PRIMO CAPITOLO IN FASE DI SCRITTURA

Dal fuoco all'acqua, dall'acqua all'aria

From Fire to Water From Water to Air

Nel processo evolutivo degli esseri viventi, è interessante studiare ed osservare come tutti gli organismi viventi sia essi eterotrofi che autotrofi hanno avuto un evoluzione lineare e parallela (a  partire dalla comparsa dei primi autotrofili), portandoli a conquistare prima la terra ferma poi l'aria.
Gli organismi eterotrofi attraverso la comparsa degli insetti alati (carbonifero) e degli uccellihanno conquistato il cielo, l'aria.
Gli organismi autotrofi attraverso la loro evoluzione da unicellulari a organismi autotroficomplessi vascolari, come le gimnosperme e le angiosperme (spermatofite), hanno mutato nel tempo attraverso il processo evolutivo, il loro modo di riprodursi.
Legato inizialmente  alla presenza di acqua a partire dal precambriano (era geologica che ha una durata di a circa 4,5 miliardi di anni) con la presenza di archeali cianobatteri o alghe azzurre ((procarioti unicellulari autotrofi circa 3,8 miliardi di anni fà  nell' EONE Archeano) per arrivare a cavallo tra il Devoniano e il Giurassico dell'eone Fanerozoico ,dove si svilupparono le spermatofite,quindi la riproduzine passa dall'acqua all'aria attraverso l'ausilio del vento, degli uccelli e degli insetti.

Facciamo un tuffo nel periodo più remoto della terra quando la vita inizia ad affacciarsi sul nostro pianeta. Nell'eone Adeano o era pregeologica che ebbe inizio circa 4600 Ma a 3600 Ma fà(dalla formazione degli ammassi gassosi alla formazione del campo magnetico fino alla formazione dell' ozono, gas essenziale alla vita sulla Terra per via della sua capacità di assorbire la luce ultravioletta; lo strato di ozono presente nella stratosfera protegge la Terra dall'azione nociva dei raggi ultravioletti UV-C provenienti dal Sole.  ) la vita non esiste, anche se alcuni autori ipotizzano la presenza di batteri termofili  intorno ai quattromiliardi di anni fa, infatti presso il distretto di Isua nella Groenlandia occidentale, sono stati rivenuti  i sedimenti più antichi conosciuti sulla terra risalenti a circa 3,8 miliardi di anni..

La presenza di acqua allo stato liquido fu un fattore fondamentale per la nascita della vita sulla Terra.  Vediamo in che modo si arriva ad avere un pianete ricco di acqua liquida. A riguardo ci sono diverse teorie che vanno dalla liquifazione dei gas prodotti dai vulcani, durante il raffredamento della terra, all'acqua portata direttamente  dalla collusione con grosse comete.

I primi organismi viventi furono batteri unicellulari e alghe azzurre: la loro cellula molto semplice e senza nucleo è chiamata procariota.

I primi organismi procarioti autotrofi, sfruttando l'energia solare, scissero l'ossido di carbonio liberando ossigeno e creando così le condizioni per un nuovo tipo di respirazione.

Due miliardi di anni fa fecero la loro comparsa i primi organismi unicellulari eucarioti, che, a differenza dei batteri, avevano una cellula con un nucleo ben organizzato.

750 milioni di anni fa cominciarono a svilupparsi gli organismi eucarioti pluricellulari: i primi ad apparire furono i vegetali, in forma di alghe pluricellulari, mentre per gli animali occorrerà aspettare ancora 100 milioni di anni. A partire dalle prime cellule, l'evoluzione ha selezionato forme viventi anche molto diverse fra loro.

Gli organismi autotrofi, favorirono una super produzione di ossigeno negli ambienti acquatici marini, stimolando a sua volta l'evoluzione degli eterotrofi unicellulari ad eterotrofi pluricellulari.

I primi organismi pluricellulari furono quasi sicuramente gli autotrofi. I primordiali Organismi autotrofi  svilupatisi nel calore e nelle radiazioni luminose risalgono agli albori dell'inizio della vita sul nostro pianeta.

Immagine dello strato di ozono che avvolge la terra, si noti il profondo diradamento sull'Antartide (2001).

