Quando la Terra è diventata abitabile, gli scienziati hanno potuto stimare il periodo preciso.
Una nuova tecnica di analisi genetica mostra che tutte le specie di cianobatteri viventi oggi possono essere fatte risalire ad un antenato comune che si è evoluto circa 2,9 miliardi di anni fa.
È stato allora che la Terra ha preso una svolta verso l’abitabilità, quando questo gruppo di microbi intraprendenti ha sviluppato la fotosintesi ossigenata, la capacità di convertire la luce e l’acqua in energia e rilasciare ossigeno nel processo.
Gli scienziati del Massachusetts Institute of Technology (MIT) hanno anche scoperto che gli antenati dei cianobatteri si sono ramificati da altri batteri circa 3,4 miliardi di anni fa e che la fotosintesi ossigenata probabilmente si è evoluta durante il mezzo miliardo di anni nel mezzo.
“Nell’evoluzione, le cose iniziano sempre in piccolo“, afferma l’autore principale Greg Fournier, professore associato di geobiologia presso il Dipartimento di Scienze della Terra, dell’atmosfera e dei pianeti del MIT.
“Anche se ci sono prove per la fotosintesi ossigenata precoce, che è l’innovazione evolutiva più importante e davvero sorprendente sulla Terra, ci sono voluti ancora centinaia di milioni di anni per decollare”.
Quale sistema di datazione è stato utilizzato
Per datare con precisione l’origine dei cianobatteri e della fotosintesi ossigenata, Fournier e i suoi colleghi hanno abbinato la datazione dell’orologio molecolare con il trasferimento genico orizzontale, un metodo indipendente che non si basa interamente su fossili o ipotesi sui tassi.
Normalmente, un organismo eredita un gene “verticalmente”, quando viene trasmesso dal genitore dell’organismo. In rari casi, un gene può anche saltare da una specie all’altra, specie lontanamente imparentate.
Quando viene trovata una tale storia di trasferimento genico orizzontale, diventa chiaro che il gruppo di organismi che ha acquisito il gene è evolutivamente più giovane del gruppo da cui il gene ha avuto origine.
Fournier ha sostenuto che tali casi potrebbero essere utilizzati per determinare le età relative tra alcuni gruppi batterici. Le età di questi gruppi potrebbero essere confrontate con le età previste da vari modelli di orologi molecolari.
Il modello che si avvicina di più è probabilmente il più accurato e potrebbe quindi essere utilizzato per stimare con precisione l’età di altre specie batteriche, in particolare i cianobatteri.
Seguendo questo ragionamento, il team ha cercato casi di trasferimento genico orizzontale attraverso i genomi di migliaia di specie batteriche, inclusi i cianobatteri.
Per la Terra quanti casi di trasferimento genico orizzontale
Alla fine, hanno identificato 34 casi chiari di trasferimento genico orizzontale. Hanno poi scoperto che uno su sei modelli di orologio molecolare corrispondeva costantemente alle età relative identificate nell’analisi orizzontale del trasferimento genico del team.
L’analisi ha anche rivelato che, poco prima del GOE, circa 2,4 miliardi di anni fa, i cianobatteri hanno subito un’esplosione di diversificazione.
Ciò implica che una rapida espansione dei cianobatteri potrebbe aver inclinato la Terra verso il GOE e rilasciato ossigeno nell’atmosfera.
fonte@Europapress
