La vida compleja pudo haber tenido un falso comienzo hace 2.300 millones de años

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Era un signo de lo que estaba por venir. Hace unos 2.300 millones de años, nuestro primitivo planeta era un mundo pobre en oxígeno, profundamente diferente al que conocemos [que, como mostramos en esta historia, aún así contenía vida]. Pero fue en ese momento cuando, de forma breve y misteriosa, adquirió una atmósfera rica en oxígeno.

Este acontecimiento, conocido como el Evento de Lomagundi, podría haber proporcionado una oportunidad fugaz para la evolución de criaturas animales complejas miles de millones de años antes de que aparecieran los antepasados ​​de todos los animales que conocemos hoy.

Se cree que la Tierra comenzó a desarrollar su moderna atmósfera rica en oxígeno no más tarde que hace 800 millones de años, como puedes leer aquí. Esto es más o menos cuando los animales biológicamente complejos que respiran oxígeno aparecen por primera vez en el registro fósil [y del que surgieron los antepasados de los vertebrados, entre los que estamos nosotros, hace más de 400 millones de años, que puede leer aquí], lo que lleva a muchos a sugerir que la vida animal fue posible gracias al aumento del oxígeno atmosférico.

Con anterioridad a estos 800 millones de años, es posible que hubiera poco oxígeno gaseoso presente (una estimación de 2014 sugiere que pudo haber supuesto la insignificante cantidad de un 0.1 por ciento del nivel actual).

El evento de Lomagundi (entre 2.300 y 2.100 millones de años atrás) es una excepción a este primitivo mundo pobre en oxígeno. El análisis químico de las rocas de “Lomagundi” indica que la cantidad de carbono orgánico enterrado en el océano profundo de repente aumentó.

De subida

(Imagen ampliable) Los estratos de roca delatan la presencia de materiales de períodos arcaicos. Imagen: Lyons Lab, UC Riverside

El carbono orgánico normalmente consume oxígeno conforme se descompone en el agua. La implicación de tanto carbono orgánico escapando a este proceso de desintegración y, en lugar, enterrándose, debió haber resultado en el aumento de los niveles de oxígeno en el océano y la atmósfera.

“El evento de Lomagundi se ha propuesto recientemente como un intervalo de niveles de oxígeno bastante altos, tal vez incluso cercanos a los valores modernos”, dice Michael Kipp en la Universidad de Washington en Seattle, en Estados Unidos.

No hay consenso sobre por qué nuestro planeta, en un breve período de tiempo, ganó y luego perdió una atmósfera rica en oxígeno.

Ahora, con la intención de tener una mejor idea de los niveles de oxígeno durante el Evento de Lomagundi, Kipp y sus colegas analizaron el selenio en las rocas formadas en el fondo del océano durante el intervalo.

La presencia de este elemento en las rocas de Lomagundi muestra que la atmósfera contenía oxígeno: el selenio se libera cuando las rocas en tierra seca se erosionan en presencia de este gas. Los ríos llevan entonces el selenio al océano, donde se acumula lentamente en el fondo.

Pero hay otro factor implicado en el proceso. Los microbios presentes en la superficie del océano metabolizan el selenio, alterando el equilibrio entre dos de sus isótopos de origen natural: el selenio-78 y el selenio-82. Exactamente cuánto selenio metabolizan los microbios, y cuánto cambia el balance de isótopos, está influenciado por la cantidad de oxígeno disuelto en mares poco profundos. [La vida ya existía en la Tierra desde mucho antes, pues como mostramos aquí, tiene unos 4.000 millones de años.]

Kipp y sus colegas midieron las proporciones de isótopos de selenio en las rocas de Lomagundi formadas en varios lugares alrededor del mundo, y luego trabajaron nuevamente para estimar el nivel de oxígeno disuelto en los mares poco profundos de este tiempo. Sus cálculos sugieren que el nivel pudo haber sido por lo menos 5 micromoles por litro de agua.

Un sutil trabajo detectivesco

(Imagen ampliable) Las bacterias pueden sobrevivir con niveles de oxígeno muy bajos. Imagen: MIT News

Este nivel está considerablemente por debajo del nivel moderno de 325 micromoles por litro, pero todavía está muy por encima de los requerimientos mínimos de oxígeno de algunos animales marinos simples vivos hoy en día, que pueden subsistir con alrededor de 0,9 micromoles por litro.

Paul Mason de la Universidad de Utrecht en los Países Bajos está impresionado con el estudio, sobre todo por lo sutiles que son y lo difíciles de detectar que son las firmas de selenio en el registro geológico. “Tienen que ser felicitados por tener la paciencia para hacer el trabajo”, dice.

Sin embargo, las implicaciones de la investigación son las que atraerán la mayor atención. “El mensaje es que el nivel de oxígeno era lo suficientemente alto como para permitir el sustento de vida eucariótica y, según algunos argumentos, tal vez incluso la vida animal”, dice Timothy Lyons de la Universidad de California Riverside, en Estados Unidos, que colabora con Kipp y sus colegas, pero no participó en el nuevo estudio.

Esto confirma que el evento de Lomagundi fue lo que Lyons llama un “oasis de oxígeno en el tiempo”. Tiene implicaciones para nuestra comprensión de cómo, si acaso lo hizo, la evolución animal fue influenciada por el oxígeno disponible.

“Es como un perfecto experimento mental”, dice Lyons. “Vamos a predecir lo que una comunidad de vida predominantemente anóxica haría si se toparan con una gran inyección de oxígeno a principios de su historia.”

Falta de pruebas

Hasta ahora, sin embargo, parece que la respuesta fue escasa: aunque existen indicios de que la vida se hizo más compleja durante el evento de Lomagundi, no hay pruebas realmente convincentes.

“Pero eso no significa que esos organismos no existieran”, dice Kipp. “En paleontología, es difícil argumentar que la ausencia de evidencia implica una evidencia de ausencia.”

El aparente fracaso de la vida para llegar a ser compleja durante el evento de Lomagundi a pesar de tener el oxígeno para hacerlo no es sorprendente, dice Nicholas Butterfield de la Universidad de Cambridge, en el Reino Unido. En lugar de ser la falta de oxígeno la que retrasa la aparición de los animales hasta los últimos 800 millones de años, cree que la razón era que la evolución requirió de eones para “discurrir” cómo desarrollar organismos biológicamente tan complejos [un proceso que siempre ha estado presente y, como mostramos aquí, no se detiene ni ahora].

En otras palabras, en aquel momento la vida simplemente no estaba lista para llegar a ser compleja. “Creo que apoya la opinión de que la historia tiene mayor complejidad que el oxígeno”, dice Butterfield.

Artículo original publicado en New Scientist. Revisado y traducido por ¡QFC!

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2017-01-17T23:16:24+00:00