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Com’era la terra prima che le cose rallentassero

Gli scienziati hanno scoperto che i giorni sulla Terra erano più brevi di sei ore e la vita complessa era possibile solo quando iniziava a ruotare più lentamente.

I giorni corti erano un prodotto della forza gravitazionale della Luna sulla Terra che diventava molto più forte di oggi, facendola ruotare più rapidamente sul suo asse. Nel tempo, l’attrito ha rallentato la velocità della Terra e una rivoluzione ora richiede poco meno di 24 ore.

“Quando si è formato il sistema Terra-Luna, i giorni erano molto più brevi, forse anche sei ore”, ha detto il dottor Brian Arbeck, fisico oceanografo dell’Università del Michigan.

Ma a quel tempo, circa 2,4 miliardi di anni fa, le condizioni sulla Terra erano sfavorevoli ed era impossibile per la vita microbica emergente sopravvivere. Quando la Terra ha iniziato a ruotare più lentamente, si sono evoluti microbi chiamati cianobatteri, noti anche come alghe blu-verdi, in grado di utilizzare la luce solare per generare energia e rilasciare ossigeno.

Questo processo di fotosintesi ora supporta tutta la vita sulla Terra, e il successo delle alghe primitive eoni fa significa che l’ossigeno è passato da livelli di tracce a produrre una molecola su cinque nell’aria oggi, abbastanza per far prosperare animali e piante marini e terrestri.

Il Dr. Arbic ha studiato l’interazione tra due tipi di microbi nelle acque prive di ossigeno sul fondo del lago Huron nel Michigan per capire come viene avviata la produzione di ossigeno algale.

Nel ruscello ci sono stuoie fatte di due tipi di microbi – cianobatteri e batteri che mangiano zolfo – che vivono fianco a fianco. Durante il giorno, le alghe che producono ossigeno dominano e salgono verso l’alto, e di notte i batteri che mangiano zolfo prendono il sopravvento.

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Nel loro studio, pubblicato su Nature Geoscience, i ricercatori scrivono che una relazione simbiotica simile potrebbe essersi verificata negli anni formativi della Terra.

“Tuttavia, ci vogliono alcune ore prima di iniziare davvero”, ha detto la microbiologa Judith Clatt. “I cianobatteri si alzano piuttosto tardi la mattina, a quanto pare.”

Ritiene che i giorni più brevi fossero probabilmente più adatti ai cianobatteri rispetto ad altre forme di vita, consentendo loro di prosperare e il modello di produzione di ossigeno di diventare un modello per le forme di vita future.

“Durante i giorni brevi, c’è meno tempo per lo sviluppo dei gradienti, quindi meno ossigeno può fuoriuscire dai tappetini”, ha detto la signora Klatt.

Arjun Cheno, un microbiologo marino, ha dichiarato: “L’intuizione suggerisce che due giorni di 12 ore dovrebbero essere simili a uno in un periodo di 24. La luce del sole sale e scende due volte più velocemente e la produzione di ossigeno segue a un ritmo costante.

“Ma il rilascio di ossigeno dai tappetini batterici non si verifica, perché è limitato dalla velocità di diffusione molecolare. Questa precisa separazione del rilascio di ossigeno dalla luce solare è al centro del meccanismo”.