Scoperti resti di un mondo di organismi estinti

May 16, 2023

Le firme dei biomarcatori recentemente scoperte indicano un’intera gamma di organismi precedentemente sconosciuti che dominavano la vita complessa sulla Terra circa un miliardo di anni fa. Differivano dalla complessa vita eucariotica come la conosciamo, come animali, piante e alghe, nella struttura cellulare e nel probabile metabolismo, che era adattato a un mondo che aveva molto meno ossigeno nell'atmosfera rispetto a oggi. Ora un team internazionale di ricercatori, tra cui il geochimico della GFZ Christian Hallmannriferisce di questa svoltaper il campo della geobiologia evolutiva sulla rivista Nature.

È stato dimostrato che i "protosteroidi" precedentemente sconosciuti erano sorprendentemente abbondanti durante il Medioevo della Terra. Le molecole primordiali furono prodotte in uno stadio precedente della complessità eucariotica, estendendo l’attuale documentazione di steroidi fossili oltre 800 e fino a 1.600 milioni di anni fa. Eucarioti è il termine per un regno della vita che comprende tutti gli animali, le piante e le alghe e si distingue dai batteri per avere una struttura cellulare complessa che include un nucleo, nonché un macchinario molecolare più complesso. "Il punto forte di questa scoperta non è solo l'estensione dell'attuale documentazione molecolare degli eucarioti", afferma Hallmann: "Dato che l'ultimo antenato comune di tutti gli eucarioti moderni, compresi noi umani, era probabilmente in grado di produrre steroli moderni 'regolari', è molto probabile che gli eucarioti responsabili di queste rare firme appartenessero al fusto dell'albero filogenetico."

Questa "radice" rappresenta il lignaggio ancestrale comune che fu un precursore di tutti i rami ancora viventi degli eucarioti. I suoi rappresentanti sono estinti da tempo, ma i dettagli della loro natura potrebbero far luce sulle condizioni che circondano l’evoluzione della vita complessa. Sebbene siano necessarie ulteriori ricerche per valutare quale percentuale di protosteroidi possa aver avuto una rara fonte batterica, la scoperta di queste nuove molecole non solo riconcilia la documentazione geologica dei fossili tradizionali con quella delle molecole lipidiche fossili, ma offre uno scorcio raro e senza precedenti di un mondo perduto della vita antica. La scomparsa competitiva degli eucarioti dei gruppi staminali, segnata dalla prima comparsa dei moderni steroidi fossili circa 800 milioni di anni fa, potrebbe riflettere uno degli eventi più incisivi nell’evoluzione di una vita sempre più complessa.

"Quasi tutti gli eucarioti biosintetizzano gli steroidi, come il colesterolo prodotto dagli esseri umani e dalla maggior parte degli animali", aggiunge Benjamin Nettersheim dell'Università di Brema, primo autore dello studio. non ha la migliore reputazione dal punto di vista medico. Tuttavia, queste molecole lipidiche sono parte integrante delle membrane cellulari eucariotiche dove aiutano in una varietà di funzioni fisiologiche. Cercando steroidi fossilizzati nelle rocce antiche, possiamo tracciare l'evoluzione di sempre più vita complessa."

Il premio Nobel Konrad Bloch aveva già ipotizzato un simile biomarcatore in un saggio quasi 30 anni fa. Bloch ha suggerito che gli intermedi di breve durata nella moderna biosintesi degli steroidi potrebbero non essere sempre stati intermedi. Credeva che la biosintesi dei lipidi si fosse evoluta parallelamente al cambiamento delle condizioni ambientali nel corso della storia della Terra. A differenza di Bloch, che non credeva che questi antichi intermedi potessero mai essere trovati, Nettersheim iniziò a cercare protosteroidi in antiche rocce depositate in un momento in cui quegli intermedi avrebbero potuto effettivamente essere il prodotto finale.

Ma come trovare tali molecole nelle rocce antiche? "Abbiamo utilizzato una combinazione di tecniche per convertire prima vari steroidi moderni nel loro equivalente fossilizzato; altrimenti non avremmo nemmeno saputo cosa cercare", afferma Jochen Brocks, professore presso l'Università Nazionale Australiana e primo autore dello studio. nuovo studio con Nettersheim. Gli scienziati hanno trascurato queste molecole per decenni perché non sono conformi alle tipiche immagini di ricerca molecolare. "Una volta individuato il nostro obiettivo, abbiamo scoperto che dozzine di altre rocce, prelevate da corsi d'acqua di tutto il mondo vecchi di miliardi di anni, trasudavano molecole fossili simili."