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» » Mucho oxígeno no conduce necesariamente a la evolución de una vida avanzada

Referencia: Science.Daily.com, 18 de octubre 2013

Cualquier libro de texto te dirá que el oxígeno es esencial para que se desarrolle una vida avanzada. Pero, ¿por qué no explosionó la vida cuando los niveles de oxígeno aumentaron drásticamente hace 2,1 mil millones años? Esta es la gran pregunta que se hace el equipo de investigación danés/sueco/francés, dirigido por la Universidad del Sur de Dinamarca, se ha demostrado que el contenido de oxígeno hace 2,1 mil millones años era probablemente el mismo que cuando realmente explosionó la vida, hace 500 millones de años.

Estos fósiles tienen aproximadamente 2 mil millones de años y de acuerdo con Emma Hammarlund representan algunas de las formas de vida más tempranas que tal vez trataron de convertirse en alguna especie de organismo multicelular, pero sin éxito. Crédito: Abder El Albani.

El oxígeno y la vida avanzada están inextricablemente unidos. Algunos organismos simples, como las bacterias, pueden sobrevivir sin oxígeno, pero todos los organismos superiores necesitan oxígeno y la biología terrestre probablemente sería muy pobre si la atmósfera no contuviera el 21 % de oxígeno, que es esencial, por ejemplo, para la función del cerebro humano.

La vida explosionó hace unos 542 millones años, durante la llamada explosión cámbrica, donde los niveles de oxígeno aumentaron hasta un 10 por ciento, hasta entonces la vida consistía en pequeñas formas de vida unicelulares, y la ciencia ha pensado durante mucho tiempo que la causa era que no había suficiente oxígeno para que pudiera evolucionar hacia algo más grande.

Sin embargo, ahora, este equipo de investigación multinacional muestra que no fue en realidad la cantidad de oxígeno el origen de la explosión del Cámbrico.

El equipo está formado por el profesor Donald Canfield y por Emma Hammarlund del Nordic Center for Earth Evolution (NordCEE), de la Universidad del Sur de Dinamarca, colegas del Museo Nacional de Suecia y sus colegas de las siguientes instituciones francesas: Université de Poitiers, the Centre National de la Recherche Scientifique, Institut Francais de la Recherche pour l' Exploitation de la Mer, Centre de Brest and the Université de Rennes in France.

"Hemos examinado rocas que tienen de 2,15 a 2,08 mil millones años de antigüedad. Ellas nos muestran que en aquella época no había oxígeno en las aguas profundas y, por tanto, tampoco en la atmósfera. No podemos decir exactamente cuánto, pero probablemente había bastante oxígeno y tiempo suficiente para permitir que la vida avanzada pudiese evolucionar", explica Emma Hammarlund.

El mismo equipo de investigación ha demostrado previamente la existencia de algunos fósiles extraños en este mismo lugar. Los investigadores interpretan dichos fósiles como una forma de vida que intentó convertirse en una forma de vida multicelular.

"No era una forma de vida de ninguna forma comparable a la que conocemos hoy en día; sino muchos microbios que experimentaron alguna manera de evolucionar hacia una forma de vida multicelular. Había suficiente oxígeno para el experimento, pero su destino es una incógnita", añadió.

Una explicación podría ser que la mayoría de rastros de una forma de vida avanzada de hace 2 mil millones de años de edad, se ha perdido. Si estas formas de vida no desarrollaron huesos o conchas, no pueden ser fácilmente fosilizados y encontradas hoy.

"Actualmente, se considera que lo más probable es que no ocurriera entonces una gran evolución; pero, ¿por qué no, si ya había un montón de oxígeno?", especula Emma Hammarlund . "Tal vez el problema estaba en la genética de los seres vivos. O quizá los organismos no intentaron comerse unos a otros, por lo que así una carrera evolutiva no podría empezar. Hay varias opciones, aunque simplemente no sabemos lo suficiente sobre todavía."

El nuevo descubrimiento, de que había mucha cantidad de oxígeno en la atmósfera hace 2.000 millones años también contribuye a una nueva comprensión de la evolución de la Tierra. Esto demuestra que el contenido de oxígeno atmosférico ha tenido varias subidas y bajadas. Hace 250 a 300 millones de años, el contenido de oxígeno se elevó hasta el 25 por ciento, lo que llevó a que se desarrollarran unos enormes insectos. Pero no todo era bueno: El alto contenido de oxígeno simplemente aumentaba la oportunidad para que los árboles se incendiaran, así que también fue un período de muchos incendios forestales. Esto ha sido revelado por las capas de ceniza de la época.

Emma Hammarlund no ve ningún riesgo en que los niveles de oxígeno puedan ser un día tan bajos como lo fue en los períodos libres de oxígeno de la Tierra.

"Ni siquiera si dejamos descomponerse todo el material orgánico a un mismo tiempo se detendría todo el proceso del oxígeno atmosférico. La mayor parte de él aún se mantendría. Tal vez algún gran desastre externo podría eliminar todo el oxígeno de la atmósfera terrestre, aunque tampoco veo tales posibilidades", dice.

¿Cómo aumentó y disminuyó el contenido de oxígeno hace 2.000 millones años?

Los microorganismos que contienen carbono empezaron a hundirse hasta el fondo de los océanos, donde se iban creando rocas, ricas en carbono. Esto permitió que el carbono se fuese almacenando en el fondo del mar en vez de ser liberado al aire, y por tanto se necesitaba menos oxígeno para reaccionar con el carbono. El resultado fue que las concentraciones de oxígeno podrían aumentarse. Este incremento de los niveles de oxígeno podría ahora  atacar las rocas en tierra, y en el proceso, liberar nutrientes como el fósforo y el hierro, que terminaba en los océanos como nutrientes para los microorganismos.

Esto llevó a la formación de aún más microorganismos que terminaron su vida en el fondo marino, de esta manera el proceso comenzaba de nuevo. Más tarde, los sedimentos de carbono almacenados eran de nuevo liberados en el aire, y hubo entonces una necesidad repentina de una gran cantidad de oxígeno para reaccionar con el carbono liberado. Estos altibajos en el contenido de oxígeno siempre se han dado en la Tierra. No obstante, no esperamos fluctuaciones dramáticas en el futuro, asegura Emma Hammarlund. Hoy en día, hay tanto carbono del planeta almacenado en las rocas subterráneas que no pueden ser liberado y reaccionar con el oxígeno. Sólo una catástrofe gigantesca, por ejemplo, si otro planeta se estrellara con la Tierra, podría liberar todo ese carbono de duros enlaces.


- Fuente:  University of Southern Denmark.
- Imagen: Estos fósiles tienen aproximadamente 2 mil millones de años y de acuerdo con Emma Hammarlund representan algunas de las formas de vida más tempranas que tal vez trataron de convertirse en alguna especie de organismo multicelular, pero sin éxito. Crédito: Abder El Albani.
- Publicación: D. E. Canfield, L. Ngombi-Pemba, E. U. Hammarlund, S. Bengtson, M. Chaussidon, F. Gauthier-Lafaye, A. Meunier, A. Riboulleau, C. Rollion-Bard, O. Rouxel, D. Asael, A.-C. Pierson-Wickmann, A. El Albani. Oxygen dynamics in the aftermath of the Great Oxidation of Earth's atmosphere. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2013; 110 (42): 16736 DOI: 10.1073/pnas.1315570110 .
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