Le stuoie microbiche sono fogli multistrato di microrganismi – principalmente batteri e archaea (un altro dominio di microbi delle dimensioni di un batterio) che hanno dominato gran parte del pianeta per miliardi di anni, prima dell’evoluzione degli organismi multicellulari, che prontamente hanno mangiato quei microbi non appena sono arrivati sul posto. I tappeti microbici si trovano spesso all’interfaccia tra due sostanze, specialmente in ambienti umidi o sommersi, come il fondo del mare. Questi tappeti microbici sono tenuti insieme da sostanze polimeriche extracellulari, note anche come schiuma, che ne rinforzano la struttura e le aderiscono al substrato.
Le prove fossili di stuoie microbiche risalgono a 3,500 milioni di anni fa, fungendo da prima prova diretta della vita sulla Terra. Inizialmente, i microbi nelle stuoie erano chemioautotrofi, il che significa che ottenevano la loro energia e carbonio combinando insieme sostanze chimiche trovate principalmente nelle bocche idrotermali sul fondo dell’oceano. Quindi, circa 2,600 milioni di anni fa, i microbi hanno evoluto la fotosintesi, potrebbero espandersi dal “ghetto idrotermale” in una gamma molto più ampia di ambienti, in particolare i 100 – 300 m (328 – 985 piedi) superiori della colonna d’acqua, noti come la zona pelagica, e qualsiasi tratto di fondale marino con luce disponibile.
I tappeti microbici sono il contesto all’interno dei primi organismi multicellulari evoluti. Alcuni scienziati sostengono che i primi organismi pluricellulari, la fauna ediacarana, vivevano attaccati alle stuoie e acquisivano la loro energia attraverso la simbiosi con le alghe, distribuite in tutto il corpo. Almeno, questo è ciò che sembra plausibile, poiché gli organismi Ediacarani mancano di un intestino o di un evidente apparato di alimentazione. In quella che viene chiamata “vita sulle stuoie”, gli organismi mobili inizialmente si sono evoluti come scavatori nelle stuoie, scavando buche orizzontali poco profonde attraverso di esse, alcune delle quali si sono conservate fino ad oggi.
Durante il periodo Cambriano, circa 542 milioni di anni fa, ci fu una “rivoluzione della bioerosione” che si verificò quando gli animali mobili espansero le loro dimensioni, complessità e serie di comportamenti. Infatti, complessi cunicoli verticali – assenti nel precedente periodo ediacarano – fanno parte della definizione ufficiale dell’inizio del Cambriano, insieme alla comparsa di organismi ubiquitari conosciuti come le piccole faune a guscio. Queste complesse tane segnarono l’inizio della fine dei tappeti microbici, che non potevano più permettersi di esistere all’aperto come fonte di cibo così concentrata. Oggi, le stuoie microbiche si trovano solo in aree prive della maggior parte delle altre forme di vita, come croste sottili nei deserti, in acque molto salmastre o nelle profondità del fondo oceanico.