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Le fluttuazioni dell'ossigeno e l'esplosione del Cambriano

Fonte: Le Scienze

07 maggio 2019

L'eccezionale diversificazione delle forme di vita animale

che oltre 500 milioni di anni fa caratterizzò la cosiddetta

esplosione del Cambriano fu legata a fluttuazioni estreme

dei livelli di ossigeno atmosferico che provocarono una

serie di picchi evolutivi e di episodi di estinzione

paleontologiaevoluzionebiodiversita

La cosiddetta esplosione del Cambriano - il periodo in cui la

Terra passò in breve tempo dall'essere popolata da organismi

semplici e unicellulari a ospitare una multiforme varietà di forme

di vita - fu legata a una serie di drastici aumenti e diminuzioni

dei livelli di ossigeno.

Nel corso di poco più di 13 milioni di anni queste variazioni

estreme provocarono una rapida successione di diversificazioni

di nuove specie - ossia una serie di quelle che sono dette

"radiazioni" - e di estinzioni.

A dimostralo è stato uno studio effettuato da un gruppo internazionale

di ricercatori coordinato da Graham A. Shields dello University

College di Londra, che firmano un articolo su "Nature Geoscience".

L'esistenza di una stretta relazione fra livelli di ossigeno ed esplosione

cambriana era sospettata da molto tempo; finora però non era stato

possibile dimostrarla a causa dell'assenza di qualsiasi registrazione

diretta dell'ossigeno atmosferico durante quel lontano periodo

geologico (fra 540 e 480 milioni di anni fa circa).

Un artropode gigante del generePhytophilaspis 

(Cortesia Andrey Zhuravlev, Lomonosov Moscow State

University),Shields e colleghi sono ora riusciti a determinarli

in modo indiretto analizzando gli isotopi di carbonio e zolfo

presenti in campioni di rocce calcaree che un tempo

costituivano i sedimenti del fondale di un antico mare poco

profondo e che ora formano parte del bacino in cui scorrono

i fiumi siberiani Lena e Aldan. "La piattaforma siberiana

- spiega Benjamin Mills, dell'Università di Leeds e coautore

dello studio - offre una finestra unica sui primi ecosistemi

marini.

Quest'area contiene oltre la metà di tutta la diversità fossile

dell'esplosione del Cambriano attualmente conosciuta".

Dall'analisi di quegli isotopi e servendosi di un modello

matematico, i ricercatori sono risaliti all'andamento dei

livelli di ossigeno durante quel periodo; in questo modo

hanno prima osservato una serie di picchi e crolli di quell'elemento

in atmosfera, poi hanno confrontato quelle variazioni con la quantità

e varietà di fossili nei corrispondenti strati rocciosi, trovando

una perfetta corrispondenza.

In particolare Shields e colleghi hanno individuato un picco

particolarmente intenso di ossigeno e di radiazione delle

specie fra 524 e 514 milioni di anni fa, a cui è seguito un

crollo e un'estinzione diffusa fra 514 e 512 milioni di anni fa.

Secondo gli autori proprio questo andamento a "impulsi"

dei livelli di ossigeno ha contribuito a una più vasta e

complessa diversificazione delle forme di vita. (red)