalutare mai ciò che gli animali sono capaci di fare”, ha detto la paleobiologa statunitense Gabriela Mángano, co-autore del documento. “Possono modificare il loro ambiente fisico e chimico, escludendo altri animali o permettendo loro di prosperare creando nuove risorse”. E sicuramente facevano tutte queste cose in questi antichi mari”.

Gli sforzi ingegneristici degli animali che producono fossili possono aver posto le basi per una maggiore diversità della vita marina. I ricercatori hanno identificato uno sfasamento temporale di 20 milioni di anni durante l’Esplosione Cambriana (il periodo in cui la maggior parte dei principali gruppi di animali appare per la prima volta nel registro dei fossili) tra la diversificazione nei fossili in tracce e nei fossili del corpo animale, suggerendo che gli animali successivi hanno sfruttato i cambiamenti che hanno permesso loro di diversificare ancora di più.

La ricerca aiuta anche a risolvere una grande questione dal registro geochimico, che indicava che gran parte dell’oceano antico era privo di ossigeno e inadatto alla vita. Come gli oceani di oggi, l’oceano cambriano aveva alcune zone che erano piene di vita, mentre altre non avevano le condizioni necessarie per sostenerlo.

Tracce di fossili trilobiti provenienti dal Grande Evento della Biodiversità Ordoviciana.

“Il fatto che le tracce della distribuzione dei fossili mostrano che ci sono stati punti in cui la vita è fiorita adiacente ad altri privi di attività animale per tutto il primo periodo del Cambriano è un forte argomento a favore dell’idea che le zone con abbastanza ossigeno per sostenere una diversità di animali coesistevano con le acque prive di ossigeno nelle zone più profonde”, ha detto Mángano. “È una situazione simile a quella che si verifica negli oceani moderni con zone con minimo di ossigeno nella parte esterna della piattaforma continentale e nella parte superiore della scarpata continentale, ma ossigenate in acque meno profonde”.

La ricerca potrebbe fornire nuove intuizioni da una prospettiva evolutiva sull’importanza di ampie formazioni rocciose di un’annata simile che si trova in Canada e altrove, e aiutare la società a prepararsi alle sfide future.

“Comprendere i cambiamenti avvenuti all’inizio della storia del nostro pianeta può aiutarci ad affrontare le sfide attuali negli oceani moderni, in particolare per quanto riguarda i cambiamenti dell’ossigeno”, ha detto Buatois.

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