NeoFronteras

Tras los metanógenos primitivos

Área: Biología — Viernes, 17 de Julio de 2009

El análisis de las proporciones de isótopos de níquel de las rocas podría revelar la presencia de los primeros organismos metanógenos que aparecieron sobre la Tierra.

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Descifrar la historia biológica temprana de nuestro planeta es muy difícil. Ni siquiera estamos seguros de cuándo se originó la vida en la Tierra. En aquella época sólo había microorganismos que no tienen partes duras que fosilicen fácilmente. No dejan muchos restos, salvo las huellas químicas que quedan en rocas muy antiguas y que los científicos aprovechan para saber más de esa época, aunque sean difíciles de interpretar.
Durante miles de millones de años hubo sólo microorganismos sobre la Tierra y durante gran parte de ese tiempo hubo seres fosotosínteticos, como las cianobacterias que formaban estromatolitos. La fotosíntesis tiene y ha tenido un formidable impacto sobre la composición química de la Tierra debido a la liberación de oxígeno. Pero antes de la aparición de las cianobacterias hubo otro tipo de bacterias, quizás bacterias metanógenas.
Las bacteria metanógenas son microorganismos unicelulares que obtienen su propia energía convirtiendo compuestos orgánicos o dióxido de carbono e hidrógeno en metano. Todavía hoy hay muchas especies de este tipo, alguna de las cuales viven en nuestros sistemas digestivos. El níquel es un importante nutriente para este tipo de bacterias y, según investigadores de University of Bristol y Penn State University, se podría usar como huella química que permita establecer la presencia de este tipo bacterias en el pasado remoto de la Tierra.
Los microorganismos metanógenos y sus metabolitos representan probablemente la clave del desarrollo de la vida temprana sobre la Tierra. No sólo por ser de los primeros en colonizar el planeta, sino por el subproducto que producen: el metano. Este compuesto es un potente gas de efecto invernadero y hace miles de millones de años, cuando el Sol era un 30% más débil, quizás ayudó a mantener la Tierra en una temperatura adecuada para la vida, ya que probablemente era el gas de efecto invernadero dominante en esa época.
Encontrar en las rocas un marcador químico procedente de estos seres sería crucial para establecer su presencia en ese tiempo. Estos investigadores sugieren que un determinado isótopo de níquel podría realizar dicho papel.
Muchos elementos de la tabla periódica presentan diversos isótopos, es decir, átomos con el mismo número de protones que les confieren sus propiedades químicas y un número distinto de neutrones que les hacen pesar ligeramente diferente. Los procesos metabólicos y bioquímicos de los organismos biológicos suelen tener preferencia por alguno de los isótopos sobre los otros presentes en la Naturaleza del mismo elemento químico. Una relación isotópica determinada en las rocas puede revelar por tanto la presencia de vida.
Para este estudio los investigadores cultivaron metanógenos modernos en el laboratorio, controlaron su hábitat y registraron su producción de metano. Descubrieron que estos microorganismos prefieren un isótopo específico de níquel, lo que sugiere que este elemento se podría utilizar de biomarcador en rocas antiguas para demostrar la existencia de microorganismos metanógenos en el tiempo en el que formaron dichas rocas. Este resultado incluso este se podría aplicar a rocas procedentes de otros planetas asumiendo una misma bioquímica.

Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Artículo original (resumen).
Foto cabecera: imagen de microscopia electrónica de barrido en falso color en la que aparece (en amarillo) una bacteria metanógena, por Dr. Jennifer Roberts y Jeffrey Horowitz.

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