Inicio Actualidad Las algas que cambiaron la Tierra

Las algas que cambiaron la Tierra

107
0
Compartir
Los investigadores pulverizaron rocas sedimentarias antiguas y extrajeron moléculas grasas de organismos ancestrales (Stuart Hay/Universidad Nacional de Australia))
Los investigadores pulverizaron rocas sedimentarias antiguas y extrajeron moléculas grasas de organismos ancestrales (Stuart Hay/Universidad Nacional de Australia)

Un equipo internacional de científicos ha hallado la respuesta a cómo surgieron los primeros animales en la Tierra en antiguas rocas sedimentarias del centro de Australia.

Una súbita expansión planetaria de algas oceánicas que se produjo hace 650 millones de años fue el acontecimiento que transformó la vida en la Tierra. Tomando como pruebas trazas invisibles de biomoléculas desenterradas debajo del desierto australiano, esa es la hipótesis que argumentan geoquímicos y paleontólogos en el número de Nature de esta semana.

Esas biomoléculas grasas son la prueba de una explosión cuantitativa de algas en los océanos que, a su vez, estimuló un cambio en la red trófica que permitió que los primeros animales microscópicos evolucionaran. Esa sería la causa de una de las más profundas transiciones ecológicas y evolutivas en la historia de la Tierra.

Los acontecimientos tuvieron lugar cien millones de años antes de la llamada Explosión Cámbrica, una erupción de vida compleja registrada en fósiles alrededor del mundo que desconcertó a Darwin y siempre insinuó algún tipo de prehistoria biológica. La Explosión Cámbrica o Radiación Evolutiva del Cámbrico fue la aparición repentina (desde un punto de vista geológico) y rápida diversificación de organismos macroscópicos multicelulares complejos en los inicios de dicho periodo hace 542/530 millones de años (Ma). ​ Este período marca una brusca transición en el registro fósil con la aparición de los miembros más primitivos de muchos filos de metazoos (animales multicelulares).

Una de las más vivas descripciones de la Explosión Cámbrica puede encontrase en este libro del gran divulgador de la Paleontología Stephen Jay Gould.

Desde hace mucho tiempo se han reconocido testimonios fósiles dispersos de esos organismos multicelulares precursores, pero las causas que impulsaron su aparición han sido muy debatidas. Pero cualquiera que fuera la hipótesis discutida, la comunidad científica está de acuerdo en considerar a es período como el más “revolucionario” en la historia de la Tierra, y no solamente para la extraordinaria y rápida diversificación biológica, sino también por violentos cambios climáticos que los paleontólogos siempre han pensado que estaban ligados a los cambios en los organismos.

El contexto era el de un planeta que antes había tenido durante mucho tiempo océanos sostenibles para la vida y un clima benigno. Sin embargo, durante más de tres mil millones de años –hace unos 3.800 Ma de acuerdo con la mayoría de las estimaciones- toda la vida era unicelular y en su mayoría bacteriana. Durante todo ese tiempo había existido poca innovación evolutiva.

Algunas algas, estructuralmente más complejas que las bacterias, pero aún unicelulares, llevaban más de 1.000 Ma en esos océanos, pero sin causar demasiado impacto ecológico. Esos son lo que algunos paleontólogos denominan los “mil millones de años aburridos”. Los organismos grandes y complejos aparecen en el registro fósil hace unos 600 millones de años. Con su ADN empaquetado de forma segura dentro de un núcleo, los llamados eucariotas, como todos los animales y plantas de hoy, tenían una ventaja evolutiva sobre las procariotas bacterianos que parecían incapaces de evolucionar.

Según el nuevo estudio, todo eso cambió hace unos 650 Ma. No hay fósiles de algas de ese tiempo, pero el equipo de investigación de la Universidad Nacional de Australia ha rastreado restos moleculares de sus paredes celulares, que han resultado ser moléculas estrechamente relacionadas con el colesterol en nuestros cuerpos, el componente químicamente más estable de cualquier organismo: la grasa.

Después de que todas las otras huellas celulares hubieran desaparecido por degradación química, las moléculas de grasa permanecieron y fueron incorporadas a los sedimentos, los cuales acabaron cementados en el lecho rocoso de Australia. Cientos de millones de años más tarde, los investigadores han perforado hasta donde se encontraba y han logrado analizar las moléculas orgánicas.

