Un puñado de rocas de Sudáfrica tiene en sus manos resolver el gran misterio del oxígeno en la Tierra

Hace unos 2.400 millones de años, tuvo lugar la Gran Oxidación, un proceso en el cual el oxígeno se acumuló en la atmósfera en una cantidad suficiente para promover la aparición de formas de vida complejas. Sin embargo, en nuestro planeta había muchos procesos que funcionaban como sumideros para este oxígeno: gases volcánicos, descomposición de la materia orgánica, minerales que se oxidan… 

La aparición de oxígeno podría haber sido un visto y no visto, pero no fue así. Ocurrió algo que hizo que ese gas se mantuviese, permitiendo que la vida compleja avanzase más y más hasta llegar a nuestros días. El mecanismo que favoreció todo esto ha sido un misterio durante mucho tiempo, pero ahora podríamos tener la respuesta que buscábamos, gracias al estudio publicado a partir del análisis de unas rocas en Sudáfrica.

El reciclaje que hizo proliferar la vida. Tras la Gran Oxidación, muchos de los sulfuros que se encontraban en los continentes se combinaron con oxígeno, para dar lugar a otras moléculas conocidas como sulfatos. Estos, a su vez, fueron arrastrados hasta el mar, donde pusieron a trabajar a las bacterias sulfatorreductoras, unos microorganismos que descomponen la materia orgánica, extrayéndole electrones que luego van a parar a los sulfatos. Sin esos sulfatos, no pueden trabajar adecuadamente. Por eso, proliferaron muchísimo, descomponiendo una gran cantidad de la materia orgánica que se depositaba en el mar. Dicha descomposición liberó mucho fósforo, un nutriente que permitió que proliferasen aún más seres vivos en los océanos.

Si hay más seres vivos, hay más materia orgánica que se acumula en el fondo marino cuando estos mueren. Llegó a haber tanta que las bacterias sulfatorreductoras no daban abasto. Parte de esa materia orgánica acababa sepultada, de modo que el carbono que la compone se enterraba con ella. Ese carbono enterrado, por lo tanto, dejó de oxidarse, favoreciendo que el oxígeno de la fotosíntesis no se consumiera y permaneciese en la atmósfera. Con todo esto, más oxígeno permitía oxidar más sulfuros continentales y el ciclo se retroalimentaba.

Las rocas que tenían las respuestas. Todo esto es una hipótesis lanzada por un equipo de científicos de la Universidad de California en Riverside después de analizar una serie de rocas recogidas en Sudáfrica. Recurrieron a una técnica que permite disolver los componentes minerales de las rocas de uno en uno, de manera que no se mide el fósforo total, sino que se puede medir de qué mineral viene cada fracción de fósforo. 

Así, vieron que una parte estaba unida a materia orgánica o a óxidos de hierro, o formó minerales en el propio fondo marino. Ese fósforo, por lo tanto, estuvo ligado al ciclo biológico y su cantidad refleja cuánto se reciclaba. Por otro lado, había fósforo presente en granos minerales arrastrados desde el continente. Este nunca estuvo disponible para los organismos, por lo que no tiene nada que ver con la proliferación de vida en la Tierra primitiva. El primero era muy abundante, por lo que todo apunta a ese reciclaje que hemos visto paso a paso. 

Aun así, la vida compleja tardó en aparecer. Tradicionalmente se ha pensado que la vida compleja tardó en aparecer porque no habría suficiente oxígeno disponible. Sin embargo, esta hipótesis apunta a que había de sobra. Por eso, para que esta pueda sostenerse, los autores del estudio sugieren que este hecho pudo deberse a otras causas ambientales o biológicas. Por ejemplo, una glaciación o problemas de disponibilidad de otros nutrientes.

Aplicaciones en el presente. Todo este hallazgo no sirve solo para comprender cómo surgió la vida en la Tierra. También puede tener aplicaciones en el presente. Por un lado, el cambio climático está limitando el oxígeno en los océanos en algunas regiones de nuestro planeta, por lo que si entendemos lo que ocurrió en el pasado podemos anticiparnos al futuro y evitar  males mayores. Por otro lado, toda esta información puede ser útil para seleccionar planetas susceptibles de albergar vida más allá de la Tierra. En definitiva, estas rocas de Sudáfrica nos han dado información útil para entender el pasado, proteger el presente y afrontar el futuro. 

Imagen | SoupePrimordiale

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