La vita sulla Terra rappresenta uno degli interrogativi fondamentali della scienza, una domanda che da sempre genera notevole interesse. Le poche ipotesi accertate mettono in primo piano il ruolo degli amminoacidi, definiti i “mattoni della vita”. Ma come sono nati questi amminoacidi e come sono riusciti a popolare la Terra 4 miliardi di anni fa? La ricerca scientifica ha esplorato diverse vie per rispondere a questi quesiti complessi, addentrandosi nella storia profonda del nostro pianeta e dei suoi oceani.
Le Origini della Vita negli Oceani Primordiali
Nel 1953, due ricercatori, Stanley Lloyd Miller e Harold Clayton Urey, dimostrarono per la prima volta che le condizioni della Terra primordiale avrebbero potuto promuovere reazioni chimiche che portarono alla formazione degli amminoacidi, e quindi alla vita. Nel loro esperimento, essi simularono i fulmini, tramite scintille elettriche, in un pallone contenente acqua, metano, ammoniaca e idrogeno, tutte sostanze chimiche presenti sulla Terra primitiva. Il risultato fu la formazione di acido cianidrico (HCN), formaldeide e altri intermedi che, reagendo ulteriormente, diedero vita agli amminoacidi.
Tuttavia, questa teoria ha sempre avuto un punto debole: l’atmosfera della Terra presente 4 miliardi di anni fa. Essendo molto nebulosa, essa avrebbe reso difficile l’arrivo dei fotoni ad alta energia, generati da lampi e fulmini, sulla superficie, e quindi l’innesco delle reazioni chimiche necessarie alla formazione degli amminoacidi.Vanka e il suo team hanno quindi formulato una nuova ipotesi: è possibile che il calore degli oceani bollenti, con temperature a quel tempo tra gli 80 e i 100°C, sia stato l’iniziatore di queste reazioni? Grazie all’uso di innovativa tecnologia computazionale è stato possibile simulare il modo in cui miscele delle molecole presenti nella Terra primitiva potevano scontrarsi, reagire per formare nuove molecole e l’energia necessaria per generarle. Sapendo che l’acido cianidrico (HCN) si condensava nell’oceano 4 milioni di anni fa, i ricercatori hanno deciso di studiare una miscela di HCN e acqua per vedere se queste due molecole erano da sole in grado di generarne nuove. Sorprendentemente, hanno osservato che l’amminoacido glicina e alcuni precursori dell’acido ribonucleico (RNA) vengono generati. I ricercatori, inoltre, hanno formulato ipotesi sul meccanismo di produzione di queste molecole, sui vari intermedi chimici e sulle condizioni necessarie a generarli, confermando che tutte le reazioni necessarie alla formazione di queste molecole erano termodinamicamente e cineticamente fattibili. In altre parole, l’energia fornita dalle alte temperature degli oceani bollenti era sufficiente a indurre la loro formazione. La forza di questo studio sta nell’aver dimostrato che la vita può essersi generata soltanto tramite il calore delle acque, senza la necessità di alte energie o catalizzatori metallici.
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L'origine della vita sulla Terra è stata fortemente influenzata dall'ambiente del sistema solare primordiale. Il tutto incominciò circa quattro miliardi e seicento milioni di anni fa con la condensazione di una gigantesca nube di polveri e gas. Man mano che questo collasso procedeva, la gigantesca nube cominciò ad assumere una forma sferica e a ruotare su se stessa sempre più velocemente. Si formarono così alcuni pianeti come la nostra Terra. Poi, per un processo di differenziazione chimica, i materiali più pesanti precipitarono verso il centro mentre quelli più leggeri migrarono verso la sua superficie liberando gas. La giovane Terra era tuttavia molto diversa da come la vediamo oggi. Era solo un ammasso di roccia fusa, che ruotava a una velocità 4 volte maggiore dell’attuale (un giorno durava 6 ore). Rischiò anche di essere distrutta dall’impatto con un protopianeta delle dimensioni di Marte, chiamato Theia. La Terra, tuttavia, se la cavò, e ottenne un satellite, la Luna, e un nucleo ferroso più grande. La Terra rimase però, per diversi milioni di anni, un bersaglio per altri impatti. Da prove isotopiche risulta che l'accrescimento della Terra era vicino al suo completamento circa 4,5 miliardi di anni fa.
