Sapere Scienza

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Il dilemma di Darwin

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L’esplosione del Cambriano è l'espressione utilizzata per indicare l’improvvisa comparsa nei record fossili di numerose specie animali e vegetali. Sebbene le prime forme di vita siano apparse sul nostro pianeta oltre 3,5 miliardi di anni fa, è solo a partire da circa 500 milioni di anni fa, nel periodo Cambriano, che si osserva una rapida crescita nella diversità delle specie, in contrasto con la lenta progressione ipotizzata dalla teoria dell’evoluzionismo.

Perché non si trovano ricchi depositi di fossili più antichi, di questo tipo? A questa domanda, Darwin, nella sua opera L'origine delle specie (1859), rispondeva di... non saper dare una risposta soddisfacente. Per questo motivo, la questione è conosciuta anche come il dilemma di Darwin. Alcuni anni fa, uno studio inglese dipanò alcuni aspetti del dilemma, dando ragione a Darwin che era convinto che alla fine quei fossili sarebbero stati trovati. I ricercatori, infatti, identificarono una ricca varietà di fossili microscopici pre-Cambriani, che si presentarono sotto forma di tracce di vita microbica conservate sia come residui carboniosi sulla superficie delle rocce che come mineralizzazioni.

 

Ossigeno e movimenti delle placche tettoniche

Due studi molto recenti pubblicati su Science e Geology svelano il resto del mistero. Da un lato si è scoperto che prima del Cambriano il livello di ossigeno nell'atmosfera era molto più basso di quanto si ritenesse, e questo ha inibito lo sviluppo delle forme aerobiche. Il secondo studio è riuscito poi a fornire indicazioni su come sia arrivato quell'ossigeno, partendo dall'analisi dell’estensione delle terre emerse e proponendo una nuova ricostruzione paleogeografica che spiega le connessioni tra i movimenti delle placche e l’evoluzione della vita sulla Terra.

 

Nuove scoperte sull'antico Nord America

I modelli sinora proposti prevedevano che nel Cambriano il nucleo di quello che sarebbe stato il Nord America (Laurentia) fosse già isolato dal resto delle terre emerse. I nuovi dati mostrano invece come Laurentia fosse ancora attaccata, in quel periodo, al super-continente di Gondwana. La separazione avvenne grazie alla formazione di un bacino oceanico profondo che collegava il paleo-Pacifico a un altro oceano (Iapeto) in via di formazione. Lo sviluppo di questi oceani provocò una serie di importanti effetti legati soprattutto all'ossigenazione e alla chimica dei mari. E’ stata quindi, probabilmente, la concomitanza di questa serie di eventi a innescare l’esplosione delle forme viventi e il conseguente aumento nella diversità delle specie che si sviluppò poi nell'arco di milioni di anni, in accordo con la teoria di Darwin.
Anche in questo caso, come in altri problemi e paradossi geologici, le possibili spiegazioni sono emerse analizzando la profonda interconnessione tra vari processi, biotici e abiotici. In realtà, si comincia a sospettare che la separazione tra le due sfere sia molto più labile di quanto prima ipotizzato, sia perché i fattori abiotici possono aver influito in modo fondamentale sullo sviluppo della vita, sia perché lo sviluppo delle forme viventi sulla Terra ne hanno condizionato l’evoluzione geologica e ambientale.

Alina Polonia

Geologa e ricercatrice presso l'Istituto di Scienze Marine (ISMAR-CNR) di Bologna dove si occupa di geologia marina. I suoi interessi principali sono lo studio dei margini continentali e la geologia dei terremoti sottomarini.

copertina   settembre-ottobre 2019

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