Durante un'escursione nella Valle del Dadès in Marocco, la dottoressa Rowan Martindale ha notato qualcosa di così insolito da attirare immediatamente la sua attenzione. Martindale, paleoecologa e geobiologa dell'Università del Texas ad Austin, stava esplorando con altri ricercatori, tra cui Stéphane Bodin dell'Università di Aarhus, per studiare antichi ecosistemi di barriera corallina. Per raggiungere quelle barriere, dovevano attraversare strati di roccia chiamati torbiditi - depositi di valanghe sottomarine. Le increspature sono comuni lì, ma Martindale ha notato qualcosa sopra: strutture rugose, piccole creste e depressioni formate da tappeti microbici.

Le strutture rugose sono prove di vita microbica antica, ma sono fragili. Una volta che gli animali hanno iniziato a scavare nei sedimenti del fondale marino centinaia di milioni di anni fa, queste caratteristiche venivano solitamente distrutte. Di conseguenza, sono rare in rocce più giovani di circa 540 milioni di anni e si trovano principalmente in ambienti costieri poco profondi dove la luce solare supporta alghe fotosintetiche. Le rocce che Martindale stava esaminando, tuttavia, si sono formate in acque profonde almeno 180 metri sotto la superficie, dove la luce solare non arriva. Questo è un problema: se i microbi dipendenti dalla luce solare non avrebbero potuto crearle, cosa le ha create?

Le torbiditi si sono formate circa 180 milioni di anni fa, quando gli animali del fondale marino erano abbondanti e disturbavano costantemente i sedimenti - esattamente il tipo di attività che distrugge le trame microbiche. Tutto indicava che queste strutture rugose non avrebbero dovuto essere lì. Martindale e il suo team hanno cercato di confermare sia l'ambiente che l'origine biologica. Hanno verificato che gli strati erano torbiditi di acque profonde, poi hanno trovato concentrazioni elevate di carbonio sotto le rughe - una firma chimica dell'attività biologica.

Passando agli oceani moderni, i ricercatori hanno trovato filmati di veicoli sottomarini telecomandati che mostrano tappeti microbici che si formano ben al di sotto della zona fotica, alimentati da batteri chemiosintetici che usano reazioni chimiche invece della luce solare. Il team ha concluso di aver identificato strutture rugose chemiosintetiche nella documentazione rocciosa. La loro spiegazione proposta: i flussi di torbidite hanno fornito nutrienti al fondale marino profondo; mentre la materia organica si decomponeva, i livelli di ossigeno sono diminuiti, creando condizioni per i microbi chemiosintetici. Tra i flussi di detriti, i tappeti batterici si sono diffusi e hanno sviluppato rughe, occasionalmente venendo sepolti e preservati.

Martindale spera che futuri esperimenti di laboratorio chiariscano come queste strutture si formano in acque profonde. La scoperta suggerisce che i geologi potrebbero dover riconsiderare ambienti precedentemente scartati come improbabili per preservare prove di vita microbica antica. "Le strutture rugose sono prove molto importanti nell'evoluzione primordiale della vita", dice Martindale. Ignorando la loro possibile presenza nelle torbiditi, "potremmo perderci un pezzo chiave della storia della vita microbica".