Gli oceani si sono formati dopo il raffreddamento della crosta terrestre. Qui, i gas emessi dai vulcani arricchirono l’atmosfera di sostanze chimiche che, unendosi, diedero origine alle nubi. Queste, condensando, fecero precipitare acqua sulla superficie sotto forma di pioggia. Continuò a piovere per milioni di anni e l’acqua andò a riempire le depressioni della crosta terrestre, formando laghi e corsi d’acqua, che allargandosi divennero oceani. Ma probabilmente molta dell’acqua arrivò da un altro luogo: dallo spazio. Si ritiene infatti che una buona parte dell’H2O che oggi è presente sulla Terra arrivò con le comete, corpi rocciosi ricoperti di ghiaccio che hanno origine nella nube di Oort ai confini del Sistema Solare, che si schiantarono sul nostro pianeta. Il mistero sembra essere stato svelato da un gruppo di ricercatori dell’Università delle Hawaii (UH) di Manoa, guidati dalla dott.ssa Lydia Hallis, una cosmo-chimica dell’Istituto di Astrobiologia della NASA che ha esaminato dei campioni di rocce dell’Isola di Baffin, Canada, e dell’Islanda. Da quest’analisi sarebbe emerso che l’acqua era in parte presente sin dalle fasi primordiali della formazione della Terra. Il minerale olivina, infatti, ospita inclusioni fuse di vetro che contengono minuscole quantità di acqua la cui origine proviene dalle parti profonde del mantello terrestre. In pratica, sono le rocce più antiche della Terra e l’acqua che esse contengono fornisce un indizio di inestimabile valore scientifico che apre una nuova finestra sulla storia primordiale del nostro pianeta e quindi sull’origine dell’acqua.
Le Prime Tracce di Vita: Un Mondo Unicellulare e le Sfide Ambientali
La datazione radioattiva di campioni lunari mostra che gran parte della superficie della Luna è più antica delle più vecchie rocce sedimentarie terrestri. Pertanto, la Luna rappresenta una finestra sul primo miliardo di anni della storia del sistema solare. Le stime dell'età delle superfici dei pianeti Mercurio e Marte, basate sul numero dei crateri osservati dalle sonde interplanetarie, suggeriscono che l'emisfero meridionale di Marte e l'intera superficie di Mercurio abbiano, più o meno, la stessa età della superficie della Luna. Tutte e tre le superfici mostrano i segni di un pesante bombardamento di comete e asteroidi verificatosi in un periodo remoto della storia del sistema solare. La Terra e Venere, che dal punto di vista geologico sono estremamente attive, non conservano più traccia di tali eventi remoti.
Il bombardamento di comete e asteroidi risulta, nelle linee generali, coerente con i modelli finora proposti per la formazione del sistema solare, secondo i quali i pianeti si formano e si accrescono per addizione esterna di planetesimali delle dimensioni di 1÷10 km. La storia della formazione dei crateri lunari può essere ricostruita mediante la datazione radioattiva di campioni prelevati dalla Luna. Questo grafico rivela che, negli ultimi 3,5 miliardi di anni, la formazione dei crateri lunari è stata di entità modesta, comparabile a quella attuale. È anche chiaro, tuttavia, che tale formazione, durante il primo miliardo di anni della storia lunare, fu di gran lunga maggiore. Se si considera quanto la gravità terrestre sia superiore a quella della Luna, tenendo conto delle velocità di impatto tipiche delle comete e degli asteroidi, risulta semplice estrapolare la storia della formazione dei crateri lunari alla Terra: alle velocità tipiche degli asteroidi, la Terra subisce un numero di impatti pari a oltre venti volte quello della Luna.
