NeoFronteras

La gran oxidación se dio hace 2400 millones de años

Área: Paleontología — viernes, 31 de octubre de 2008

Las muestras de hace 2700 millones de años de esquistos del oeste de Australia no determinan el comienzo de la liberación de oxígeno en la Tierra, quedando la fecha de hace 2400 millones de años como la más probable hasta el momento para ese evento.

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Gota de aceite fósil. Foto: Birger Rasmussen, Nature.

La atmósfera de la Tierra primitiva sería irrespirable para nosotros. Se necesitaron millones de generaciones de seres fotosintéticos microscópicos para cambiarla, añadiendo oxígeno, cambiando su química y por ende el clima del planeta. A partir de ese momento la vida sobre la Tierra empezó a fundirse con la esfera rocosa que la cobijaba hasta crear un ente planetario autorregulado. Más tarde, cuando hubo suficiente oxígeno atmosférico, se sintetizó ozono y con ello se posibilitó que los esterilizantes rayos ultravioletas no destruyeran los organismos que se atrevían a estar cerca de la superficie oceánica o que desafiaran al destino con su salida al exterior.
El desprendimiento de oxígeno pasó hace miles de millones de años, pero fijar una fecha exacta para ese acontecimiento no es fácil. Nuestro reloj biogeológico tiene grandes errores para épocas tan remotas. Ahora un nuevo estudio basado en el análisis de antiguos sedimentos sugiere que este acontecimiento comenzó varios cientos de millones de años más tarde de lo que se creía, reconciliando así resultados de distintos estudios que antes estaban en conflicto.
Según el registro geológico el oxígeno apareció en la atmósfera terrestre hace 2400 millones de años. En ese momento se produjo el evento de la gran oxidación consistente en una gran liberación de oxígeno procedente de la fotosíntesis. Este oxígeno facilitaría el camino para la aparición de microorganismos más complejos como los eucariotas (con núcleo diferenciado) y más tarde, con la suficiente cantidad, la vida animal compleja. Por tanto, esta fecha de hace 2400 millones de años impone una cota a la aparición o desarrollo de la fotosíntesis.
Por otro lado los fósiles de cianobacterias y eucariotas más antiguos conocidos del registro fósil, e identificados sin problemas, corresponden a hace 2150 millones de años y a hace 1780–1680 millones de años respectivamente. Aunque hay estudios controvertidos que sugieren la existencia de vida e incluso de cianobacterias hace más de 3000 millones de años. Pudiera ser también que la fotosíntesis se desarrollara pronto y que la química oceánica hubiera impedido la liberación de oxígeno a la atmósfera al ser este gas muy reactivo.
Se ha sugerido que algunos de los depósitos de óxido de hierro a partir de los cuales obtenemos ese metal se deberían a un proceso biológico de liberación de oxígeno como el descrito.
Para saber qué pasó realmente los científicos deben de confiar en las trazas de determinados compuestos químicos producidos por los procesos biológicos e inferir las condiciones ambientales de aquel entonces.
En 1999 unos investigadores dirigidos por Jochen Brocks de University of Sydney analizaron muestras de esquisto de hace 2700 millones de años del oeste de Australia (concretamente en Pilbara) y dijeron encontrar ciertos tipos de hidrocarburos que indicaban la presencia de bacterias productoras de oxígeno en ese momento. Esto suponía un problema porque colocaba la liberación del oxígeno 300 millones de años antes que lo que indicaban las rocas antes mencionadas del registro geológico (2400 millones). El problema ha estado preocupando a los especialistas en el campo desde entonces y complicando los modelos evolutivos desde entonces.
Ahora un grupo australiano dirigido por Birger Rasmussen de Curtin University of Technology en Perth (Australia) puede que haya dado con una solución. Han analizando con un instrumental más moderno la composición isotópica en carbono de las gotas de aceite fosilizadas contenidas en esos mismos esquistos recolectados en aquellas fechas, han inferido la composición de los materiales orgánicos presentes cuando estas rocas se formaron y deducido su origen. El análisis muestra que los hidrocarburos allí presentes se formaron en las rocas, pero su origen no es biológico. Por tanto los resultados de 1999 serían erróneos. El equipo de 1999 en lugar de haber analizado restos de aquella época habría analizado contaminantes introducidos en la roca y procedentes de rocas sedimentarias más jóvenes, quizás debido a alguna filtración o debido a residuos introducidos al perforar con el taladro cuando extrajeron las muestras.
Sin embargo, todavía quedan por aclarar los resultados de otros estudios basados en rocas de otras localizaciones, y en los que se afirma la presencia de microbios fotosintético en fechas anteriores a hace más de 2400 millones de años.

Fuentes y referencias:
Noticia en Science.
Artículo original (resumen).