Fonte foto

Sicuramente i tre fenomeni fondamentali che hanno  favorito la nascita della vita sulla terra sono tre:

1) nascita del campo magnetico terrestre, con la formazione della magnetosfera che crea uno scudo elettromagnetico  nei confronti dei raggi cosmici;

2) formazione dell'atmosfera e dell' ossigeno e dell'ozono. L’ossigeno, che è il componente fondamentale dell’atmosfera senza il quale non esisterebbe la vita, dovrebbe invece essersi formato dalla dissociazione del vapore acqueo sotto l’azione di scariche elettriche, oltre che per l’azione della radiazione solare nell’alta atmosfera. Dopo la comparsa della vita autotrofa, l’ossigeno si forma a seguito della fotosintesi clorofilliana operata da organismi autotrofi. File pdf  Dipartimento Scienze della terra Modena La conversione fotochimica dell’ossigeno diede luogo alla formazione dello strato di ozono che protegge la Terra dai raggi ultravioletti.

3) formazione dell'acqua liquida. La condensazione del vapore acqueo in acqua piovana diede origine nel corso di milioni di anni agli oceani.

Secondo capitolo in fase di  realizzazione

L' unità geocronologica utilizzata in geologia è l'EONE. È  il gradino più alto nella classificazione e suddivisione dei tempi geologici;  L'inizio e la fine cronologica tra un eone e l'altro è dovuto essenzialmente ad un marcato cambiamento della VITA sulla terra.

Nella geogenesi della terra si determinano 4 eoni dal più recente al più arcaico. Generalmete viene indicato Precambriano i tre Eoni precedenti al fanerozoico. L'unico eone che non viene suddiviso in ere è l'Adeano.

    Fanerozoico (iniziato 545 milioni di anni fa)

    Proterozoico (tra 2500 e 545 milioni di anni fa)

    Archeano o Criptozoico (tra 3800 e 2500 milioni di anni fa)

    Adeano o Azoico (prima di 3800 milioni di anni fa)

ERE DELL’EONE ARECHENO

1.                       ERA EOARCHEANA

        PROCARIOTI MONOCELLULARI ARCHAEA NON AUTOTROFI

DURANTE QUESTA  ERA  SI RITIENE CHE ABBIANO AVUTO ORIGINE  I PRIMI ORGANISMI UNICELLULARI PRIVI DI NUCLEO E CON DNA LIBERO NEL CITOPLASMA  NON PROTETTO ALL'INTERNO DELLA MEMBRANA NUCLEARE, PRIVI DI ORGANELLI .IN REALTA' GLI ARCHAEA HANNO AVUTO UNA LORO EVOLUZIONE INDIPENDENTE DAGLI ALTRI ESSERI VIVENTI (PROCARIOTI EUECARIOTI). NEL DISTRETTO DI ISUA  NELLA GROELANDIA OCCIDENTALE, SONO STATI RINVENUTI SEDIMENTI DI ARCHAEON PIU ANTICHI CONOSCIUTI RISALENTI A CIRCA 3,8 MILIARDI DI ANNI FA'. IN BASE A STUDI FATTI DAL DOTT. CARLO W. E DAI SUOI COLLABORATORI  SUL DNA DI BATTERI TERMOFILI E SU PROCARIOTI BATTERI E ORGANISMI EUKARIOTI. SI NOTO CHE NON C'ERA NESSUNA CORRELAZIONE FILOGENETICA. DA QUESTO STUDIO NACQUE UN NUOVO MODELLO DI CLASSIFICAZIONE  DEGLI ORGANISMI VIVENTI, BASATO ESSENZIALMENTE SULLE AFFINITA' FILOGENETICHE. QUINDI IN SEGUITO FU DECISO DI SUDDUVIDERE GLI ORGANISMI VIVENTI IN TRE DOMINI: BACTERIA -ARCHAEA -EUCARYOTA

Quindi possiamo dire che verso la fine del periodo pregeologico (Eone Adeano) e l'inizio dell'era eoarcheana si  svilupparono probabilmente i primi batteri archaeon .

