Oxígeno y vida compleja en la Tierra y otros mundos

De todo el universo, la Tierra es el único lugar del que sabemos con certeza que hay vida. En la actualidad, la atmósfera y los océanos de la Tierra son ricos en oxígeno, pero no siempre fue así. La oxigenación del océano y la atmósfera de la Tierra fue el resultado de la fotosíntesis, un proceso utilizado por plantas y otros organismos para obtener energía y nutrientes a partir de la luz, liberando oxígeno en la atmósfera y creando las condiciones necesarias para la respiración tal como la entendemos y la vida animal.

Un conocimiento más profundo sobre la evolución de la atmósfera de la Tierra podría ayudarnos a identificar señales de vida en otros mundos.

Desde hace tiempo se sabe que la Tierra primitiva estuvo marcada por bajos niveles de oxígeno, hasta que dichos niveles en la superficie aumentaron lo suficiente como para permitir la vida animal. Sin embargo, ha existido un profundo desconocimiento sobre cuándo se produjo este aumento del oxígeno, con estimaciones que disienten en más de mil millones de años.

En un intento de esclarecer este enigma, el equipo internacional de Maxwell Lechte, de la Universidad McGill en Canadá, examinó rocas sedimentarias ferruginosas de todo el mundo, existentes en antiguos entornos costeros. Al analizar la química del hierro en estas rocas, los investigadores pudieron estimar la cantidad de oxígeno presente cuando se formaron tales rocas y la influencia que dicha cantidad de oxígeno habría tenido en la vida primitiva, como los microorganismos eucariotas, precursores de los animales modernos.

Y lo que nos dicen esas rocas es que cuando se formaron había en la atmósfera menos del 1% de los niveles modernos de oxígeno. Eso condicionaba mucho el nivel de complejidad ecológica del entorno.

Estos bajos niveles de oxígeno persistieron hasta hace unos 800 millones de años, que es justo de cuando datan los vestigios más antiguos de ecosistemas complejos en el registro rocoso.

Las rocas sedimentarias ferruginosas se formaron por sedimentación en zonas costeras hace muchos millones de años. Albergan abundantes gránulos de óxidos de hierro que contienen indicadores químicos de la cantidad de oxígeno que estaba presente en el ambiente cuando tales rocas se formaron. La moneda colocada sirve de referencia de tamaño para las estructuras pétreas fotografiadas. (Foto: Maxwell Lechte)

Los resultados del nuevo estudio corroboran que la atmósfera de la Tierra mantuvo niveles bajos de oxígeno atmosférico durante varios miles de millones de años.

Esto tiene importantes implicaciones para la búsqueda de señales de vida fuera de nuestro sistema solar, porque detectar una cantidad lo bastante grande de oxígeno atmosférico, por ejemplo como la que hay en la Tierra, puede denotar la existencia de vida presente o pasada en otro planeta. Sin embargo, una cantidad mucho menor de oxígeno, como la que tuvo la Tierra en el pasado, también sería relevante y, a juzgar por el largo tiempo que la Tierra mantuvo dicho nivel, resulta más probable, estadísticamente hablando, toparse con un planeta así que con uno cuyo nivel de oxígeno sea el de la Tierra actual.

Si los planetas terrestres pueden estabilizarse en niveles bajos de oxígeno atmosférico, como sugieren los hallazgos,

Teniendo en cuenta esto, la mejor oportunidad para detectar en un planeta de tipo rocoso como la Tierra un nivel de oxígeno parecido al que tuvo esta cuando solo había en ella vida simple y resultaba inviable la vida animal, será buscar el subproducto fotoquímico del oxígeno, el ozono.

Los autores del nuevo estudio argumentan que el ozono absorbe fuertemente la luz ultravioleta, lo que hace posible su detección incluso con niveles bajos de oxígeno atmosférico. Los resultados del estudio indican pues que las observaciones que los telescopios espaciales lleven a cabo en luz ultravioleta al escrutar planetas de tipo rocoso de fuera de nuestro sistema solar aumentarán significativamente las probabilidades de encontrar señales de vida si en ellos reinan las condiciones adecuadas.

El estudio se titula “Strong evidence for a weakly oxygenated ocean–atmosphere system during the Proterozoic”. Y se ha publicado en la revista académica PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences). (Fuente: NCYT de Amazings)