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Sono effettivamente resti di batteri e archaea i microfossili risalenti a 3,5 miliardi di anni fa scoperti nella regione di Pilbara, in Australia occidentale, nel 1982, la cui origine biologica era stata successivamente messa in dubbio. Insieme ai microfossili della formazione rocciosa di Nuvvuagittuq, in Canada, quelli australiani sono dunque le più antiche forme di vita conosciute. A stabilirlo è stato un gruppo diretto da J. William Schopf, dell’Università della California a Los Angeles, e John W. Valley, dell’Università del Wisconsin a Madison, che firmano un articolo sui “Proccedings of the National Academy of Sciences”.

I microfossili della selce di Apex, nella formazione di Pilbara, erano stati descritti per la prima volta da Schopf nel 1993 e identificati come microrganismi sulla base della forma osservata al microscopio. In seguito però questa identificazione era stata messa in dubbio da altri studi che avevano mostrato che forme analoghe potevano emergere anche da processi geologici invece che biologici.

Nello studio appena pubblicato, Schopf, Valley e colleghi hanno analizzato 11 di questi microfossili con una tecnica sofisticata, la spettrometria di massa a ioni secondari (SIMS), che ha permesso di separare il carbonio presente in ciascuno dei campioni nei suoi isotopi costituenti e misurarne i rapporti. (Gli isotopi sono varianti di uno stesso elemento chimico che differiscono però per la loro massa.) Gli organismi hanno un rapporto fra i vari isotopi del carbonio diverso da quello tipico rilevato nella crosta terrestre, ma non solo: piante, animali, microrganismi hanno rapporti differenti tra loro e caratteristici, a volte anche all’interno di uno stesso regno.

Tutti i campioni esaminati dagli autori avevano rapporti isotopici differenti rispetto a quelli della roccia

in cui erano inclusi e i valori dei rapporti erano correlati con le loro forme, ossia a forme simili di microfossili corrispondevano rapporti isotopici simili: “Se i campioni non fossero di origine biologica, non ci sarebbe spiegazione per questa correlazione”, spiega Valley.

Sulla base delle informazioni ottenute, i ricercatori hanno anche potuto assegnare un’identità e probabili comportamenti fisiologici ai fossili, scoprendo che, pur trattandosi di microrganismi primitivi, erano diversificati, essendo attribuibili a cinque taxa, ossia grandi raggruppamenti di organismi. Di questi, due erano batteri fotosintetici che dovevano fare affidamento sulla luce solare per produrre energia, uno apparteneva ad archaea produttori di metano e altri due erano gamma-proteobatteri che consumavano metano, un gas che era un importante costituente dell’atmosfera terrestre prima del cosiddetto Grande evento di ossidazione verificatosi 2,5 miliardi di anni fa circa, che portò all’accumulo di ossigeno in atmosfera.

Questa diversificazione, osserva Schopf, indica che “la vita deve essere iniziata decisamente prima, nessuno sa quanto prima, e conferma che la vita primitiva non ha difficoltà a formarsi e a evolvere in microrganismi più avanzati.”