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gennaio 08, 2012

Né batteri né animali: l'enigma dei fossili di Doushantuo in Cina.

I reperti, ritrovati in Cina e risalenti a 570 milioni di anni fa, hanno diviso i paleontologi per molto tempo ma una nuova tecnica di tomografia tridimensionale a raggi X ora fa ipotizzare che si trattasse di creature simili agli attuali mesomicetozoi, microrganismi unicellulari che si riproducono mediante spore.

L'inusuale ritrovamento nel sito di Doushantuo, in Cina, di un insieme di reperti fossili risalenti a 570 milioni di anni fa ha dato il via a un acceso dibattito tra i paleontologi: si tratta di animali o batteri? Secondo avanzate tecniche di scansione tridimensionale, potrebbe non essere vera nessuna delle due ipotesi.

I fossili di Doushantuo si presentano come granelli di sabbia spezzati in due: ciascuna delle due parti sembra lo "stampo" di una cellula animale.

Questa circostanza, insieme con le strutture visibili all'interno, simili a nuclei cellulari, hanno portato i paleontologi a interpretare i fossili come embrioni di antichi animali in fase di divisione.


Altri studiosi invece hanno sostenuto trattarsi di fossili di Thiomargarita, batteri giganti in grado di ossidare lo zolfo che esistono tuttora, che possono crescere fino a circa un millimetro di diametro e che talvolta appaiono simili ad altri organismi nelle registrazioni fossili.

Le prime segnalazioni sulla presenza di fossili nella Doushantuo formation risalgono al 1998, periodo in cui Xiao descrisse la presenza di alghe con la struttura cellulare conservata in 3D e con embrioni in fase di scissione estremamente ben conservati.

La datazione con tecniche U-Pb dei livelli di ceneri vulcaniche interni alla formazione indicano che la deposizione sarebbe avvenuta tra 635-551 Mda . Questa datazione corrisponde alla fine della glaciazione globale del Varanger-Marinoan (vedi l'immagine a questo link) ed é analoga ai livelli coevi che si rinvengono in Namibia indicanti anch'essi un periodo di riscaldamento globale successivo alla grande glaciazione mondiale definita come “Snowball Earth”.

I depositi fosfatici che caratterizzano questa formazione si sviluppano su una superficie che copre circa 52Km2 nella regione centrale di Guizhou, fornendo quindi ampio materiale di studio per comprendere l'evoluzione della vita ai suoi stadi piu' remoti.

L'intera sequenza poggia secondo una unconformity con le sottostanti arenarie rosse della Liantuo formation (in cui non si rinvengono fossili di alcun genere)

Per dirimere la questione un gruppo di ricercatori guidati da Philip Donoghue, palaeontologo dell'Università di Bristol, in Inghilterra, e Stefan Bengtson, palaeontologo del Museo Svedese di Storia Naturale di Stoccolma, ha utilizzato una tecnica di tomografia microscopica a raggi X per produrre immagini tridimensionali dell'interno di questi fossili.

Secondo quanto riportato su “Science” e sui “Proceedings of the Royal Society”, degli oltre 450 fossili analizzati, 14 contenevano strutture simili a nuclei cellulari; in uno dei campioni, tre delle otto strutture avevano anche una forma allungata, la stessa che si osserva nei nuclei delle cellule degli organismi moderni dopo la loro replicazione, il che fa pensare che l'organismo sia morto durante la divisione cellulare.

“Siamo rimasti incantati nell'osservare la divisione cellulare preservata dalla fossilizzazione: ciò conferma che gli organismi fossilizzati non erano batteri. Tuttavia ci siamo resi conto subito che non si trattava neppure di organismi animali, i cui nuclei tendono a perdere i loro contorni durante la divisione cellulare, ma questo processo evidentemente non è quello visibile nei fossili”, ha spiegato Bengtson.

Come classificare quindi gli strani organismi fossili? Quando i ricercatori hanno analizzato i campioni più approfonditamente, hanno scoperto che quelli che apparivano in uno stadio di sviluppo più avanzato contenevano centinaia di migliaia di minuscole cellule, e che gli involucri più esterni sembravano come scoppiati.
Sulla base di questa osservazione, Donoghue e Bengtson ipotizzano che le creature siano simili agli attuali mesomicetozoi, microrganismi unicellulari che non sono né batteri né animali. I mesomicetozoi si riproducono creando migliaia di spore all'interno di un involucro protettivo che alla fine esplode, permettendo alle spore di diffondersi nell'ambiente.
Una volta insediatesi, queste cellule creano un nuovo involucro e ricomincia il ciclo riproduttivo.

Cellule_lobate



La tavola illustra alcune tra le forme lobate che si rinvengono nella formazione


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