Las aguas costeras fueron un oasis de oxígeno hace 2.300 millones de años

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Gunflint Formation

A pesar de estar maduros para la vida compleja, se necesitaron otros 1.500 millones de años para que evolucionaran los animales hambrientos de oxígeno

La Tierra estaba momentáneamente madura para la evolución de los animales cientos de millones de años antes de su aparición, proponen los investigadores.

Indicios químicos en rocas antiguas sugieren que hace 2.320 millones a 2,1 millones de años, las aguas costeras poco profundas tenían suficiente oxígeno para sostener formas de vida que necesitan oxígeno incluyendo algunos animales, informan los investigadores la semana del 16 de enero en Proceedings of the National Academy of Sciences.

Sin embargo, los primeros fósiles de animales, esponjas, no aparecieron hasta hace unos 650 millones de años, después de un período de escaso oxígeno conocido como el "aburrido mil millones" (boring billion).

"En cuanto a las condiciones ambientales, las cosas fueron favorables para que ocurriese este paso evolutivo", dice el coautor del estudio Andrey Bekker, un geólogo sedimentario de la Universidad de California en Riverside. Algo más debió haber detenido la aparición de los animales, dice.

Los microbios comenzaron a inundar la Tierra con oxígeno hace alrededor de 2.300 millones de años durante el Gran Evento de Oxidación. Esta respiración de oxígeno permitió la aparición eventual de formas de vida complejas dependientes del oxígeno llamadas eucariotas, una línea evolutiva que más tarde incluiría animales y plantas. Los científicos han propuesto que el Gran Evento de Oxidación no fue un ascenso suave, sino que contenía un "exceso" durante el cual las concentraciones de oxígeno alcanzaron momentáneamente un máximo antes de caer a un nivel más bajo y estable durante el milenio aburrido. No obstante, no era claro si ese exceso era suficiente para sostener a animales.

eucariota fosilizada

Bekker y sus colegas abordaron esta cuestión utilizando una forma relativamente nueva de medir el antiguo oxígeno. La erosión de la roca puede depositar el elemento selenio en los océanos. En aguas libres de oxígeno, todo el selenio se deposita en el fondo marino. Pero en el agua con al menos un poco de oxígeno, sólo se deposita una fracción del selenio. Y el selenio que se deposita es desproporcionadamente el de un isótopo más ligero del elemento, dejando a los átomos de un isótopo más pesado ser depositados en otra parte.

Si las antiguas costas contenían oxígeno relativamente abundante, los investigadores esperaban encontrar más selenio ligero cerca de la costa y selenio más pesado en aguas más profundas y privadas de oxígeno. Analizando las lutitas formadas bajo aguas profundas alrededor del mundo, los investigadores encontraron una segregación de isótopos. Estos esquistos tenían una abundancia del selenio más pesado, llevando a los investigadores a inferir que la versión más ligera del elemento se concentró más cerca de la orilla.

esquistos del fondo marino

Las concentraciones de oxígeno en las aguas costeras eran por lo menos casi un uno por ciento de los niveles actuales y "coqueteaban con los límites en los que la vida compleja puede sobrevivir", propone el coautor del estudio Michael Kipp, un geoquímico de la Universidad de Washington en Seattle. Aunque el ambiente era probablemente adecuado para los eucariotas, la vida no había evolucionado lo suficiente para aprovechar la situación, propone Kipp. La aparición de los eucariotas en el registro fósil tomaría cientos de millones de años de evolución más, dice, y a los primeros animales incluso más tiempo.

Sin embargo, el seguimiento del selenio es una técnica tan nueva que "las interpretaciones podrían cambiar a medida que entendamos mejor cómo funciona", dice Philip Pogge von Strandmann, un geoquímico en el University College de Londres. Actualmente, el método es "difícil", dice, especialmente para estimar con precisión las concentraciones de oxígeno.

Artículo científico: Selenium isotopes record extensive marine suboxia during the Great Oxidation Event

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