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La aparición de la vida compleja posiblemente se facilitó gracias a procesos tectónicos.

Tapete de cianobacterias produciendo una burbuja de oxígeno. Fuente: Tanja Bosak, MIT.

La historia de la vida en la Tierra está ligada fuertemente a la geología de esta. Cada vez que una erupción volcánica o un terremoto se llevan por delante a unos cuantos humanos maldecimos a esos fenómenos y a los dioses que los han permitido. Pero la ciencia nos dice que la tectónica no sólo mantiene la vida en la Tierra, sino que sin ella la vida posiblemente no hubiera aparecido.
Según un estudio reciente la vida compleja pluricelular posiblemente pudo aparecer gracias a la tectónica.
El oxígeno es un gas muy reactivo que no permanece de manera libre en la atmósfera, pues termina oxidando casi cualquier cosa. Si existe en su forma molecular es porque es reemplazado continuamente gracias a las plantas. Nuestro planeta se formó con una atmósfera reductora sin oxígeno libre, pero hace 3500 millones de años las cianobacterias empezaron a soltar oxígeno libre a la atmósfera gracias a la fotosíntesis, que a partir de agua, dióxido de carbono y luz solar produce oxígeno como subproducto.
Pero los niveles de oxígeno en la atmósfera permanecieron bajos durante mucho tiempo. Tuvieron que pasar 3000 millones de años para que el nivel de oxígeno atmosférico subiera hasta el 20%.
Se cree que fue precisamente esta subida del nivel de oxígeno lo que permitió la aparición de vida compleja pluricelular. La respiración aeróbica produce mucha energía, energía que necesitan los animales para moverse, para tener un metabolismo alto, para mantener un sistema nervioso complejo que permita la caza y la carrera de armamentos evolutiva correspondiente, etc. Sin la presencia de oxígeno atmosférico en alta proporción (y su correspondiente disolución en los océanos) la explosión del Cámbrico no se hubiese producido.
Por estas páginas hemos visto varias explicaciones sobre los eventos que pudieron permitir esta subida de los niveles de oxígeno, incluyendo aquellos que tienen en cuenta el periodo de bola de nieve global por el que pasó la Tierra por esa época.
Ahora, Benjamin Mills (University of Exeter) y sus colaboradores proponen una nueva explicación a esta subido de los niveles de oxígeno. Gracias a un modelo computacional aportan pruebas a favor de que la tectónica habría disparado de manera indirecta el aumento de los niveles de oxígeno hace 1500 millones de años (en el Proterozoico). Un proceso que está ligado a la manera en la que los continentes eliminan dióxido de carbono de la atmósfera habría permitido aumentar el aporte de fósforo, que es un nutriente esencial para los microorganismos oceánicos, incluyendo los fotosintéticos.
Los continentes juegan un papel crucial en el ciclo del carbono, pues eliminan dióxido de carbono de la atmósfera gracias a la meteorización. La lluvia lleva agua con dióxido de carbono disuelto que ataca las rocas de los continentes. Entonces los minerales de magnesio y calcio de esas rocas se combinan para formar carbonatos que las corrientes de agua arrastran hasta los océanos en donde forman capas sedimentarías de caliza. Este lento proceso reduce la cantidad de dióxido de carbono y reduce el efecto invernadero. Si la temperatura baja mucho entonces el hielo detiene esta meteorización y los volcanes reemplazan la el dióxido de carbono perdido poco a poco. Gracias a este mecanismo el clima de la Tierra ha permanecido estable.
Pero la roca continental no es la única ruta para eliminar retirar dióxido de carbono de la atmósfera. Las dorsales oceánicas, lugares en donde se crea nueva corteza oceánica, pueden sufrir un proceso similar y fue la ruta principal de eliminación de dióxido de carbono antes de que se formaran los continentes.
Según este estudio el aumento de oxígeno pudo haberse debido a un desplazamiento en el equilibrio entre estos dos procesos producido por un sol más brillante y una reducción en la velocidad de producción de nueva corteza oceánica.
El Sol es ahora entre un 20% y un 30% más brillante que cuando se formó la Tierra debido a la evolución estelar. Como la meteorización depende de procesos que dependen de la temperatura, un Sol más brillante pudo acelerar la meteorización continental. Además, la formación de nueva corteza oceánica se hizo más lenta con el tiempo, pero es precisamente sobre la corteza oceánica nueva sobre la que se produce la meteorización oceánica. Estos dos factores rompieron el equilibrio entre ambos procesos, lo que hizo que las rocas continentales que contenían fósforo lo liberaran al medio gracias a la meteorización. Este aumento del fósforo disponible permitió una proliferación de microorganismos fotosintéticos. Por tanto, este elemento dicta cuanta fotosíntesis se da y, por consiguiente, cuánto oxígeno es liberado.
Quizás esta explicación no sea la única posible y el fósforo no sea el único factor limitante, pero es probablemente una pieza más del rompecabezas.
El estudio tiene implicaciones en Astrobiología, pues liga la tectónica de placas y los continentes a la evolución de la vida compleja. Quizás la tectónica de placas sea esencial como requerimiento para la vida, pues es fundamental en los ciclos de los elementos, incluyendo el fósforo.

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Fuentes y referencias:
Artículo original.