Eppure, circa 570 milioni di anni fa, durante un capitolo della storia della Terra noto come periodo Ediacarano, accadde qualcosa di straordinario. Gli organismi dal corpo molle che vivevano sul fondale marino furono sepolti dalla sabbia e conservati con straordinaria precisione, lasciando impronte fossili dettagliate che sfidano le aspettative.

Il mistero globale del biota Ediacara

Oggi, fossili di questi organismi, collettivamente chiamati Ediacara Biota, sono stati scoperti in siti di tutto il mondo. La loro insolita conservazione ha suscitato un intenso interesse da parte degli scienziati, che vogliono capire come mai forme di vita così fragili siano state registrate così chiaramente nell’arenaria. Risolvere questo enigma potrebbe aiutare a chiarire un importante capitolo mancante nella storia della vita visibile sulla Terra.

« Gli Ediacara Biota sembrano totalmente bizzarri nel loro aspetto. Alcuni di loro hanno una simmetria triradiale, alcuni hanno bracci a spirale, altri hanno uno schema frattale », afferma la dottoressa Lidya Tarhan, paleontologa dell’Università di Yale. « È davvero difficile quando li guardi per la prima volta capire dove posizionarli nell’albero della vita. »

La vita prima dell’esplosione del Cambriano

Questi organismi vissero solo decine di milioni di anni prima dell’esplosione del Cambriano, un periodo cruciale iniziato circa 540 milioni di anni fa e che segnò la rapida ascesa di una vita animale complessa e diversificata. Per molto tempo si è pensato che quell’evento rappresentasse un’improvvisa svolta biologica. Tuttavia, i ricercatori lo vedono sempre più spesso come il culmine di un accumulo molto più lungo.

Tarhan descrive questo processo come una « lunga miccia », con l’Ediacara Biota che rappresenta un’importante fase iniziale nella graduale espansione di dimensioni, complessità e ruoli ecologici tra gli animali.

Nuovi indizi da un insolito processo di fossilizzazione

Comprendere come questi organismi si sono preservati è essenziale per interpretare il loro posto nell’evoluzione e per capire come è emersa la vita complessa. Un recente studio condotto da Tarhan e dai suoi colleghi, pubblicato il mese scorso sulla rivista Geology con il titolo « Le argille autigeniche hanno modellato l’eccezionale fossilizzazione in stile Ediacara », offre nuove informazioni su questo processo.

« Se vogliamo comprendere le origini della vita complessa sulla Terra, l’Ediacara Biota occupa davvero un punto critico in quella traiettoria », afferma Tarhan. « È incredibilmente importante, non solo per Ediacara Biota ma per tutti gli assemblaggi fossili eccezionalmente conservati, che cerchiamo di capire quali sono i meccanismi dietro quell’eccezionale fossilizzazione in modo da poter valutare meglio fino a che punto questi assemblaggi fossili forniscono un riflesso fedele della vita sull’antico fondale marino. »

Tracciare i fossili attraverso gli isotopi del litio

Per indagare su cosa è accaduto durante la sepoltura e la fossilizzazione, il team di Tarhan ha utilizzato un approccio chimico innovativo. Hanno analizzato gli isotopi di litio nei fossili di Ediacara raccolti da Terranova e dal Canada nordoccidentale, studiando esemplari conservati sia in sedimenti sabbiosi che fangosi.

Questi isotopi hanno contribuito a determinare se i minerali argillosi abbiano avuto un ruolo nella fossilizzazione e se tali argille provenissero dalla terra, note come argille detritiche, o si fossero formate direttamente all’interno del fondale marino, note come argille autigeniche.

Come l’antica chimica dei fondali marini ha preservato la vita morbida

I risultati hanno mostrato che particelle di argilla detritica erano già presenti nel sedimento che ricopriva gli organismi. Quelle particelle hanno poi fornito superfici dove nuove argille potevano formarsi direttamente all’interno del fondale marino. Alimentate dall’acqua di mare ricca di silice e ferro e dall’insolita chimica degli oceani di Ediacaran, queste argille autentiche crescevano attorno agli organismi sepolti.

In effetti, le argille si comportavano come un cemento naturale, legando insieme i granelli di sabbia e preservando contorni dettagliati e impronte di tessuti molli all’interno dell’arenaria.

Ripensare il motivo per cui questi fossili sono sopravvissuti

Questa scoperta mette in discussione l’idea di lunga data secondo cui gli Ediacara Biota si sarebbero preservati perché i loro corpi erano insolitamente duri o chimicamente resistenti. Invece, la loro sopravvivenza nella documentazione fossile sembra dipendere dalle condizioni ambientali piuttosto che dalla durabilità biologica.

Secondo Tarhan e i suoi colleghi, è stata la chimica dell’antica acqua di mare e dei sedimenti a rendere possibile questa eccezionale conservazione.

Cosa significa questo per la storia della vita

Tarhan prevede di applicare lo stesso metodo dell’isotopo di litio ai fossili di altre regioni e periodi di tempo per vedere se processi simili fossero all’opera altrove. Anche adesso, i risultati forniscono una visione più chiara della Terra in un momento cruciale nell’evoluzione della vita animale.

« È difficile sopravvalutare quanto sia drammatico il cambiamento dalle piccole forme di vita microbiche che dominano gran parte del Precambriano al grande passo avanti in dimensioni e complessità », visto nell’esplosione di Ediacara Biota e Cambriano, dice Tarhan. « Una comprensione più chiara dei processi responsabili della fossilizzazione in questo intervallo ci consentirà di valutare in modo più approfondito le ipotesi di vecchia data sui fattori che hanno portato non solo alla comparsa dell’Ediacara Biota ma anche alla loro successiva scomparsa alla fine del periodo Ediacarano. »