Risposta ecologica marina complessa durante l'Eocene-Oligocene rivelata dal record globale dei foraminiferi

Quando i mari antichi affrontarono un punto di svolta climatico

Circa 34 milioni di anni fa, il clima della Terra cambiò da un mondo caldo con poche calotte permanenti a uno dominato da grandi ghiacciai in Antartide. Questo passaggio rimodellò i livelli del mare, le temperature oceaniche e la vita di innumerevoli organismi marini. In questo studio, i ricercatori scavano nel registro fossile di minuscoli organismi con conchiglie chiamati foraminiferi — protagonisti essenziali dei mari antichi — per scoprire come comunità marine differenti risposero realmente a questa grande perturbazione climatica. Il loro lavoro rivela che la storia è molto più sfumata di un’unica estinzione di massa: diversi gruppi di foraminiferi seguirono traiettorie evolutive molto differenti mentre il pianeta si raffreddava.

Piccole conchiglie come viaggiatori del tempo

I foraminiferi sono organismi unicellulari che costruiscono conchiglie intricate e vivono sia planando nell’oceano aperto sia sul fondale marino, dalle acque chiaramente illuminate alle grandi profondità. Poiché le loro conchiglie si fossilizzano in grandissime quantità, costituiscono uno dei migliori archivi della vita oceanica passata. Il team ha assemblato un enorme dataset globale di oltre mille specie provenienti da 161 carotaggi e affioramenti rocciosi, coprendo un intervallo temporale tra 48 e 20 milioni di anni fa. Hanno poi impiegato un nuovo algoritmo informatico che prende in prestito idee dalla biologia evolutiva — “mutazioni”, “ricombinazione” e “selezione” tra linee temporali alternative — per ricostruire una storia globale molto dettagliata di quando le specie comparvero e scomparvero, con una risoluzione media di circa 29.000 anni.

Ricostruire l’ascesa e il declino della diversità antica

Con questa cronologia ad alta risoluzione, i ricercatori hanno seguito come la ricchezza di specie — essenzialmente il numero di specie diverse — aumentò e diminuì nel tempo. Hanno individuato due ampie fasi di crescita e due grandi cali. Prima della grande transizione climatica vi fu un primo impulso alla diversità seguito da una lunga flessione durante il tardo Eocene. Poi si osservò un’esplosione di nuove specie nel Priaboniano inferiore, particolarmente sul fondale abissale. La vera crisi iniziò più tardi, con un declino prolungato che si estese dall’Eocene superiore all’Oligocene inferiore, suddiviso in una fase di estinzione prolungata e in un ulteriore calo nell’Oligocene inferiore. La diversità rimase bassa fino al Miocene inferiore, con solo timidi segnali di ripresa iniziale.

Habitat diversi, destini diversi

Uno degli aspetti centrali è che non tutti i foraminiferi reagirono allo stesso modo. Le specie planctoniche che vivono vicino alla superficie e le forme più grandi che abitano acque calde e poco profonde condivisero storie strettamente correlate. La loro diversità seguì la temperatura della superficie del mare e il livello del mare: con il raffreddamento planetario e il calo del livello marino, gli specialisti delle acque calde persero terreno. Le perdite più nette per questi gruppi si verificarono proprio quando si formò una grande e stabile calotta glaciale in Antartide e il livello del mare scese di decine di metri. Al contrario, le piccole specie bentoniche del fondale profondo raccontarono una storia diversa. Prosperarono brevemente nel tardo Eocene, probabilmente alimentate da cambiamenti nel cibo che raggiungeva le profondità quando condizioni più fredde e fioriture di minuscole piante aumentarono l’esportazione di materia organica verso il basso, e solo in seguito entrarono in un lungo e irregolare declino.

Clima, cibo e paesaggi subacquei

Confrontando le tendenze fossili con registri indipendenti di temperatura, livello del mare e chimica del carbonio, lo studio separa i principali fattori alla base di questi cambiamenti. Le specie di superficie e di acque superficiali furono le più sensibili al raffreddamento dei mari e alla contrazione degli habitat poco profondi. Le comunità abissali, invece, risposero in misura maggiore a variazioni di temperatura delle acque profonde, alla quantità di detrito organico che precipitava dall’alto e agli spostamenti nel ciclo globale del carbonio. Gli autori hanno inoltre esaminato altri eventi drammatici del periodo, come impatti meteoritici ed eruzioni vulcaniche di grande portata, e hanno rilevato che questi ebbero poco o nessun segno chiaro sulla diversità complessiva dei foraminiferi rispetto ai cambiamenti climatici e oceanici a lungo termine.

Un passato complesso con lezioni per il futuro

Per un lettore non esperto potrebbe essere facile immaginare i cambiamenti climatici antichi come semplici catastrofi che spazzano via la vita in un unico colpo. Questo lavoro dipinge un quadro più sottile: mentre la Terra si raffreddava verso il suo stato glaciale moderno, alcune comunità marine collassarono, altre fiorirono temporaneamente e molte reagirono in modi strettamente legati al loro habitat e alle fonti di cibo. Applicando metodi computazionali all’avanguardia a un enorme dataset globale, lo studio mostra che la reazione della vita ai cambiamenti climatici è stratificata, specifica per habitat e fortemente dipendente dal ritmo e dalla natura delle variazioni ambientali. Comprendere quella complessità nel passato profondo aiuta gli scienziati a prevedere meglio come gli oceani odierni — e le innumerevoli piccole forme di vita che li sostengono — potrebbero rispondere mentre il nostro clima cambia rapidamente.

Citazione: Lu, Z., Xue, K., Deng, Y. et al. Complex marine ecological response during the Eocene-Oligocene revealed by global foraminiferal record. Nat Commun 17, 3954 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70541-w

Parole chiave: transizione climatica Eocene-Oligocene, fossili di foraminiferi, cambiamento della biodiversità marina, clima antico e livello del mare, ecosistemi abissali