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3.000 millones de años chupando del Sol

Las primeras bacterias fotosintéticas oxigenaron la atmósfera mucho antes de lo que se pensaba

El Sol, estrella central del Sistema Solar. Ampliar foto
El Sol, estrella central del Sistema Solar.

A diferencia de la contaminante industria moderna, la biología depende casi por entero de la energía solar. Un hombre puede obtener su energía comiéndose un filete, pero este proviene de una vaca que la obtuvo comiendo hierba. Y la hierba, como todas las plantas, obtiene la energía del Sol gracias a la fotosíntesis, la sutil y eficaz versión biológica de la placa solar, y la fuente del oxígeno atmosférico que permitió la evolución de formas complejas de vida, como el lector. Un proceso que, según la última investigación de Sean Crowe y sus colegas de la Universidad de British Columbia, en Canadá, y otros centros daneses, alemanes y sudafricanos, es extraordinariamente antiguo: la Tierra tiene 4.500 millones de años, y la oxigenación de la atmósfera ya estaba en marcha hace 3.000 millones, no mucho después de las primeras formas de vida conocidas en el planeta.

El esquema dominante es que la atmósfera careció de oxígeno –o al menos tenía menos de una cienmilésima de la concentración actual— durante la primera mitad de la historia de la Tierra; y que el llamado Gran Evento de Oxidación, el primer incremento relevante del nivel de oxígeno, ocurrió por tanto hace 2.300 millones de años. Los biólogos tienden a datar por esas fechas el origen de la primera célula moderna –la célula eucariota de la que estamos hechos todos los animales y las plantas—, aunque sus técnicas de datación genética no son muy precisas a esas grandes escalas.

Para examinar el pasado remoto de la atmósfera, Crowe y sus colegas han utilizado dos formaciones geológicas que rondan los 3.000 millones de antigüedad, las de Nsuze e Ijzermyn en el supergrupo de Pongola, en Sudáfrica. Y han examinado la distribución de isótopos (los distintos sabores en que viene cada elemento químico) de cromo y otros metales sensibles a las condiciones de oxidación, y por tanto al nivel de oxígeno atmosférico de la época.

Los resultados que presentan en Nature revelan un “extensivo desgaste por oxidación” en las rocas de aquella era remota. Y deducen que las inventoras de la tecnología fotovoltaica, las bacterias fotosintéticas, que se alimentan de energía solar y liberan oxígeno, ya estaban funcionando hace 3.000 millones de años. Eso es 600 millones de años antes del Gran Evento de Oxidación. A la hora de corregir las dataciones de sus colegas, no hay quien supere a un geólogo.

Los autores discuten la posibilidad de que el oxígeno que han observado en la atmósfera remota pudiera haber sido producido de forma abiótica (no biológica) a través de reacciones fotoquímicas. Pero sus números parecen descartarla, porque los niveles de oxígeno que han calculado están órdenes de magnitud por encima de la modesta capacidad de esos procesos. “Esto implicaría que las bacterias fotosintéticas habían evolucionado ya entonces”, sostiene Crowe, “lo que indica que la fotosíntesis tiene una historia mucho más remota de lo que se suponía.