Ci si può fare un'idea della durezza dell'ambiente terrestre primordiale, caratterizzato dagli impatti, considerando quello avvenuto 65 milioni di anni fa, alla fine del Cretaceo; poiché il periodo geologico immediatamente successivo al Cretaceo è il Terziario, l'impatto è anche chiamato K/T o Cretaceous-Tertiary. La collisione, che determinò la formazione del cratere di Chicxulub, nella penisola dello Yucatan, in Messico, con un diametro di circa 200 km, fu provocata da un oggetto di dimensioni simili a quelle del nucleo della cometa di Halley, ovvero di circa 10 km di diametro. Oggi sembra verosimile che l'impatto K/T abbia avuto una profonda influenza sulla storia della vita terrestre. Le estinzioni di massa avvenute nel passaggio dal Cretaceo al Terziario, e la successiva comparsa dei mammiferi, potrebbero esser state causate in buona parte da questo impatto. L'estrapolazione dei dati della formazione dei crateri lunari indica che la Terra ha subito decine di migliaia di collisioni paragonabili a quella K/T durante il suo primo miliardo di anni. Nell'epoca risalente a circa 4 miliardi di anni fa, ne ha subita una all'incirca ogni 10⁵ anni.
I fondali marini, in genere, hanno meno di 200 milioni di anni. La crosta continentale, protetta dalla subduzione a causa della propria densità, che è minore di quella della crosta oceanica, è in genere molto più antica. Malgrado ciò, la maggior parte della crosta continentale è più recente del periodo archeano, terminato 2,5 miliardi di anni fa. Rocce di origine sedimentaria appartenenti alla crosta archeana ancora esistente, e risalenti a 3,5 miliardi di anni fa o più, si trovano soltanto nell'Australia Occidentale, in Sudafrica e in Groenlandia. Solo le rocce sedimentarie possono conservare una testimonianza dettagliata del clima terrestre o fornire la prova fossile della vita.
I tentativi di reperire le prove fossili della vita nel periodo archeano sono ostacolati da due problemi. In primo luogo, la maggior parte delle antiche rocce sedimentarie ancora esistenti sono state notevolmente alterate dai processi geologici che si sono susseguiti sulla Terra. In secondo luogo, nell'Archeano erano presenti organismi unicellulari che non si sono fossilizzati facilmente perché privi di struttura scheletrica. Nonostante ciò, tuttavia, sono stati scoperti egualmente campioni di strutture fossili risalenti a tale periodo geologico. Vi sono due tipi fondamentali di prove fossili relative all'esistenza di organismi viventi unicellulari. Il primo è rappresentato dagli stromatoliti, strutture stratificate di sedimenti e materia organica prodotte durante il ciclo vitale di cianobatteri o di colonie di alghe che vivevano negli ambienti marini poco profondi. Ancora oggi, in alcune zone come le coste della Bassa California e l'Australia Occidentale, è possibile trovare stromatoliti contenenti organismi viventi. In località del Canada, del Sudafrica e dell'Australia Occidentale vi sono stati circa dieci ritrovamenti di stromatoliti archeani riconosciuti come tali. L'altro tipo di prova fossile di vita nell'Archeano è rappresentato dai microfossili, strutture provenienti dalla parziale conservazione delle cellule degli organismi. Anche in questo caso, tali strutture vengono identificate come di origine biologica sia mediante il confronto morfologico con specie batteriche attuali, sia mediante l'analisi degli isotopi del carbonio. I fossili autentici più antichi sono simili nella morfologia ai procarioti esistenti attualmente. Sembrerebbe, pertanto, che la vita sulla Terra non soltanto fosse già sorta circa 3 miliardi e mezzo di anni fa, ma che avesse anche raggiunto un notevole grado di complessità. Il più vecchio terreno di origine sedimentaria che si conosca sulla Terra, costituito dai metasedimenti Isua (risalenti a circa 3,8÷3,9 miliardi di anni) nella Groenlandia sud-occidentale, ha subito un grado di metamorfosi troppo elevato per aspettarsi la sopravvivenza di fossili organici. Dal momento che le impronte fossili terrestri dimostrano chiaramente che la vita sulla Terra cominciò più di 3,5 miliardi di anni fa, se non addirittura più di 3,8 miliardi di anni fa, sembra che la vita abbia avuto origine nel mezzo di questo bombardamento.