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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12 Comentarios

  1. __Emilio:

    Este artículo, si cambiamos el protagonista, y hacemos un ejercicio de imaginación… sería negado por los detractores del cambio climático: “¿que la acción de un ser vivo puede cambiar el clima del planeta? ¡pero bueno, eso es inconcebible!”
    Es curioso que nadie niegue que la acción de las bacterias cambiase el clima (nada menos que a mejor) y las condiciones vitales del planeta… pero que un burraco bípedo genere millones de toneladas de gas de efecto invernadero (de varios tipos) en un tiempo récord… no tiene, para ellos, ningún efecto.

    Saludos.

  2. lluís:

    Pues como no se den prisa en aclarar los resultados de esos otros estudios en los que se afirma la existencia de microbios fotosintéticos en fechas anteriores a los 2400 millones de años, a tenor de lo que se dice en el informe de WWF, nos vamos a “oxidar” en tan breve plazo que no nos quedará tiempo para resolver esta incógnita (vamos, ni esta, ni ninguna…sería una lástima,dada la cantidad de apasionantes cuestiones pendientes de resolver y que parece, en algunos casos, que las tenemos al alcance de la mano. Deberíamos durar otros mil años más aquí).

  3. Eborense:

    Unos seres vivos cambiando la atmósfera (y por tanto el clima)… actuando durante millones de años. Pequeño parámetro temporal que reduce a nada las conclusiones del experimento mental de Emilio.

  4. NeoFronteras:

    Es ese detalle del margen temporal el que puede determinar nuestro fin. En el pasado todo cambio producido durante millones de años era más o menos inocuo para las especies de un momento dado. Cuando se produjeron cambios rápidos se dieron las extinciones masivas, precisamente por la incapacidad de adaptarse a tiempo.

  5. __Emilio:

    Para Eborense:

    No cierres la puerta tan rápido a mi “experimento”. Es un ser vivo, quemando billones de toneladas de oxígeno, NO2, produciendo millones de toneladas de metano… en 150 años.
    No dices nada de la capa de ozono? En solo 50 años nos la cargamos. 50 años.
    Mi “experimento” no es definitivo, pero no por ello despreciable. Por lo menos no más despreciable que negar el cambio climático por factores humanos y encender un puro mientras se lee el Expansión.

    Saludos.

  6. lluís:

    El máximo responsable de la destrucción de ozono es el gélido invierno antártico, el cual crea unas condiciones de partida que provocan un proceso químico de destrucción del ozono al llegar la primavera: De abril a agosto el Sol evita la Antártida y además soplan unos más que fuertes vientos que azotan el polo Sur, aislando su aire del resto de la atmósfera, así se crean nubes altas en forma de corona. Estas nubes están llenas de cristales de hielo finamente dispersados en los que se halla la causa de la destrucción del ozono. Y aunque no se conoce bien el mecanismo se sabe que en la superficie de esos cristales se dan unas reacciones que de otro modo no tendrían lugar. Entre otras moléculas que allí se forman aparecen el nitrato de cloro y el ácido clorhídrico, las cuales a su vez y en presencia de los cristales de hielo reaccionan para formar nuevas sustancias, a veces la propia molécula de cloro. Cuando el Sol vuelve a dar en la Antártida, sus rayos UV joroban los enlaces cloro-cloro, aparecen átomos de cloro libres y se reinicia el proceso de destrucción del ozono. Así el invierno antártico crea unas condiciones ideales para posteriores fechorías destructivas de ozono.

  7. __Emilio:

    Para Lluis:
    Entonces, según tus datos, la liberación de CFC´s y CH4 de origen humano no tiene nada que ver con la formación del agujero de ozono (o tiene MUY poco que ver).
    ¿Entonces cómo justificas que al reducir las emisiones de CFC´s se haya reducido el agujero de ozono? ¿En base a la casualidad o el azar?
    Entonces deberían replantearse los señores de la fundación que otorga los premios Nobel (http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1995/index.html) por haberle dado el nobel a un cantamañanas como Mario Molina.
    No sé, pero a menos que haya evidencias de los aztecas de que las ovejas (y pastores) se quedasen ciegos en la antigüedad a causa de los rayos ultravioletas… me parece que la idea más simple es la mejor: en este siglo se ha producido un agujero mayor que el usual (natural) y es debido al aporte de compuestos originados por el hombre. Tal y como los del Nobel reconocieron en 1995.
    Ergo, el ser humano puede alterar la atmósfera en poco tiempo debido a la producción masiva.
    Y no solo la atmósfera, si no el mar (la acidificación de los mares, que como no es muy chuli, no se habla… pero que va a ser la hecatombe de el ecosistema…).

    Saludos.

