Encuentran evidencia extraordinaria clave para resolver el gran enigma del origen de la vida

La humanidad está más cerca que nunca de conseguir la respuesta definitiva al origen de la vida compleja en el cosmos: acabamos de encontrar los primeros fósiles de estructuras fotosintéticas capaces de convertir luz solar, agua y dióxido de carbono en energía y oxígeno, el proceso que básicamente dio lugar a la creación de la vida compleja. Los fósiles no sólo revelan que la fotosíntesis comenzó 1.200 millones de años antes de lo que pensábamos sino que además nos dan la clave fundamental para buscar vida extraterrestre en otros planetas en el sistema solar y más allá.

Estas bacterias fosilizadas de hace 1.750 millones de años encontradas en Australia y Canadá y datadas contienen las pruebas directas más antiguas de fotosíntesis oxigénica jamás encontradas. Robert Blankenship —profesor emérito en artes y ciencias en la Universidad de Washington en St. Louis, que no participó en esta investigación—dijo a la revista Vice que es un enorme salto en el tiempo aunque era de esperar, ya que es muy difícil encontrar este tipo de fósiles.

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El sorprendente estudio publicado en la revista Nature subraya la importancia de la fotosíntesis oxigénica en la evolución temprana de la vida en la Tierra y en la búsqueda de vida en otros mundos.

Qué han descubierto

El hallazgo desafía la idea actual de que la fotosíntesis evolucionó hace aproximadamente tres mil quinientos millones de años en una forma primitiva que no producía oxígeno, la fotosíntesis anoxigénica.

El estudio demuestra que las cianobacterias fueron los primeros organismos en realizar fotosíntesis oxigénica, actuando como pequeñas fábricas que producen oxígeno usando membranas tilacoides, una especie de paneles solares internos extremadamente eficientes que capturan la luz solar y la utilizan para procesar agua y dióxido de carbono como materias primas que producen energía y oxígeno. Los investigadores incrustaron las bacterias encontradas en resina para cortarlas en secciones ultrafinas que luego pasaron por el microscopio electrónico. Las membranas que producen el oxígeno son tan pequeñas que solo pueden ser vistas con estos instrumentos.

Básicamente, las cianobacterias respiraban dióxido de carbono y exhalaban oxígeno a la atmósfera de la Tierra, algo fundamental porque en es tiempo el oxígeno estaba presente solo en un 0.001% de su nivel atmosférico actual​​. La atmósfera inicial de la Tierra, afirman, probablemente estaba compuesta principalmente de nitrógeno y dióxido de carbono.

El origen de la vida compleja

La producción de oxígeno por estas cianobacterias tempranas tuvo profundos efectos en la química de los océanos y la atmósfera de la Tierra, así como en la evolución de la biosfera, incluidas las formas de vida complejas. Según Emmanuelle Javaux, coautora del estudio y profesora de la Universidad de Lieja en Bélgica, "su producción de oxígeno llevó a la acumulación de oxígeno y modificó profundamente la química de los océanos y la atmósfera de la Tierra, y la evolución de la biosfera, incluida la vida compleja".

En teoría, gracias a las cianobacterias y su fotosíntesis oxigénica, el oxígeno acumulado cambió la atmósfera de la Tierra, haciéndola rica en oxígeno, un cambio crucial porque permitió que formas de vida más complejas, que necesitan oxígeno para vivir, pudieran desarrollarse. Los científicos creen que las cianobacterias y su habilidad para producir oxígeno fueron la clave que hizo que la Tierra sea el hogar de una amplia variedad de vida.

Sin embargo, todavía hay preguntas sin respuesta. Todavía no podemos afirmar con seguridad si la fotosíntesis productora de oxígeno evolucionó antes, al mismo tiempo o después de la Gran Oxigenación. "Puede ser que evolucionase antes y tomase un tiempo para que el oxígeno se acumulara", explicó Blankenship. Un análisis más detallado de microfósiles más antiguos podría contener las respuestas, según Javaux.

Clave para encontrar vida extraterrestre

El estudio no sólo es significativo para comprender cómo evolucionó la vida compleja en la Tierra, sino también para desarrollar teorías y métodos para encontrar fotosíntesis y vida compleja en otros planetas.

Investigadores de la NASA, por ejemplo, están investigando los colores de la vida en otros planetas que están orbitando estrellas diferentes a nuestro Sol. Sus bosques, especulan, podrían tener tonos verdes —como en la Tierra— pero también amarillos o incluso rojos. Según sus predicciones, los organismos fotosintéticos pueden adaptarse a diferentes condiciones estelares, cambiando su color dependiendo del tipo de luz que reciben. El color dominante de la fotosíntesis en estos mundos alienígenas, dicen, podría variar significativamente al de la Tierra.

Este estudio, liderado por la Dra. Nancy Kiang del Instituto Goddard de Estudios Espaciales de la NASA, en colaboración con el Instituto de Tecnología de California, es una pieza importante en nuestra búsqueda de vida en planetas similares al nuestro.