¿Cuándo surgió la fotosíntesis? La historia profunda de la energía que cambió la Tierra

La fotosíntesis es, probablemente, el proceso biológico más importante de la Tierra. Sin ella no existirían los bosques, ni el oxígeno que respiramos, ni las complejas redes de vida que cubren el planeta. Pero ¿cuál es la antigüedad de la fotosíntesis?

Las evidencias geológicas y moleculares apuntan a un origen extremadamente antiguo, que se remonta a más de 3.000 millones de años.

¿Qué es la fotosíntesis y por qué fue tan revolucionaria?

La fotosíntesis es el proceso mediante el cual ciertos organismos utilizan la luz solar para transformar dióxido de carbono y agua en materia orgánica. En el caso de la fotosíntesis oxigénica —la que realizan plantas, algas y algunas bacterias— se libera oxígeno como subproducto.

Hoy la asociamos con bosques y cultivos, pero sus pioneros fueron microorganismos microscópicos: las cianobacterias.

Las primeras evidencias: hace más de 3.400 millones de años

Los registros más antiguos proceden de estructuras fósiles conocidas como estromatolitos, formaciones laminadas creadas por comunidades microbianas. Algunos de los estromatolitos más antiguos, hallados en Australia Occidental, tienen una edad aproximada de 3.400–3.500 millones de años.

Estos fósiles no “muestran” directamente la fotosíntesis, pero sí indican la presencia de comunidades microbianas complejas que muy probablemente incluían organismos fotosintéticos.

Además, ciertos análisis isotópicos del carbono en rocas aún más antiguas —de hasta 3.700 millones de años— sugieren actividad biológica compatible con procesos fotosintéticos primitivos.

(Foto: Wikimedia Commons)

La gran revolución: el Gran Evento de Oxidación

Aunque la fotosíntesis pudo originarse hace más de 3.000 millones de años, el gran cambio planetario ocurrió mucho después: hace aproximadamente 2.400 millones de años, durante el llamado Gran Evento de Oxidación.

En ese momento, el oxígeno comenzó a acumularse de forma significativa en la atmósfera. Este evento transformó radicalmente la química del planeta, provocó la extinción de muchas formas de vida anaerobia y abrió el camino para la evolución de organismos más complejos.

Los principales responsables fueron las cianobacterias, organismos fotosintéticos capaces de dividir moléculas de agua y liberar oxígeno.

¿Existió una fotosíntesis más antigua… sin oxígeno?

Sí. Antes de que apareciera la fotosíntesis oxigénica, probablemente existieron formas más primitivas conocidas como fotosíntesis anoxigénica. Estas utilizaban otras moléculas —como sulfuro de hidrógeno— en lugar de agua y no liberaban oxígeno.

Muchos investigadores creen que este tipo de fotosíntesis podría haber surgido incluso antes de los 3.500 millones de años, lo que convertiría a la fotosíntesis en uno de los metabolismos más antiguos del planeta.

¿Qué dicen los relojes moleculares?

Además de las rocas, los científicos utilizan análisis genéticos comparativos —los llamados “relojes moleculares”— para estimar cuándo aparecieron ciertos genes clave de la fotosíntesis.

Algunos estudios sugieren que la maquinaria fotosintética básica podría haberse originado poco después del surgimiento de la vida, quizá hace 3.800 millones de años, aunque estas estimaciones siguen siendo objeto de debate.

La fotosíntesis y el origen de la vida compleja

La acumulación de oxígeno permitió la formación de la capa de ozono, que protegió la superficie terrestre de la radiación ultravioleta. Sin esta protección, la vida terrestre habría sido imposible.

Millones de años después, este cambio químico permitió la aparición de células eucariotas, organismos multicelulares y, al final, animales, plantas y seres humanos.

En cierto sentido, la fotosíntesis no solo es antigua: es la responsable de que estemos aquí.