  8. lluís:

    Emilio, no te me enfades, hombre, yo no digo que los CFC de origen humano no tengan nada que ver con en la destrucción de la capa de ozono; pero soy de los más propensos a creer que esa destrucción se basa más en el mecanismo que expliqué que en las emisiones humanas de clorofluorcarbonados. No sé si alguien ha cuantificado cuanto se debe a lo uno y cuanto a lo otro.Lo cierto es que se había previsto por los científicos de la cosa que hacia el año 2050 o 2070 (si es posible alcanzarlos, añado yo) se habría cerrado el agujero de la capa de ozono, y lo pongo en condicional porqué aún falta por ver que van a hacer chinos e indios con sus emisiones de CFC. Y por descontado que la actividad humana puede desestabilizar el sistema atmósferico-climatológico en unas cuantas decenas de años, si las emisiones contaminantes son tan masivas como lo han sido en los últimos casi cien años. De hecho no es que pueda, es que pasa.

  9. Eborense:

    No dije nada sobre la capa de ozono porque no estaba en tu argumento (por llamarlo de algún modo) original. Pero si sacas el tema, no hay problema: la capa de ozono como siempre, gracias.
    Aparte de eso, tu “experimento” es nada. Por tanto, nada más.

    #4. Las especies extinguidas no contaban con tecnología, y ni tan siquiera con conciencia de que se estaba produciendo un cambio. Quizá ahí esté la diferencia. Y si no ¿no es la extinción un proceso natural?

  10. NeoFronteras:

    #9
    El hecho de contar con tecnología y conciencia no garantiza nada. Si no podemos aplicar esa tecnología porque no existe, o llega tarde o es costosa, tendremos el problema de igual manera. Recordemos que el cambio climático está producido precisamente por la tecnología y no es natural. Si hay conciencia y no hay voluntad o, peor aún, si hay intereses económicos egoístas tampoco sirve para solucionar el problema. Una fe ciega en las capacidades humanas sin concienciación ni voluntad es una bomba de relojería que viene a decir eso de: “seguro que ya lo arreglará alguien en algún momento”. ¿Y si no es así? ¿Qué haces tú ahora? ¿Por que si tú no haces nada esperas que alguien sí lo haga?
    Las extinciones en masa del pasado se dieron por agentes no humanos (meteoritos, volcanes, etc), pero eso no significa que fueran buenas para los que se extinguieron. Lo grave es que a sabiendas el ser humano está induciendo esta extinción. Es algo moralmente nefasto y no tenemos derecho a hacerlo. No existe justificación alguna. Nosotros no poseemos la Tierra, es la Tierra la que nos posee. Si finalmente se produce la sexta gran extinción, los seres humanos sumidos en la barbarie que queden (si queda alguno) “disfrutarán” de un mundo poblado sólo por cucarachas, ratas y perros. La recuperación tardará millones de años. Teniendo en cuenta que la historia de la civilización no tiene ni 10.000 años, 10 millones de años o más se antoja un lapso de tiempo muy largo bajo la perspectiva humana.

  11. tomás:

    Una prueba de la estulticia humana, de la falta de voluntad de nuestros administradores e incluso del pueblo llano es la solución que se está buscando a la actual crisis económico-financiera: recuperar el desarrollo, el crecimiento económico. Eso significa el olvido de un problema definitivo a medio plazo por la solución de otro, grave en su inmediatez, pero menor al lado de la magnitud terminal del más importante.

  12. __Emilio:

    Para LLuis (y luego para eborense)

    Lluis:
    Si yo no me enfado, hombre, por las opiniones personales (a excepción de las chulerías que alguno empieza a poner -léase Eborense-). El problema no es lo que tú o yo pensemos, el hecho es que el nobel se lo dieron a un (tres) tipos que demostraron (de-mos-tra-ron) que los CFC´s se estaban cargando aceleradamente la capa de ozono. Por eso, enzarzarnos en porcentajes de qué culpa es el mecanismo natural de destrucción de ozono (repito: natural; existe desde que existe la capa de ozono) y qué porcentaje es el que produjo que el agujero llegase hasta Alemania en los 90… es, como dicen los ingleses “useless” ya está demostrado: los CFC´s produjeron un agujero de un tamaño jamás observado en la poca historia de observaciones satelitales…pero también que las ovejas peruanas se quedaran ciegas… y eso ya es más observable a lo largo de la historia.
    Punto: el ser humano puede cambiar la atmósfera por su acción directa. Ese es el principal argumento mio frente a los negacionistas.
    Y añado: la acidificación del mar… constatable por el aumento del CO2 atmosférico también -repito: también- se ha demostrado que es por el CO2 antropogénico. Sin discusión posible… por lo menos por mi parte no la iniciaré.
    Y repito: yo no me enfado porque discutas conmigo. Estamos aquí para debatir, ¿no?

    Otra cosa es Eborense:
    Siento tu tono. Y también tu argumento.

    Saludos.

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