Dagli Unicellulari alla Diversificazione della Vita Marina
Il progressivo impoverimento delle sostanze nutritive nel brodo primordiale, miscela di gas presenti sulla Terra primordiale, favorì quelle cellule che, per sintetizzare i composti organici, avevano sviluppato la capacità di attuare la fotosintesi, cioè utilizzare l'anidride carbonica (CO2) quale fonte alternativa di carbonio e la luce solare per ricavare l'energia necessaria a questo processo. Compaiono le prime cellule autotrofe: i cianobatteri. La fotosintesi, insieme ai prodotti organici, libera ossigeno come sottoprodotto.
A questo punto, alcune cellule cominciarono a riprodursi, restando però unite. L'unione fa la forza, e nascono in questo modo i primi aggregati cellulari. Alcune cellule si svilupparono più di altre, differenziandosi e specializzandosi per svolgere compiti specifici. I primi pluricellulari sono semplici organismi con una sola apertura, che serve da rudimentale apparato digerente. Dopo miliardi di anni in cui la Terra era stata popolata solo da organismi unicellulari, nel giro di poche centinaia di milioni di anni comparvero e si moltiplicarono gli organismi pluricellulari: una quantità enorme di invertebrati conquistò ogni nicchia ecologica. Le prime alghe pluricellulari comparvero nei mari circa 700 milioni di anni fa.
L'esplosione cambriana è un evento di circa 541 milioni di anni fa nel periodo cambriano, quando la maggior parte dei principali phyla (tipi) animali è apparsa nella documentazione fossile. Durò per circa 13 milioni di anni. L'evento è stato accompagnato da una grande diversificazione di altri organismi. Prima dell'esplosione cambriana, la maggior parte degli organismi era semplice, composta da singole cellule organizzate occasionalmente in colonie. Poiché il tasso di diversificazione successivamente è aumentato, la varietà della vita ha cominciato ad assomigliare a quella di oggi. I vertebrati sono nati circa 530 milioni di anni fa durante l'esplosione cambriana, che ha visto crescere la diversità degli organismi. Si ritiene che il primo vertebrato noto sia la Myllokunmingia.
L'Ambiente Marino a 200 Milioni di Anni Fa: Il Mesozoico e la Nascita di Nuovi Equilibri
Per comprendere l'ambiente oceanico di 200 milioni di anni fa, è essenziale considerare le dinamiche geologiche del periodo. In quel tempo, il pianeta stava entrando nel Mesozoico, un'era di grandi cambiamenti tettonici e climatici. Fino a 170 milioni di anni fa, la vita negli oceani era regolata da fattori prevalentemente non biologici, come la composizione chimica dei mari, o le condizioni climatiche terrestri: il successo ecologico degli organismi marini dipendeva soprattutto dalla capacità di adattarsi alla situazione ambientale "imposta" dal pianeta. Il periodo intorno ai 200 milioni di anni fa cade nel Triassico superiore e nell'inizio del Giurassico.
Fino ad oggi, i fossili più antichi di organismi marini erano datati a circa 210 milioni di anni fa, nel Triassico superiore. Le nuove evidenze, invece, retrodatano la loro origine di circa 40 milioni di anni, collocandola nell’Inizio del Triassico, in un periodo segnato da oceani caldi, acidi e poveri di ossigeno. La scoperta di coccoliti e coccosfere risalenti a circa 249 milioni di anni fa, in sedimenti marini del Triassico Inferiore della Cina meridionale, rappresenta un punto di svolta per la paleontologia e la storia degli oceani. Questi coccoliti primitivi, piccoli (2-2,5 micron) e semplici, suggeriscono che la calcificazione sia emersa subito dopo l’estinzione di massa di fine Permiano, favorita da nuove condizioni ambientali e da nicchie ecologiche libere che hanno spinto le alghe coccolitoforidi verso innovazioni adattive. La comparsa dei nannofossili calcarei del Triassico inferiore si accompagna infatti alla nascita di numerosi nuovi gruppi marini e a un’importante diversificazione della biosfera.