Imagen recreada de la Bola de Nieve Terrestre (izquierda) y de la Tierra actual. Foto.

Las muestras que han encontrado indican que la población de algas se incrementó entre cien y mil veces, y la diversidad experimentó un “Big Bang” sin precedentes que nunca más volvió a repetirse. Ese cambio ecológico sucedió justo después de una de las mayores catástrofes ambientales que haya experimentado la Tierra: el período denominado “La Bola de Nieve Terrestre“, cuando el hielo se extendía de polo a polo y las temperaturas del ecuador podrían haber caído a -60 ºC. Vean las oscilaciones de los casquetes de hielo en este vídeo de la NASA.

El episodio terminó una vez transcurridos 50 Ma, cuando la acumulación de CO2 volcánico en la atmósfera creó una especie de colosal invernadero planetario que derritió el hielo provocando con ello un segundo cataclismo. La conexión entre esos cambios geológicos y la explosión biológica se debió muy probablemente a que la extraordinaria actividad glaciar molió las rocas continentales, liberando nutrientes fosfatados que luego fueron depositados en los océanos a medida que avanzaba el deshielo.

El fósforo es un nutriente limitante de la productividad primaria en los océanos y es importante en la regulación del estado redox del sistema océano-atmósfera. En 2010 y 2017, un grupo de investigadores publicaron, también en Nature, sendos estudios (1, 2) en el que ofrecieron los resultados de varios análisis encaminados a la evaluación del reservorio de fosfato marino usando la proporción fósforo / hierro en rocas sedimentarias ricas en óxido de hierro a través del tiempo. Encontraron concentraciones de fosfato relativamente constantes durante los últimos 542 Ma. Pero lo más interesante es que sus datos también indicaban altas concentraciones de fosfato disuelto como consecuencia de las glaciaciones de la “Bola de Nieve Terrestre” hace unos 700 millones de años, lo que – sugirieron- podría haber dado lugar a altos índices de productividad primaria, cementación del carbono orgánico y aumento de los niveles de oxígeno atmosférico, que debió allanar el camino para la evolución de los metazoos.

La “revolución verde” agrícola actual depende de los fosfatos excavados en minas gigantes de todo el mundo, por lo que no es descabellado pensar que la revolución biológica pre-Cámbrica pudo haber sido alimentada de la misma manera, según piensan los investigadores que suscriben el artículo. El aumento en la poblaciones de algas sucedió justo en el momento en el que los primeros animales aparecieron en la Tierra. Su evolución hacia formas de vida más grandes y complejas se debió al cambio positivo en energía y nutrientes que crearon las algas, sustento de todas las cadenas tróficas.

El artículo publicado esta semana, apoya esa hipótesis. En este vídeo pueden ver un breve resumen de la misma explicada por los dos primeros firmantes del artículo. © Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.

Las algas que cambiaron la Tierra
Votar
Compartir
Artículo anteriorEl Apocalipsis según ISIS
Artículo siguienteLos vigilantes de seguridad del Aeropuerto Madrid-Barajas Adolfo Suárez preparan una huelga para octubre

Catedrático de Biología Vegetal e Investigador del Instituto Franklin de Estudios Norteamericanos de la Universidad de Alcalá. Licenciado en Ciencias Biológicas por la Universidad de Granada. Doctor en Ciencias Biológicas por la Universidad Complutense de Madrid. En la Universidad de Alcalá ha sido secretario general, secretario del Consejo Social, vicerrector de Investigación y director del Departamento de Biología Vegetal. Es también director de la Cátedra de Medio Ambiente de la Fundación General de la Universidad de Alcalá. Es especialista en el estudio de la vegetación del oeste de Norteamérica, donde ha llevado a cabo su investigación desde 1989, cuyos resultados han sido publicados en un centenar de artículos científicos. Entre sus libros se cuentan Vegetation of Southeastern Spain, El paisaje vegetal de Castilla-La Mancha, La vegetación de España, Life Lines, Perfora, chico, perfora, y El fracking ¡vaya timo!
Fue alcalde de Alcalá de Henares (1999-2003).

Dejar una respuesta