Grande evento di ossigenazione, fu il ferro nelle acque a rallentare crescita di cianobatteri?

Modello grafico di un'oasi di ossigeno in un litorale dell'archeano (credito: Nature Communications (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-22258-1)

Un nuovo studio apparso su Nature Communications si concentra sul cosiddetto “grande evento di ossigenazione” o “catastrofe dell’ossigeno”[3] (Great Oxygenation Event, GOE), un periodo della Terra, occorso circa 2,43 miliardi di anni fa, durante il quale l’atmosfera fu massicciamente arricchita di ossigeno, scarto della fotosintesi, secondo la teoria principale, prodotta dai cianobatteri.
Tuttavia la vita cianobatterica già esisteva da almeno 300 milioni di anni: perché questo evento si è verificato, dunque, solo in questo periodo?

Proprio per rispondere a questa domanda il ricercatore Achim Herrmann deciso di fare nuovi esperimenti al riguardo e realizzare un nuovo studio per il suo dottorato. Secondo il ricercatore la teoria principale afferma che i cianobatteri si originarono nell’acqua dolce e solo quando si adattarono all’acqua salata, e dunque ai mari, furono in grado di causare un cambiamento globale nella stessa atmosfera terrestre a seguito dell’aumento della loro biomassa.
C’è però un’altra teoria: le acque dei mari, particolarmente ricche di ferro, erano inizialmente tossiche per i batteri che eseguivano la fotosintesi.

Proprio per valutare questa seconda teoria, ricercatore ha fatto un esperimento facendo crescere batteri del ceppo Pseudanabaena in laboratorio in ambienti ricchi o non ricchi di ferro. I risultati mostravano che l’ossigeno prodotto dai batteri, negli ambienti liquidi ricchi di ferro, ossidava gli ioni di ferro disciolti e non si disperdeva più nell’atmosfera. Inoltre l’esperimento mostrava la formazione di ruggine verde, una miscela di ferro e ferro ossidato. Questa ruggine causava una forte diminuzione dell’attività biologica dei batteri. E ciò che deve essere successo durante l’archeano.
“Spero che con il mio documento di ricerca possa aiutarci a capire meglio come la nostra atmosfera ricca di ossigeno è stata in grado di evolversi in primo luogo”, riferisce lo stesso Herrmann nel comunicato stampa apparso sul sito dell’Università tecnica di Kaiserslautern.[1]

Note e approfondimenti

  1. News: – TU Kaiserslautern (IA)
  2. Diurnal Fe(II)/Fe(III) cycling and enhanced O 2 production in a simulated Archean marine oxygen oasis | Nature Communications (IA) (DOI: 10.1038/s41467-021-22258-1)
  3. Catastrofe dell’ossigeno – Wikipedia in italiano (IA)

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