Una scoperta importante è stata riportata la scorsa settimana nello stesso numero di Science dei nuovi studi di Ardipithecus e, sfortunatamente, è stata offuscata dalla notizia dell'ominide di 4 milioni di anni. Questa scoperta potrebbe rivelarsi ancora più importante perché non si riferisce all'evoluzione di una singola specie, ma al recupero della vita in generale sulla Terra in seguito a una delle più grandi catastrofi di sempre.
Mi riferisco a un articolo di Julio Sepúlveda e altri intitolato "Rinascita rapida della produttività marina dopo l'estinzione di massa cretaceo-paleogene".
Sepúlveda e colleghi hanno esaminato i sedimenti marini in Danimarca che risalgono al periodo successivo all'evento di estinzione di massa KT. Quell'evento consisteva in un impatto sulla Terra di un grande asteroide 65 milioni di anni fa e la conseguente estinzione di molte specie tra cui tutti i dinosauri. Si pensa che dopo l'evento si sia verificato un forte calo dell'attività biologica negli oceani perché il sole è stato in gran parte bloccato, riducendo la fotosintesi nelle alghe che vivono nell'oceano. Senza sole, le alghe si sarebbero estinte e senza alghe, che sono alla base della catena alimentare oceanica, altre forme di vita nell'oceano sarebbero morte o sarebbero diventate molto rare. Le ricostruzioni più ampiamente accettate di ciò che è accaduto indicano che questo declino oceanico è effettivamente avvenuto e che ci sono voluti fino a tre milioni di anni per gli ecosistemi dell'oceano aperto per riprendersi da questo impatto. (Si pensava che gli ecosistemi vicino alla costa si riprendessero molto più rapidamente.) L'oceano aperto post-impatto relativamente senza vita viene talvolta definito "oceano Stangelove" in riferimento al personaggio del film apocalittico "Dr. Strangelove".
Quella ricerca precedente, tuttavia, si basava sull'esame di fossili di organismi marini, comprese le alghe, che lasciano uno "scheletro" di silice facilmente fossilizzato, che in effetti è molto scarso per molto tempo dopo l'impatto. Tuttavia, è possibile che alcuni tipi di organismi che non lasciano indietro fossili, come i cianobatteri, fossero abbondanti e non sarebbero stati individuati nella documentazione fossile.
L'articolo di Sepúlveda e colleghi ha utilizzato un diverso tipo di prova per cercare l'attività biologica in mare aperto e l'ha trovata, in abbondanza, probabilmente entro un secolo dall'impatto. Se ciò si rivela vero, allora l'oscuramento del cielo a seguito dell'impatto deve essere stato a breve termine, e l'interruzione a lungo termine osservata degli ecosistemi oceanici deve avere una spiegazione diversa.
"La produttività primaria è tornata rapidamente, almeno nell'ambiente che stavamo studiando", secondo Roger Summons, uno degli autori del documento. "L'atmosfera deve essersi chiarita rapidamente. Le persone dovranno ripensare il recupero degli ecosistemi. Non può essere solo la mancanza di approvvigionamento alimentare."
Il metodo utilizzato da questo gruppo di ricerca è stato quello di cercare materiali isotopicamente distinti nei sedimenti oceanici che hanno esaminato, nonché molecole che potevano essere formate solo da esseri viventi.
I sedimenti in cui guardavano erano costituiti da uno strato di argilla spesso 37 centimetri in Danimarca. All'interno di questa argilla, che è stata depositata in ambienti vicino alla riva relativamente poco profondi, vi sono molecole di idrocarburi prodotte da organismi viventi che sono ragionevolmente ben conservate da 65 milioni di anni fa. Queste molecole indicano l'esistenza di un'ampia fotosintesi oceanica aperta che non sarebbe stata possibile con il modello "Oceano Stranamore".
Il modo in cui funziona l'analisi può essere compreso in questo modo: l'oceano contiene molto carbonio disciolto. Questo carbonio esiste sotto forma di più di un isotopo. Un isotopo è una versione di un elemento leggermente diverso nella sua composizione nucleare, e la maggior parte degli elementi più leggeri dell'uranio hanno più isotopi non radioattivi. Se non ci fosse vita nell'oceano, il carbonio raggiungerebbe un certo equilibrio rispetto alla proporzione di ciascun isotopo, quindi i sedimenti che includevano il carbonio avrebbero un rapporto prevedibile di questi isotopi. (Nota: questo non ha nulla a che fare con la datazione al radiocarbonio. Vedi questo post del blog per ulteriori informazioni sulla potenziale confusione in merito a questo problema.)
Le forme viventi usano il carbonio, ma quando il carbonio viene prelevato dall'ambiente circostante alcuni isotopi vengono incorporati nel tessuto biologico più facilmente di altri. Quali isotopi vengono utilizzati e in che modo i sistemi biologici, e la ragione esatta di ciò, è complessa e va ben oltre lo scopo di un semplice post sul blog! Basti pensare che quando un geochimico guarda un campione di carbonio, usando strumenti molto sensibili, può dire se questo carbonio proviene da un sistema non biologico rispetto a un sistema biologico. Oltre a ciò, è persino possibile dire quale tipo di sistema biologico è rappresentato.
Il team di Sepúlveda è stato in grado di dire che il carbonio in questi sedimenti post-impatto non poteva che essere stato assemblato in questi idrocarburi (e altri composti) in un ecosistema oceanico funzionante con abbondanza di alghe fotosintetizzanti in una clip abbastanza buona. Dal momento che questi sedimenti sono stati depositati subito dopo l'impatto, la teoria degli oceani "Stranamore", con un vasto mare senza vita, è altamente improbabile.