Nel successivo periodo, chiamato Mesozoico, si formò l’Oceano Tetide, di cui resta traccia nel Mar Caspio. Se poi andiamo indietro nel tempo, troviamo che 250 milioni di anni fa la parte emersa aveva mutato aspetto: Pangea il suo nome. Più di un miliardo di anni fa esisteva l’Oceano Panthalassa, che si estendeva in tutto il globo intorno a un super-continente battezzato Rodinia. Gli oceani che conosciamo oggi si sono formati per subduzione molto tempo dopo: la crosta oceanica più vecchia dell’Atlantico ha circa 180 milioni di anni, così che l’Atlantico settentrionale s’è aperto 30 milioni di anni prima di quello meridionale, mentre appare evidente che oggi il bacino dell’Oceano Pacifico si sta lentamente chiudendo per lasciare spazio ad altri bacini oceanici.
Nel medio Giurassico, a partire da circa 170 milioni di anni fa, la vita in fondo al mare andò incontro a un evento di diversificazione senza precedenti. Che cosa era cambiato? Secondo uno studio pubblicato su Nature Geoscience, questa esplosione di biodiversità coincise con la proliferazione di organismi planctonici provvisti di gusci calcarei, che depositarono grandi quantità di carbonato di calcio sui fondali marini. L'abbondanza di questa sostanza stabilizzò la composizione chimica degli oceani, fino a quel momento estremamente instabile. Oggi enormi aree di fondale oceanico sono ricoperte di una sostanza simile a gesso, prodotta da microscopici organismi che diventarono dominanti nel medio Giurassico. Il team di scienziati è giunto a questa conclusione studiando un vasto archivio di fossili di organismi marini che secernono carbonato di calcio, formato da oltre 400 mila esemplari vissuti tra 500 milioni di anni fa e il 10.000 a.C. La diffusione del plancton calcificante distribuì il carbonato di calcio all'intero ambiente oceanico, mitigando gli effetti dei bruschi cambiamenti climatici e della risultante acidificazione degli oceani. Questo periodo rappresenta quindi una transizione cruciale, dove i fattori biologici divennero sempre più decisivi negli equilibri tra specie oceaniche.
Le Oasi di Vita in Ambienti Estremi: Le Sorgenti Idrotermali Sottomarine
Quattro decenni fa, Corliss e colleghi descrissero su "Science" i fluttuanti ammassi di vermi tubo giganti, lunghi un metro, scoperti nei pressi delle sorgenti calde sul fondo dell'oceano. Fino a quel momento, il fondo oceanico era ritenuto più simile a un deserto che a un'oasi. Corliss e colleghi non scoprirono per caso le sorgenti calde sottomarine; in effetti, stavano cercando di verificare l'ipotesi della loro esistenza. Le teorie sui movimenti delle placche tettoniche avevano aperto la strada a quella scoperta suggerendo che le catene di rilievi che cingono il globo sul fondo dell'oceano, definite come centri di espansione, fossero siti vulcanici ai margini delle placche tettoniche.
Un indizio cruciale dell'esistenza delle sorgenti termali sottomarine era il flusso di calore conduttivo inaspettatamente basso nella crosta oceanica. Un flusso convettivo di calore attraverso le sorgenti calde poteva risolvere l'enigma di questo calore mancante. Le anomalie dell'acqua ad alta temperatura documentate sopra di un centro di espansione chiamato dorsale delle Galapagos guidarono Corliss e colleghi al sito in cui scoprirono le sorgenti termali sottomarine, dette anche camini o fumarole idrotermali. Trovare queste sorgenti termali fu già di per sé un'incredibile scoperta. Ma ciò che veramente sconvolse la scienza del mare profondo furono le inaspettate oasi di vita bagnate da quelle acque tiepide. Durante l'immersione nel sommergibile Alvin che portò alla scoperta, il geologo Jack Corliss chiese: "L'oceano profondo non dovrebbe essere come un deserto?" "Sì", fu la risposta. "Beh, ci sono un sacco di animali quaggiù".
