Evoluzione, 10 gennaio 2009
COSI’ LA VITA DIVENTO’ TAGLIA XL
Da quando è documentata l’esistenza della vita sulla Terra, cioè da 3 miliardi e mezzo di anni fa, le dimensioni degli organismi viventi sono passate da quelle microscopiche dei batteri a quelle delle sequoie giganti e delle balene. Indubbiamente è stata un’evoluzione dal semplice al complesso. Quello che ha messo in evidenza però una ricerca condotta con la collaborazione di una decina di istituzioni scientifiche internazionali, tra cui l’Università di Stanford (Usa), è che l’incremento delle dimensioni degli organismi viventi non è stato affatto graduale, ma ha avuto due distinti scatti, durante le ere geologiche, in cui ha bruscamente accelerato. E questo è accaduto in corrispondenza di due chiari incrementi dell’ossigeno libero in atmosfera.
Questi due intervalli di tempo, in cui la vita è diventata «grande» occupano soltanto il 20% di tutta l’intera storia degli esseri viventi sulla Terra. La maggior parte del tempo è trascorso «mantenendo le posizioni » ma senza sostanziali accrescimenti. «Abbiamo rivisto tutte le conoscenze esistenti dai più vecchi e ancora controversi fossili di batteri nelle rocce di 3,5 milioni di anni fa ai più grandi animali e piante di oggi – dice Michal Kowalewski dell’Università della Virginia ”. Prima del nostro studio ci si basava su una curva di accrescimento realizzata 40 anni fa, che non era però sempre legata a dati empirici diretti né collocata in un rigoroso contesto temporale. Noi invece abbiamo voluto dare risposte quantitative. Ed è stata una vera sorpresa osservare che quasi tutti gli incrementi delle dimensioni delle specie viventi sono avvenute in due distinti intervalli di tempo che hanno seguito i due maggiori eventi in cui sulla Terra si è avuto un aumento della concentrazione di ossigeno atmosferico ». Ecco cosa è accaduto: da circa 3,5 miliardi a 2 miliardi di anni fa, sono stati trovati solo batteri fossili. Le massime dimensioni che i batteri possono raggiungere sono molto limitate, conseguentemente anche le massime dimensioni della vita non poterono cambiare finché non si evolvettero organismi più complessi. E questo accade appunto 2 miliardi di anni fa. Prima però si verificò qualcosa che cambiò il pianeta: alcuni batteri primitivi (cianobatteri) avevano «inventato» la fotosintesi, un nuovo metabolismo che permetteva loro di utilizzare l’energia solare e l’anidride carbonica per nutrirsi, rilasciando ossigeno negli oceani e in atmosfera. L’ossigeno libero permise l’evoluzione di strutture più complesse (le cosiddette cellule eucariote)con un nucleo che conteneva il materiale genetico e incorporati altri organelli che rendevano più efficiente il processo respiratorio. Potrebbe sembrare un passaggio da poco, ma gli eucarioti hanno potuto raggiungere dimensioni anche un milione di volte maggiori di ogni altro organismo che li aveva preceduti, passando in 200 milioni di anni da esseri invisibili a occhio nudo, quali i batteri, a esseri grandi come una moneta. La vita però languì (sulla Terra erano presenti solo unicellulari) per un altro milione di anni, finché intorno a 540 milioni di anni fa l’ossigeno atmosferico ebbe un ulteriore incremento raggiungendo la concentrazione di circa il 10% rispetto a quello attuale. L’evento permise processi metabolici più efficienti: gli esseri viventi divennero pluricellulari.
La «taglia» passò, in circa 100 milioni di anni da quella di una moneta a quella dei calamari giganti marini, lunghi oltre 10 metri, con un altro incremento di circa un milione di volte. E già allora si raggiunsero dimensioni delle forme viventi paragonabili sia a quelle dei dinosauri che a quelle degli esseri più grandi oggi esistenti sulla Terra (la balenottera azzurra e le sequoie giganti). Da allora per quanto riguarda le dimensioni non ci sono più stati grandi sbalzi. Per il futuro i ricercatori giungono alla conclusione che gli esseri viventi sono sostanzialmente già giunti ai limiti massimi imposti dalle dimensioni stesse del pianeta per cui è improbabile che si ingrandiranno ancora.