¿Formas de vida respirando oxígeno mucho antes de que este llenase la atmósfera?

El oxígeno tiene una presencia vital y constante en la Tierra hoy en día. Pero no siempre ha sido así. No fue hasta hace unos 2300 millones de años que el oxígeno se convirtió en un elemento químico permanente de la atmósfera. Esta transición tan crucial se conoce como la Gran Oxidación y marcó el rumbo evolutivo de la vida, hacia la abundancia actual de seres que respiran oxígeno. Un nuevo estudio plantea algo sorprendente: la posibilidad de que algunas formas de vida primitivas adquirieran la capacidad de utilizar oxígeno cientos de millones de años antes de la Gran Oxidación.

El estudio es obra de un equipo encabezado por Fatima Husain, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos.

Husain y sus colegas rastrearon los orígenes evolutivos de una enzima clave que permite a los seres vivos utilizar el oxígeno. Esta enzima se encuentra en la gran mayoría de las formas de vida aerobias (que respiran oxígeno) hoy existentes. El equipo descubrió que esta enzima apareció durante el Mesoarcaico, un período geológico que precede a la Gran Oxidación en cientos de millones de años.

Los resultados del nuevo estudio podrían ayudar a explicar un enigma de la historia de la Tierra que lleva tiempo sin respuesta: ¿por qué el oxígeno tardó tanto en acumularse en la atmósfera?

Los primeros productores de oxígeno en la Tierra fueron las cianobacterias, microbios que desarrollaron la capacidad de utilizar la luz solar y el agua para realizar la fotosíntesis, liberando oxígeno como subproducto. Se sabe que las cianobacterias surgieron hace unos 2900 millones de años. Por lo tanto, produjeron oxígeno durante cientos de millones de años antes de la Gran Oxidación. Entonces, ¿a dónde fue a parar todo ese oxígeno inicial de las cianobacterias?

Muchos científicos sospechan que las rocas pudieron absorber gran parte del oxígeno en sus inicios, mediante diversas reacciones geoquímicas. Lo descubierto en el nuevo estudio sugiere que puede haber también una causa biológica.

Los autores del estudio han descubierto que algunos organismos pudieron desarrollar la enzima para utilizar el oxígeno cientos de millones de años antes de la Gran Oxidación. Esta enzima pudo permitir a los organismos que vivían cerca de las cianobacterias absorber cualquier pequeña cantidad de oxígeno que sus vecinas producían, retrasando así la acumulación de oxígeno en la atmósfera durante cientos de millones de años.

Los investigadores mapearon secuencias enzimáticas de miles de especies modernas en un árbol genealógico evolutivo. Sus hallazgos sugieren que, poco después de que las cianobacterias desarrollaran la capacidad de producir oxígeno, otros seres vivos desarrollaron la enzima para utilizarlo. (Imagen: MIT News / equipo de investigación. CC BY-NC-ND 3.0)

El estudio se titula “Molecular Clock Evidence for an Archean Diversification of Heme-Copper Oxygen Reductase Enzymes”. Y se ha publicado en la revista académica Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. (Fuente: NCYT de Amazings)