Quel breve scambio segnò quella che fu probabilmente la più grande scoperta nell'oceanografia biologica fino a ora, e che fu fatta da un gruppo di geologi e geochimici. Non ci volle molto prima che i biologi scoprissero quanto si fossero adattati efficacemente al loro ambiente i vermi tubo giganti. In quella profonda oscurità, generare energia cellulare con la fotosintesi non è un'opzione valida. E poiché il materiale organico prodotto sulla superficie dell'oceano perde gran parte del suo valore nutrizionale quando raggiunge il fondo del mare profondo, non fornisce una fonte di energia adatta a sostenere dense popolazioni di grandi organismi. Invece, gli abitanti delle sorgenti calde che vivono in acqua ad alta temperatura arricchita di solfuro di idrogeno e altri composti inorganici chimicamente ridotti (come il metano) beneficiano di batteri simbiotici o liberi che generano energia con la chemiosintesi, cioè l'ossidazione chimica di quei composti ridotti.
Poco dopo le prime scoperte nel sito delle Galapagos, in un altro sito oceanico fu scoperto un altro tipo di sorgente termale chiamato camino nero, che emette fluidi idrotermali ricchi di metalli. Gli ecosistemi delle sorgenti calde ora sono stati scoperti nei centri di espansione del fondale marino in tutto il mondo. Esistono circa mille o più oasi sottomarine, adagiate come minuscole perle lungo i centri di espansione. Per quanto numerosi, sono un habitat raro, se si calcola l'area totale che occupano: tutti insieme, potrebbero stare nell'isola di Manhattan, e rimarrebbe ancora dello spazio libero. Sono anche habitat effimeri, che durano per anni o decenni, o forse secoli, a seconda delle condizioni geologiche.
Specie sorprendenti e strabilianti adattamenti biologici continuano a venire alla luce. I vermi di Pompei (Alvinella pompejana) vivono a temperature fino a 42 °C. Queste sono tra le temperature più estreme sopportate da qualsiasi animale multicellulare sulla Terra. I vermi ci sfidano a capire in che modo le proteine nell'organismo degli animali siano protette dalla fusione. I microrganismi chiamati Archaea possono vivere a 121 °C: sono le condizioni di vita più calde conosciute sulla Terra. I gamberetti "ciechi" (Rimicaris exoculata) mostrano "occhi" altamente modificati che si ritiene possano rilevare variazioni di luce fioca emessa dai fluidi a 350 °C dei camini neri, aiutandoli a evitare di essere "cotti" dal calore. I granchi Yeti (Kiwa tyleri) hanno artigli e zampe pelosi che consentono loro di “allevare” i batteri di cui si nutrono. Le lumache della specie Chrysomallon squamiferum strisciano su "piedi" protetti da scaglie metalliche di un tipo che non si trova in altri molluschi viventi o fossili e offrono ispirazione per la progettazione di materiali per le armature.
L'importanza della chemiosintesi microbica nei pressi delle sorgenti termali ci spinge anche a ripensare le nostre idee sulle condizioni estreme a cui può adattarsi la vita, sull'origine della vita su questo pianeta e anche sul potenziale della vita altrove nell'universo. Le missioni della NASA verso Marte degli anni Settanta erano alla ricerca di prove della presenza di vita basata sull'energia della luce solare; ora le missioni planetarie prendono in considerazione anche la possibilità di una vita alimentata dall'energia chimica. Gli astrobiologi studiano le sorgenti calde sottomarine per gettare uno sguardo a condizioni che potrebbero essere simili a quelle della Terra primordiale e considerano le sorgenti calde oceaniche dei possibili analoghi di ambienti sottomarini alieni su mondi oceanici al di là del nostro pianeta.
