23/10/2023
Un recente lavoro pubblicato sulla rivista Current Biology cerca di fare luce sull’evoluzione della vita e sul numero di cellule che si sono succedute durante l’evoluzione degli esseri viventi, dai batteri alle balenottere azzurre.
Intervistati dalla prestigiosa rivista Science, diversi esperti nel mondo scientifico, riflettono e discutono sui risultati del team di ricercatori guidato da Peter Crockford, geologo della Carleton University, per i quali il numero di cellule degli esseri viventi supera di mille miliardi il numero stimato di granelli di sabbia sulla Terra. È 1 milione di volte più grande di tutte le stelle dell'universo. E il numero di cellule mai vissute è ancora più grande di 10 ordini di grandezza. Tra gli esperti intervistati, anche Alessio Collalti, primo ricercatore l'Istituto per i sistemi agricoli e forestali del Mediterraneo (Cnr-Isafom) ed esperto in ecologia forestale che afferma: “I numeri dello studio sembrano ragionevoli e realistici. Le stime di Crockford e colleghi derivano in parte anche dai dati di produttività e fotosintesi da noi pubblicati nel 2019, sulle foreste attuali. Lo studio di Crockford e colleghi si legge come un film sulla vita sulla e della Terra e su come si è sviluppata fin dall'inizio”.
Si è arrivati al numero di cellule viventi oggi, combinando le stime esistenti del numero di microbi attualmente presenti negli oceani, nel suolo e nel sottosuolo terrestre con il numero di cellule degli organismi più grandi. Questo numero – per la maggior parte cianobatteri (piccoli organismi unicellulari procarioti, fotoautotrofi) – è stato il punto di partenza per calcolare il numero totale di cellule mai esistite.
La chiave del calcolo è stata la produttività primaria, ovvero la conversione dell'anidride carbonica (CO2) nei composti organici a base di carbonio che alimentano la vita. Per capire come la produttività primaria sia cambiata nel corso della storia geologica della Terra, Crockford e colleghi hanno setacciato la letteratura scientifica alla ricerca di stime sul numero e sui tipi di organismi fotosintetizzanti in diversi momenti e sulla quantità di "cibo" da essi prodotta. Conoscendo la produttività primaria delle cellule moderne, i ricercatori sono stati in grado di riportare indietro l'orologio per calcolare quante cellule sarebbero state necessarie per sostenere i livelli di produttività del passato. Hanno adattato il calcolo in base a fattori quali l'evoluzione delle diverse forme di vita e il modo in cui le ere glaciali hanno smorzato l'attività di questi organismi.
Mettendo insieme tutti i calcoli, sono vissute tra le 1039 e le 1040 cellule. Insieme, questi organismi fotosintetizzanti hanno utilizzato tutto il carbonio della Terra per circa 100 volte. I calcoli dei ricercatori suggeriscono che questi numeri si stanno avvicinando a un limite massimo. La Terra non ha semplicemente le risorse per sostenere più di 1041 cellule.
Crockford e colleghi hanno anche proiettato il loro film nel futuro. Man mano che il Sole invecchia, si illumina, innescando processi geologici che ridurranno gradualmente la quantità di CO2 nell'aria. Tra circa 1 miliardo di anni, secondo lo scenario degli autori, i livelli di CO2 scenderanno a tal punto che la fotosintesi potrebbe ridursi. Le piante moriranno. La temperatura degli oceani aumenterà a tal punto che nemmeno i produttori primari riusciranno a sopravvivere. Di lì a poco, la biomassa terrestre crollerà e la vita come la conosciamo si fermerà. "Spero che si sbaglino", dice Jeffrey Cameron, biochimico dell'Università del Colorado, Boulder. Tuttavia, "è un ottimo esercizio di riflessione fare questi calcoli".
“Lavori di questa portata sono rilevanti e cruciali non solo per capire il passato e l’evoluzione della vita sul nostro pianeta ma anche per formulare strategie mirate alla corretta gestione e protezione delle risorse naturali atte a favorire il mantenimento della vita sulla terra“ afferma Silvano Fares, direttore del Cnr-Isafom.
Per informazioni:
Alessio Collalti
Cnr-Isafom
alessio.collalti@cnr.it
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