La vita sulla terraferma resa possibile dallo strato di ozono

La produzione di ossigeno (O2) sulla Terra è iniziata più di due miliardi di anni fa dalla scissione delle molecole d’acqua da parte del sole e più significativamente, attraverso la fotosintesi delle alghe blu-verdi negli oceani. Nel corso di milioni di anni, l’O2 ha cominciato ad accumularsi nell’atmosfera terrestre. L’ozono cominciò a formarsi anche attraverso la dissociazione fotochimica in cui le molecole di O2 assorbono le radiazioni UV, facendole dividere in due singole molecole di ossigeno (O). Le singole molecole di ossigeno e O2 possono poi reagire tra loro per formare ozono (O3). Circa 600 milioni di anni fa, si è formato un sottile strato di ozono in grado di proteggere la vita dalle lunghezze d’onda nocive dei raggi UV (lunghezze d’onda tra 200-300 nm).

Prima della formazione dello strato di ozono, la vita esisteva solo negli oceani, dove l’acqua era abbastanza profonda da proteggere gli organismi dalle radiazioni UV, ma abbastanza bassa da permettere la fotosintesi. Quando lo strato di ozono divenne abbastanza spesso da proteggere gli organismi dallo spettro nocivo dei raggi UV (circa 600 milioni di anni fa), ci fu una massiccia diversificazione della vita. Questa diversificazione era conosciuta come l’Esplosione Cambriana. Durante l’esplosione cambriana, molti organismi multicellulari complessi si sono evoluti negli oceani, compresi tutti i phyla animali conosciuti. Gli organismi marini divennero mobili e furono in grado di vivere in aree meno profonde dell’oceano con una maggiore esposizione alla luce solare. Nel Siluriano, circa 420 milioni di anni fa, i livelli di ozono erano abbastanza alti da permettere agli organismi di sopravvivere sulla terraferma, senza alcuna protezione dall’acqua.

I primi organismi che trascorsero del tempo sulla terraferma furono probabilmente alghe e funghi che vivevano nelle zone intertidali dove i livelli dell’acqua fluttuavano con l’alzarsi e l’abbassarsi delle maree. Questi organismi sono tra i più antichi fossili terrestri conosciuti e si stima che siano vissuti 480-460 milioni di anni fa. Alla fine, le piante primitive si sono evolute come i primi organismi completamente terrestri. A questo punto, lo strato di ozono era ancora relativamente sottile e si pensa che le piante abbiano sviluppato composti di schermatura UV come la scitonemina per fornire loro un’ulteriore protezione UV. I primi animali a colonizzare la terraferma circa 450 milioni di anni fa erano artropodi come i miriapodi (millepiedi e centopiedi), gli aracnidi e gli antenati dei moderni insetti.