Approfondimenti sul web

PYRODICTIUM ABYSSI
Zipcodezoo.com

Bibliografia


.                       ERA PALEOARCHEANA

                                         PROCARIOTI AUTOTTROFI UN ERA GEOLOGICA

Stromatoliti - Pilbara cratone - Australia Occidentale

IL PALEOARCHEANO E'  UN ERA GEOLOGICA APPARTENENTE ALL'EONE ARCHEANO . IL PERIODO TEMPORALE VA ALL'INCIRCA DA 3600 A 3200 MILIONI DI ANNI FA. IL PERIODO NON E' DEFINITO DA UNO SPECIFICO LIVELLO STRATIGRAFICO DELLE ROCCE SULLA TERRA. L'ERA PALEOARCHEANA SEGUE L'ERA  EOARCHEANA ED  E' PRECEDENTE  ALL'ERA EOARCHEANO.

IN IN QUESTA FASE PROBABILMENTE SI SONO SVILUPPATI I PRIMI BATTERI CAPACI DI COMPIERE LA FOTOSINTESI SICURAMENETE DI TIPO ANOSSICO (BATTERI AUTOTROFI). SI RITIENE CHE LE PRESENZE BATTERICHE BEN CONSERVATE SONO QUELLE PRESENTI SUGLI STROMATOLITI  CHE SI INIZIARONO A FORMARE CIRCA 3500 MILIONI DI ANNI FA TROVATI IN ALCUNI SITI IN AUSTRALIA OCCIDENTALE.

.                       ERA MESOARCHEANA

QUESTA ERA E' LA TERZA ERA GEOLOGICA DELL'EONE ARCHEANO. VA 3200 MILIONI DI ANNI A 2800 DI ANNI FA LA SUA DURATA  E DI CIRCA 400 MILIONI DI ANNI *

IL PERIODO NON CORRISPONDE AD UN PRECISO LIVELLO STRATIGRAFICO DI SEZIONE ROCCIOSE SULLA TERRA MA E' DEFINITO CRONOLOGICAMENTE. NON HA QUINDI UN GSSP DEFINITO DALLA COMMISSIONE INTERNAZIONALE DI STRATIGRAFIA.

ANIMAZIONE PRESA DA WIKIPEDIA ( DIVISIONE DEL SUPER CONTINENTE PANGEA)

NEL MESOARCHEANO SI MANIFESTO LA PRIMA GLACIAZIONE, AVVENUTA CIRCA 2900 MILIONI DI ANI FA. TALE GLACIAZIONE SI RITIENE CHE SIA STATA CAUSATA DA UN CAMBIAMENTO CLIMATICO DOVUTO ALLE ATTIVITA' METABOLICHE DEI PRIMI ORGANISMI MONOCELLULARI AUTOTROFI ED ETEROTROFI. IN QUESTO PERIODO IL SUPERCONTINENTE (IL VAALBARA) INIZIO A FRAMMENTARSI INTORNO AI 2800 MIONI DI ANNI FA. IN QUESTO PERIODO LE STROMATOLITI ERANO MOLTO PRESENTI.

.                       ERA NEOARCHEANO

IL NEOARCHEANO VA DAL 2800 A 2500 MILIONI  FA. IL PERIODO NON CORRISPONDE AD UN PRECISO LIVELLO STRATIGRAFICO DI SEZIONE ROCCIOSE SULLA TERRA MA E' DEFINITO CRONOLOGICAMENTE. NON HA QUINDI UN GSSP DEFINITO DALLA COMMISSIONE INTERNAZIONALE DI STRATIGRAFIA. IN QUESTA FASE I BATTERI AUTOTROFI, I CINOBATTERI, MIGLIORANO LA LORO ATTIVITA' FOTOSINTETICA PRODUCENDO UN ENORME QUANTITA' DI OSSIGENO ATTIVANDO REAZIONI OSSIDATIVE, MODIFICANDO LA COSTITUZIONE DELLE ROCCE E QUINDI DELLA CROSTA TERRESTRE. QUESTA SUPER PRODUZIONE DI OSSIGENO PORTO ALLA SCOMPARSA DI TUTTE QUELLE FORME DI VITA ANOSSICHE, TALE EVENTO E' CONOSCIUTO ANCHE COME CATASTROFE DELL'OSSIGENO, PERIODO SIDERIANO.