Le Grandi Estinzioni di Massa e la Resilienza della Vita
La storia della vita sulla Terra è costellata da periodi di intensa diversificazione, ma anche da catastrofi globali note come estinzioni di massa. Un'estinzione di massa è un periodo geologicamente breve durante il quale vi è un massiccio sovvertimento dell'ecosistema terrestre, con scomparsa di un grande numero di specie viventi e sopravvivenza di altre che divengono dominanti. Gli oceani, essendo il cuore pulsante del sistema climatico terrestre, sono stati sempre al centro di questi eventi.
Una delle prime grandi estinzioni fu quella dell'Ordoviciano-Siluriano, circa 450 milioni di anni fa. Probabilmente a causa di una glaciazione a livello globale, il livello dei mari e degli oceani si abbassò drasticamente, causando l’estinzione della maggior parte delle forme di vita marina, come invertebrati e pesci primitivi. Si pensa che uno dei fattori che causò la glaciazione fu la deriva dei continenti. Infatti si ritiene che Gondwana, l’antico supercontinente, transitando verso il Polo Sud, possa aver influito sul clima mondiale. Un’altra interessante ipotesi è quella secondo cui una supernova piuttosto vicina alla Terra, esplodendo, abbia investito il nostro pianeta con un lampo di raggi gamma, danneggiando lo strato di ozono che protegge l’atmosfera della Terra, permettendo così alle radiazioni solari di arrivare sulla superficie terrestre e di danneggiare gli antichi organismi viventi.
L’estinzione del Permiano-Triassico, avvenuta circa 250 milioni di anni fa, fu la più disastrosa di tutte le estinzioni di massa avvenute sulla Terra nel corso della sua storia. Infatti, in seguito ad un violento cataclisma, scomparve ben il 96% delle specie marine. In totale, il 50% delle famiglie di animali esistenti scomparve. Vi sono varie ipotesi riguardo alle cause della più violenta estinzione di massa mai verificatasi. Una di queste ipotesi sostiene che a causare l’estinzione fu un grande impatto meteorico, ipotesi supportata dal ritrovamento di un grande cratere in Antartide. Un’altra ipotesi, invece, sostiene che il cataclisma che estinse un numero così grande di specie viventi fu un’intensa e violenta attività vulcanica sulla crosta terrestre, più precisamente in Siberia. L’ipotesi è supportata dal ritrovamento di un’immensa colata di basalto, spessa 4 km ed estesa per 2,5 milioni di km². In seguito alle eruzioni siberiane, durate migliaia di anni, il livello di anidride carbonica nei mari aumentò, rendendoli inadatti alla vita e causando l’estinzione della maggior parte della fauna marina. L’oceano si era acidificato e l’ossigeno scomparve, così che le emissioni di carbonio esterno superarono la capacità di compensazione dei mari; tuttavia occorsero 66.000 anni perché il processo si compisse.
Infine, secondo l'ipotesi più nota per la terza estinzione di massa qui menzionata, un meteorite grande come il monte Everest, 65 milioni di anni fa, cadde sulla Terra, più precisamente nella penisola dello Yucatan. Il terribile impatto provocò giganteschi tsunami, tremendi terremoti e drastici cambiamenti climatici, causando l'estinzione dei dinosauri non aviani e di molte altre specie. La vita nel mare è poi principiata nel Cambriano con gli artropodi, phylum che comprende scorpioni, ragni, millepiedi, centopiedi, insetti, trilobiti, granchi, aragoste, eccetera, fino alle zecche e agli acari, così che ancora oggi tre quarti di tutte le specie conosciute che abitano il Pianeta Blu sono artropodi. I primi animali terrestri, che circa 400 milioni di anni fa colonizzarono la terraferma, appartenevano al phylum degli artropodi, come millepiedi, scorpioni e insetti. Gli euripteridi, spesso chiamati in modo informale scorpioni marini, sono un gruppo di artropodi estinti. Gli euripteridi comprendono i più grandi artropodi conosciuti mai vissuti.
