ONCE UPON A LIFE
Oldest tracks of fossil life found in South Africa
VITA FOSSILE
In Sud Africa i più antichi metano-batteri mai ritrovati
Un gruppo internazionale di ricerca ha scoperto i resti fossili di batteri coinvolti nel ciclo del metano che sono vissuti 3,4 miliardi di anni fa all’interno di un sistema idrotermale sotto la superficie del mare. Si tratta della più antica testimonianza di questo tipo di microrganismi mai rinvenuta: un passo avanti importante che amplia le frontiere degli habitat che avrebbero potuto ospitare le prime forme di vita sul nostro pianeta. E potrebbe rivelarsi utile anche per la ricerca di tracce di vita su altri pianeti, a partire da Marte.
Lo studio nasce dall’analisi di campioni rinvenuti all’interno di due sottili strati di una roccia prelevata dalla Barberton Greenstone Belt, una località nel Sudafrica orientale, vicino al confine con l’Eswatini e il Mozambico, dove affiorano rocce sedimentarie tra le più antiche e meglio conservate sul nostro pianeta.
“Quelli che abbiamo rinvenuto sono esemplari di microbi fossili straordinariamente ben conservati che erano probabilmente diffusi lungo le pareti di cavità create, diversi metri sotto il livello del mare, da flussi di acqua calda animati da sistemi idrotermali sotterranei”, spiega Barbara Cavalazzi, professoressa dell’Università di Bologna. “Alcuni dei primi ecosistemi del nostro pianeta sono infatti nati probabilmente in ambienti sotterranei, alimentati dall’attività vulcanica: quelle che abbiamo trovato sono le più antiche testimonianze mai rinvenute di questo tipo di ambienti”.
L’interazione tra l’acqua del mare più fredda e flussi idrotermali nel sottosuolo più caldi avrebbe infatti potuto formare un ambiente ricco di componenti chimici, che potrebbero aver alimentato diversi microhabitat capaci di ospitare forme di vita.
I microfossili scoperti dagli studiosi sono composti da una parte esterna ricca di carbonio e un nucleo interno distinto sia dal punto di vista chimico che strutturale: una configurazione che richiama la suddivisione tipica delle cellule, tra membrana cellulare e materiale intracellulare. Le strutture individuate hanno la forma di filamenti: singoli filamenti (di dimensioni sub-micrometriche) erano distribuiti sulla parte inferiore della cavità sottomarina, mentre gruppi di filamenti occupavano piccole anse scavate sulla parte superiore.
Dalle analisi chimiche realizzate in situ sulle strutture fossili è emersa la presenza di gran parte degli elementi necessari per la vita. In particolare, sono state individuate similitudini (ad esempio la presenza di concentrazioni di nichel) con i moderni Archea, organismi unicellulari che vivono in assenza di ossigeno e usano il metano per il loro metabolismo.
“Sapevamo che i procarioti di tipo Archea possono conservarsi come fossili, ma fino ad oggi ne avevamo pochissimi esempi: questa scoperta potrebbe essere la prima testimonianza di Archea fossili risalenti al periodo in cui la vita emerse per la prima volta sul nostro pianeta”, dice ancora Cavalazzi. “Ed è una novità anche per la ricerca di forme di vita su altri pianeti: sappiamo infatti che su Marte sono esistiti ambienti simili a quelli nei quali abbiamo trovato questi microrganismi”.
Autore del post: Ufficio stampa Università di Bologna
Istituto di appartenenza: Al momento non lavoro per nessun itistuto (in cerca di lavoro/affiliazione).
Ruolo: Press Officer - Brains in Italy
Doi originale: DOI: 10.1126/sciadv.abf3963
Link diretto alla fonte: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abf3963
Articolo Divulgativo in Inglese:
An international group of researchers has discovered 3.4-billion-year-old fossil remains of bacteria involved in the methane cycle in the hydrothermal system under the sea surface. It's the oldest proof of the existence of this type of microorganisms ever found. And it might be beneficial also for the research of life on other planets, like Mars. This study starts from samples found in a rock from the Barberton Greenstone Belt, in Eastern South Africa, between Eswatini and Mozambico. In this area, it's possible to find the oldest and best-preserved sedimentary rock on the Earth. "These findings are specimens of extraordinary well-preserved fossil microbes. Probably, they were widespread on the walls of under-sea cavities created by warm water flows which were animated by subseafloor hydrothermal systems", explains Barbara Cavalazzi, professor at the University of Bologna. "Indeed, some of the first ecosystems of our planet were probably born in the subseafloor environment fed by the volcanic activity: our findings are the oldest pieces of evidence ever found in these types of environments". The interaction between colder seawater and warmer hydrothermal flows in the subseafloor could have created an environment unreached in chemical components allowing life-forms hosting. The found microfossils present an outer part rich in carbon and an internal nucleus distinct from the chemical and structural points of view: this configuration reminds of the typical cell structure, with the cellular membrane and the intracellular material. The found fossils present a sub-micrometric filamentous shape. Single filaments were distributed in the inferior part of the submarine cavity, while filaments as groups were found in small recesses excavated in the above part. In-situ chemical analyses on the fossil structures revealed the presence of most of the necessary elements for life. In detail, researchers found likenesses with the modern Archea, unicellular organisms living without oxygen and using methane for their metabolism. "We knew that prokaryotes like Archea can be kept as fossils, but until today we had only very few examples. This discover might be the first evidence of Archea fossils from the period in which life emerged for the first time on our planet", says Cavalazzi. "And it is a great news also for the research of life on other planets: indeed, we know that on Mars there were similar environments to those in which we found these microorganisms".
