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¿Cuándo la Tierra se volvió un ambiente adecuado para albergar vida?

Un nuevo método de análisis plantea que la Tierra se volvió habitable gracias a las cianobacterias

¿Como determinaron los científicos el período exacto en que la Tierra se volvió un planeta habitable?

En un reciente estudio, científicos estimaron cuándo se volvió habitable la Tierra, para ello rastrearon el momento en que las bacterias comenzaron el proceso de la fotosíntesis oxigenada en el planeta; este proceso convierte la luz solar y el agua en energía.

Un nuevo método de análisis plantea que la Tierra se volvió habitable gracias a las cianobacterias

El estudio se llevó a cabo mediante el análisis genético de todos los tipos de cianobacterias que existen actualmente; lo más destacable entre los resultados de este novedoso análisis sugiere que, estas bacterias tienen un ancestro común que vivió hace unos 2.900 millones de años en el pasado.

Hasta ese momento, el planeta no poseía las condiciones suficientes para albergar vida. Sin embargo, todo cambiaria con la llegada de estas cianobacterias tan especiales; que marcaron el inicio de la fotosíntesis oxigenada (proceso que convierte la luz solar y el agua en energía liberando a su vez oxígeno).

Por su pesto el proceso empezó de una forma muy lenta y primitiva, pero estableció las primeras condiciones para que la Tierra pudiera albergar vida.

El Instituto de Tecnología de Massachusetts realizo este novedoso análisis

Un grupo de científicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts descubrieron, además, que las cianobacterias primitivas se ramificaron de otras especies de bacterias hace aproximadamente 3.400 millones de años. Lo que deja un lapso de 500 millones de años para el desarrollo completo de la fotosíntesis oxigenada que surgió en el periodo conocido como Eón Arqueano.

La estimación que arroja el análisis apunta a que la fotosíntesis oxigenada apareció por lo menos 400 millones de años antes del Gran Evento de Oxidación; período de la Tierra en el en que la atmósfera y los océanos experimentaron el primer aumento significativo de oxígeno.

 Gracias a esta información, los científicos deducen que desde el principio las cianobacterias pudieron desarrollar la capacidad de producir oxígeno. Sin embargo, este proceso en el que se esparció el oxígeno hacia el medio ambiente fue bastante lento; debido a que estas bacterias son diminutas y casi insignificantes si las comparamos con nuestra atmósfera.

Cuando hablamos de evolución, todo comienza como algo pequeño”, aseguró en un comunicado Greg Fournier, autor principal del estudio quien es profesor de geobiología en el Instituto de Tecnología de Massachusetts.

Y dijo también que: “Si bien tenemos evidencia de una fotosíntesis oxigénica temprana, que podemos considerar como el aspecto más importante de toda la evolución; igualmente hicieron falta cientos de millones de años para que dicho aspecto impactara significativamente”.

¿Como determinaron los científicos el período exacto en que la Tierra se volvió un planeta habitable?

En la misión de asignar un período preciso al origen de las cianobacterias y los primeros procesos de fotosíntesis oxigenada; Fournier y su equipo de investigadores hicieron un emparejamiento entre la datación por reloj molecular y la transferencia horizontal de genes. Un método bastante certero, que no depende por completo de fósiles o suposiciones de velocidad para su ejecución.

Es normal que un organismo herede un gen de forma vertical, siempre que el padre del organismo sea el que se lo transmita. Y en algunos casos, un determinado gen es capaz de saltar entre especies que se relacionen entre sí. Un fenómeno que prueba este hecho, ocurre cuando una célula se come a otra; incorporando nuevos genes a su propio genoma.

¿En qué consiste el análisis de las cianobacterias? 

Con la identificación acertada de un historial de transferencia de genes horizontal; es seguro que el grupo de células que adquirieron el gen son más jóvenes evolutivamente en comparación al grupo del que surgió el gen. 

De todo esto, el profesor Fournier asegura que los casos mencionados; pueden ayudar a determinar las edades de ciertos grupos bacterianos con un mínimo margen de error.

Así las edades asignadas a estos grupos bacterianos se pueden comparar con las edades recopiladas de algunos modelos de reloj molecular. Entonces se utiliza el modelo que más se acerque, para precisar la edad de otras especies de bacterias, como en este caso las cianobacterias.

Basándose en estos datos, los investigadores buscaron casos de transferencia horizontal de genes, mediante el análisis de genoma de cianobacterias junto a otros miles de especies bacterianas. Además, estudiaron nuevos cultivos de cianobacterias actuales facilitadas por Bosak y Moore; dando una gran precisión al uso de cianobacterias fosilizadas como calibraciones.

Conclusiones del profesor Fournier y su equipo de científicos

Entre los resultados, los científicos obtuvieron 34 casos viables de transferencia de genes horizontal, y también consiguieron un promedio; donde 1 de cada 6 modelos de reloj molecular describía casi con exactitud las edades aproximadas especificadas en el análisis de transferencia genética horizontal, que hizo el equipo de Fournier.

 Después el profesor Founier logro estimar la edad del grupo de cianobacterias “corona”, esta denominación se incluye a todas las especies que existen actualmente; principalmente refiriéndose a las que usan la fotosíntesis oxigenada.

Asimismo, el equipo descubrió que en el Eón Arqueano, hace 2.900 millones de años, se originó el grupo de la corona. Por su parte las cianobacterias en su conjunto tienen una antigüedad muy pronunciada; ya que se ramificaron de otras bacterias, hace más de 3.400 millones de años en el pasado.

Tomando en cuenta estos períodos evolutivos, es muy probable que la fotosíntesis oxigenada haya surgido unos 500 millones de años antes del impacto producido por el Gran Evento de Oxidación; por ende, las cianobacterias tenían bastante tiempo produciendo oxígeno, que luego se acumuló en la atmósfera como un detonante para el Gran Evento de Oxidación.

Según los resultados del análisis, poco antes de que la Tierra fuera impactada por el Gran Evento de Oxidación, hace unos 2.400 millones de años, las cianobacterias sufrieron una violenta diversificación repentina. Finalmente, la Tierra presentó oxígeno suficiente para albergar vida hace unos 2.900 millones de años.

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