Ricostruzione tridimensionale di Ceramiales ediacaranee (Rhodophyta) dalla formazione fosforitica di Doushantuo, Cina meridionale

Antiche alghe marine e la storia della vita complessa primordiale

Molto prima che animali con conchiglie e scheletri popolassero gli oceani, i mari della Terra ospitavano già alghe marine sorprendentemente complesse. Questo studio descrive una nuova alga rossa fossile, Vetusceramium sinense, conservata in straordinario dettaglio tridimensionale nel Sud della Cina. Esaminando queste piccole piante inglobate nella roccia con potenti immagini a raggi X, gli scienziati mostrano che un’architettura avanzata delle alghe — e quindi forme di vita multicellulare sofisticate — si era evoluta più di mezzo miliardo di anni fa, molto prima della celebre esplosione cambrica degli animali.

Una finestra speciale sul profondo passato

I fossili provengono dalla formazione di Doushantuo, rocce depositate in mari bassi tra circa 635 e 551 milioni di anni fa. In questa regione i sedimenti del fondale erano insolitamente ricchi di fosfato, un minerale in grado di rivestire e riempire rapidamente i tessuti molli. Quella mineralizzazione rapida ha bloccato delicate cellule prima che si decomponessero, trasformando l’area di Weng’an nella provincia di Guizhou in uno dei migliori archivi mondiali della vita complessa primordiale. La nuova alga è stata trovata negli strati più scuri e ricchi di materiale organico di questa formazione, dove una sepoltura tranquilla e condizioni chimiche favorevoli hanno permesso la conservazione di organismi interi e minuscoli, non solo delle loro parti esterne resistenti.

Rivelare un’alga minuscola in 3D

Il team ha utilizzato la tomografia a raggi X da sincrotrone, una forma di scansione 3D a ultra-alta risoluzione, per esplorare all’interno di piccoli frammenti di fosforite senza frantumarli. Le scansioni hanno rivelato un corpo algale minuscolo ma finemente costruito, lungo circa un quarto di millimetro. Si presenta come un cilindro allungato, con una punta stretta e una base più ampia, molto simile all’estremità di crescita di alcune alghe rosse moderne. Ricostruendo il fossile fetta dopo fetta, i ricercatori hanno potuto distinguere diversi strati annidati di tessuto e persino pareti tra singole cellule.

Architettura di un’alga sorprendentemente sofisticata

All’interno di ciascun piccolo cilindro, gli scienziati hanno trovato un grande tubo centrale composto da cellule impilate, circondato da una guaina di filamenti più sottili e da uno strato esterno simile a una pelle. Le cellule centrali sono separate da spesse pareti trasversali che si allargano in aperture a forma di tromba. In più punti, le immagini mostrano piccoli passaggi che attraversano queste pareti — strutture che assomigliano molto alle “connessioni pit” che mettono in comunicazione le cellule vicine nelle alghe rosse viventi. Attorno a questo asse centrale, filamenti più fini si ramificano e si intrecciano in una rete di supporto, con un’organizzazione che varia dalla base alla punta in modi che suggeriscono sia sostegno meccanico sia efficace cattura della luce per la fotosintesi.

Collegare i fossili ediacarani alle alghe rosse moderne

La combinazione di un unico asse principale, una corona circostante di filamenti e probabili connessioni a pit richiama fortemente la struttura delle alghe marine viventi dell’ordine Ceramiales, uno dei gruppi più diversi e intricati delle alghe rosse odierne. Tuttavia, il fossile non conserva organi riproduttivi, elementi cruciali per collocarlo con sicurezza nell’albero filogenetico moderno. Per questo motivo gli autori interpretano Vetusceramium come una forma “stem” — un parente precoce che si colloca appena al di fuori del gruppo moderno delle Ceramiales ma che mostra già molte delle sue caratteristiche distintive. Ciò sposta progetti corporei simili a quelli delle Ceramiales fino al tardo Ediacarano, centinaia di milioni di anni prima di quanto suggerisca il limitato record fossile.

Escludere altre forme di vita

Questi tubi potrebbero appartenere ad altri tipi di organismi, come spugne, vermi o alghe verdi e brune? Gli autori hanno confrontato con cura Vetusceramium con una serie di candidati. Diversamente dalle spugne, i fossili non mostrano pori per filtrare il cibo. Mancano anche gli scheletri calcificati di alcune alghe primitive e i modelli tessutali interni non corrispondono a quelli delle alghe verdi o brune. Al contrario, la presenza consistente di pareti cellulari spesse, cellule assiali centrali e possibili connessioni a pit — una caratteristica unica delle alghe rosse — indica con forza un’identità come alga rossa.

Perché questa antica alga è importante

Questa alga fossile dimostra che progetti multicellulari elaborati erano già presenti molto prima che gli animali salissero alla ribalta. La scoperta conferma che alghe rosse con un complesso “apparato interno” e tessuti specializzati prosperavano nei mari ediacarani più di 580 milioni di anni fa. Organismi di questo tipo avrebbero contribuito alla produzione di ossigeno, costruito habitat sul fondale marino e influenzato la chimica degli oceani. Grazie alla conservazione tridimensionale fino alle singole pareti cellulari, le rocce di Doushantuo offrono agli scienziati uno sguardo senza precedenti su come fossero costruite le prime alghe marine, colmando il divario tra semplici tappeti microbici e la vita macroscopica ricca che sarebbe seguita.

Citazione: Du, W., Wang, X., Wang, Y. et al. Three-dimensional reconstruction of ediacaran ceramiales (Rhodophyta) from the phosphorite doushantuo formation, South China. Sci Rep 16, 9935 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42410-5

Parole chiave: Alghe rosse ediacarane, Fossili di Doushantuo, multicellularità, tomografia a sincrotrone, primi ecosistemi marini