Anche dopo di noi, dopo la nostra estinzione, l’oceano sarà ancora lì. Più del 50% dell’ossigeno che respiriamo viene dagli oceani, così come il 30% dell’anidride carbonica è assorbita dall’Oceano. Le cinque estinzioni di massa della vita sul Pianeta Blu hanno coinvolto sempre il mare, il grande regolatore termico del globo e il suo essenziale polmone. L'equilibrio che sussiste tra l’energia ricevuta dalla Terra e l’energia dissipata nello spazio è fondamentale per la vita e il clima.
Il Futuro degli Oceani e della Terra
Il supercontinente Amasia è una proiezione affascinante sul futuro geologico del nostro pianeta. Tra 200 - 300 milioni di anni sulla Terra si formerà un nuovo supercontinente, al quale gli scienziati hanno già dato un nome: Amasia. I confini per i quali si combattono da secoli guerre sanguinose non esisteranno più; tutte le terre emerse saranno abbracciate l'una con l'altra, unendo esseri umani, culture, tradizioni ed ecosistemi, oggi sparpagliati in diversi continenti. Il nuovo supercontinente si formerà a causa della chiusura dell'Oceano Pacifico, il più antico oceano presente sulla Terra, vestigia della Panthalassa, l'immensa massa d'acqua che circondava la Pangea, il supercontinente precedente formatosi circa 700 milioni di anni fa.
A determinare che tra 200 - 300 milioni di anni l'Oceano Pacifico si chiuderà dando vita al supercontinente Amasia è stato un team di ricerca internazionale guidato da scienziati dell'Earth Dynamics Research Group - The Institute for Geoscience Research (TIGeR) dell'Università Curtin di Perth (Australia Occidentale). I ricercatori, coordinati dal professor Chuan Huang, sono giunti alle loro conclusioni dopo aver utilizzato un modello di geodinamica 4-D e varie simulazioni tettoniche. Secondo gli esperti i supercontinenti possono formarsi attraverso due processi distinti: il primo prevede la chiusura del vasto oceano esterno - che oggi è rappresentato dal Pacifico, residuo della Panthalassa -; il secondo la chiusura degli oceani interni o “giovani”, attualmente l'Oceano Atlantico e l'Oceano Indiano. Il professor Huang e colleghi hanno determinato che, a causa del raffreddamento del mantello avvenuto 540 milioni di anni fa, la crosta terrestre si è indebolita in modo significativo. Tale condizione non permette (e non permetterà più in futuro) la formazione di nuovi supercontinenti attraverso la chiusura degli oceani interni, ma solo di quella del vasto oceano esterno, che è appunto rappresentato dal Pacifico. Non a caso l'Atlantico sta aumentando in dimensioni di pochi centimetri ogni anno, mentre il Pacifico si sta restringendo allo stesso ritmo.
Di questo passo, tra 200 - 300 milioni di anni si giungerà alla fusione delle terre emerse, dando vita alla suddetta Amasia. Il supercontinente si formerà dalla migrazione verso Ovest del continente americano e da quella verso Est dell'Eurasia, che finiranno per scontrarsi, mentre l'Australia “viaggerà” verso nord fino a congiungersi con l'Indonesia. Anche l'Africa e gli altri continenti si compatteranno cancellando distanze, confini e magari anche le guerre. Quando sulla Terra ci sarà il nuovo supercontinente, il livello del mare sarà molto più basso di quello attuale, inoltre anche il clima sarà decisamente diverso. Le aree interne di Amasia saranno infatti molto aride, con escursioni termiche significative. Gli oceani sono una distesa blu che oggi copre il 71% del pianeta, ma che non è sempre stata così come la conosciamo. È il grande regolatore termico del globo e il suo essenziale polmone, e continuerà a modellare la storia del nostro pianeta e della vita su di esso.