Le alghe verdi di miliardi di anni sono antenate di tutte le piante sulla Terra

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La più antica alga verde mai registrata, l'antenato di tutte le piante terrestri, visse circa 1 miliardo di anni fa, secondo un nuovo studio.

Gli scienziati hanno scoperto i fossili di quella che potrebbe essere la più antica alga verde mai conosciuta. La nuova alga - chiamata Proterocladus antiquus - visse circa un miliardo di anni fa. E anche se era piccola, circa 2 millimetri di lunghezza, le alghe avevano un ruolo importante: poteva produrre ossigeno attraverso la fotosintesi.

"La sua scoperta indica che le piante verdi che vediamo oggi possono essere fatte risalire ad almeno 1 miliardo di anni fa, e hanno iniziato nell'oceano prima di espandere il loro territorio alla terra", ha spiegato il ricercatore Qing Tang, ricercatore post-dottorato nel Dipartimento of Geosciences presso Virginia Tech, ha dichiarato a Live Science in una e-mail.

Un fossile dettagliato delle più antiche alghe verdi conosciute sulla Terra. (Credito immagine: Tang et al., Nature Ecology and Evolution)

Fino ad ora, i ricercatori non avevano prove concrete che le alghe verdi vivessero tanto tempo fa. Piuttosto, i modelli al computer, compresi quelli basati su orologi molecolari, indicavano che tra il Paleoproterozoico (tra 2,5 miliardi e 1,6 miliardi di anni fa) e il periodo criogenico sorsero piante fotosintesi (720 milioni a 635 milioni di anni fa).

Ora che i ricercatori hanno un fossile, possono tranquillamente affermare che le piante fotosintetizzanti, un gruppo noto come Viridiplantae, vivevano almeno 1 miliardo di anni fa e che erano multicellulari, ha detto Tang.

"In precedenza, la più antica alga verde fossilizzata ampiamente accettata aveva circa 800 milioni di anni", ha affermato Timothy Gibson, postdottorato presso il Dipartimento di Scienze della Terra del Dartmouth College nel New Hampshire e presso il Dipartimento di Geologia e Geofisica della Yale University, che era non coinvolto nello studio. "Questo lavoro conferma ciò che molti si aspettavano in base alla documentazione fossile esistente, sebbene sparsa, che è che le alghe verdi probabilmente esistevano circa un miliardo di anni fa."

Tang e i suoi colleghi hanno scoperto i fossili vicino alla città di Dalian, nella provincia di Liaoning, nel nord della Cina. Avevano sentito dire che "una fitta pila di rocce sedimentarie ben esposte" della Formazione Nanfen risalente a circa un miliardo di anni fa. Quindi, Tang ha ripreso alcune di queste antiche rocce, per lo più pietra di fango e scisto, al laboratorio della Virginia Tech.

Tang è stato "davvero eccitato" quando ha visto le alghe fossili al microscopio. In tutto, ha identificato 1.028 esemplari. "L'ho mostrato al mio supervisore e abbiamo immediatamente concordato che questa sarebbe stata una scoperta molto interessante", ha detto.

Proprio come le alghe dei nostri giorni, P. antiquus Tang ha cellule differenziate, ramificate e strutture simili a radici. Probabilmente ha giocato un ruolo importante nell'antico ecosistema producendo ossigeno, ha affermato. Inoltre, probabilmente ha fornito cibo e riparo ad altri organismi.

"La maggior parte degli organismi (in particolare i cianobatteri) in questo periodo erano o planctonici o distesi sul fondo del mare", ha detto Tang. P. antiquus è cresciuto anche sul fondo del mare, indicando che avrebbe potuto servire come luogo ideale per vivere, nascondersi, riposare per altri organismi, ha detto.

Un fossile che mostra i numerosi rami del Proterocladus antiquus. (Credito immagine: Tang et al., Nature Ecology and Evolution)

La vita sulla Terra dipende dalle piante e dalle alghe fotosintetizzanti per il cibo, eppure le piante terrestri non si sono evolute fino a circa 450 milioni di anni fa, ha detto Tang. "Il nuovo fossile suggerisce che le alghe verdi erano attori importanti nell'oceano molto prima che i loro discendenti, le piante terrestri, prendessero il controllo", ha detto.

Questi fossili provenivano da un oceano antico, ma c'è ancora un dibattito su dove hanno origine le alghe verdi. "Non tutti sono d'accordo con noi; alcuni scienziati pensano che le piante verdi siano iniziate nei fiumi e nei laghi, per poi conquistare l'oceano e la terra in seguito", ha detto Xiao in una nota.

Inoltre, le alghe verdi non sono le alghe più antiche mai registrate. "Esistono forti prove fossili che esistessero alghe rosse oltre un miliardo di anni fa e sappiamo che le alghe rosse e verdi divergevano da un antenato comune", ha detto Gibson a Live Science in una e-mail. "Quindi, anche se questo non cambia sostanzialmente il modo in cui penserò all'evoluzione della vita, la scoperta di questo fossile di alghe verdi aiuta a colmare una lacuna importante e rafforza una linea temporale emergente per l'evoluzione della vita precoce e complessa."

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