Un tipo di microbi del fango pare abbia colonizzato la terra ferma 3,2 miliardi di anni fa.

 

Uno strato di schiuma viva di solo una cellula di spessore potrebbe aver ricoperto la Terra più di 3 miliardi di anni fa, sopravvivendo con l'aiuto dell'azoto che questi microbi viscidi attiravano dall'atmosfera; è quello che rivela un nuovo studio.

Questa scoperta suggerisce che l'azoto può aver aiutato alcuni pianeti, come Marte, a supportare la vita, dicono i ricercatori.

La vita può esistere anche senza ossigeno - e l'ha fatto, nei primi giorni della vita sulla Terra - senza l'azoto, questi organismi sarebbero scarsi. L'azoto è necessario per creare le proteine, DNA e RNA, ed è necessario per la crescita delle piante e la fotosintesi. Si tratta di un nutriente essenziale per la vita sulla Terra e deve essere stato disponibile fin dalle sue origini, hanno detto i ricercatori.

La fissazione dell'azoto.

Le molecole di azoto non reagiscono facilmente con le altre sostanze chimiche per formare nuovi composti. Il processo vitale che converte l'azoto in molecole biologicamente utili, che la vita può utilizzare, è conosciuto come la fissazione dell'azoto. La fissazione dell'azoto consiste nel rompere i potenti legami chimici che tengono accoppiati gli atomi di azoto nell'atmosfera e usa i singoli atomi di azoto che ne risultano per contribuire a creare molecole biologicamente utili. I microbi che vivono nelle radici delle piante leguminose e nei terreni sono le moderne chiavi per la fissazione dell'azoto.

In passato l'analisi genetica degli enzimi che fissano l'azoto, che sarebbero stati prodotti dai microbi, hanno posto la loro origine ad un periodo che va da 2,2 a 1,5 miliardi di anni fa. Ora, gli scienziati stanno analizzando alcune delle rocce più antiche del pianeta e hanno trovato prove che la vita stava già praticando la fissazione dell'azoto circa 3,2 miliardi di anni fa.

"E' affascinante pensare che questo processo metabolico complesso opera sulla Terra da oltre 3 miliardi di anni", ha detto a Live Science l'autore principale dello studio Eva Stüeken, geobiologa presso l'Università di Washington a Seattle.

Gli scienziati hanno analizzato 52 campioni di roccia che vanno, per età, da 3,2 a 2,75 miliardi di anni fa che provengono da quello che oggi è il Sud Africa e l'Australia nord-occidentale. Queste sono alcune delle rocce più antiche e meglio conservate sulla Terra.

Anche i campioni più antichi che i ricercatori hanno analizzato hanno mostrato evidenze chimiche del fatto che la vita stava fissando l'azoto. L'azoto è disponibile in due forme stabili - la più comune di azoto-14 e la più rara e più pesante di azoto-15 - e il rapporto tra il più pesante degli atomi di azoto e quello più leggero visto nelle rocce, si inserisce nel modello che deriva dagli enzimi che fissano l'azoto nei microbi.

"La gente ha sempre avuto la convinzione che l'antica biosfera fosse stata solo debolmente aggrappata a questo pianeta inospitale, e che questa situazione fosse durata fino alla nascita della fissazione dell'azoto quando improvvisamente la biosfera è diventata grande, robusta e diversificata," ha detto in un comunicato il co-autore dello studio Roger Buick, un geologo e astrobiologo presso l'Università di Washington a Seattle. "Il nostro lavoro mostra che non vi era alcuna penuria di azoto sulla Terra primordiale, e quindi esso avrebbe potuto sostenere una biosfera abbastanza grande e diversificata".

L'analisi chimica delle rocce suggerisce che l'azoto veniva fissato dal più comune dei tre tipi di enzimi azoto-fissatori che esiste ancora oggi, un enzima contenente l'elemento molibdeno.

Il molibdeno è ora abbondante perché reagisce con l'ossigeno che lo estrae dalle rocce convertendolo in una forma solubile che può essere dilavata in mare. Tuttavia, la sua origine sull'antica Terra povera di ossigeno, è incerta. I ricercatori suggeriscono che le loro scoperte potrebbero essere la prova che alcune forme di vita più moderne potrebbero essere state presenti come strati unicellulari sulla Terra. Da questi microbi sarebbero emesse piccole quantità di ossigeno come sottoprodotto della rottura delle molecole di azoto, hanno detto i ricercatori. Quindi, l'ossigeno emesso avrebbe reagito con qualsiasi composto del molibdeno presente nelle rocce, contribuendo così a rilasciare l'elemento nell'acqua.

"Non troveremo mai alcuna prova diretta dello strato di schiuma cellulare presente sulla Terra, ma questo potrebbe darci una prova indiretta che la Terra era abitata", ha detto Buick in un comunicato. "I microbi potrebbero essere strisciati fuori dall'oceano e aver vissuto in uno strato di melma sulle rocce della Terra, prima ancora di 3,2 miliardi anni fa."

L'implicazione più importante della constatazione che la fissazione dell'azoto si è evoluta così presto nella storia della Terra è che altri pianeti, che potrebbero essere stati abitabili solo per un breve periodo, come Marte, "potrebbero avere anche sviluppato una grande biosfera", ha detto Buick a Live Science.

Gli scienziati hanno dettagliato i loro risultati on line sul numero del 16 febbraio della rivista Nature.

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