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Un curioso «baile» de las cianobacterias sugiere que la Gran Oxidación tuvo relación con la distinta duración de los días hace millones de años

Gran parte de la vida tal cual la conocemos, incluyendo nuestra existencia como especie, ha sido posible por la conjunción de muchos eventos, siendo uno de ellos la llamada Gran Oxidación. La atmósfera terrestre poco a poco se iba dejando dominar por la presencia de oxígeno impulsando así el desarrollo de las formas de vida más complejas, pero la Gran Oxidación sigue encerrando bastante misterio.

Hablando de un «instante» (unos 200 millones de años) que se ubica en el periodo Sidérico, más o menos hace unos 2.450 millones de años, su investigación no es nada sencilla. Pero buscando los rincones actuales que más puedan recordar a esa primordial situación anaeróbica (sin oxígeno) quizás demos con más pistas, o eso al menos ha pensado un grupo de investigadores que se ha zambullido en un lago de Michigan (EE.UU.) para comprobarlo.


Las bacterias en el fondo del lago que trabajan por turnos

Hace un tiempo hablamos de qué pudo haber motivado este (también llamado) «holocausto del oxígeno», en torno a un estudio que apuntaba a una hipótesis geológica. Tras descubrir un significativo cambio químico en las rocas, se apuntó a la idea de un bloqueo químico del oxígeno que habría tenido efecto por una abundante presencia de olivino, el cual iría desapareciendo por un cambio geológico y así desbloqueando el gas que nos ha permitido existir (y nos permite sobrevivir).

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Esto apartaba la mirada hacia las cianobacterias, las que aún figuran como principales responsables de este gran cambio, pero hubo cierto desfase de tiempo dado que estos microorganismos aparecieron hace unos 2.800 millones de años y el gran cambio se ubica en torno a los 2.450 millones de años (como decíamos en la introducción). De ahí que aún nos preguntemos qué pasó durante todo ese tiempo y por qué la gran oxidación no ocurrió antes, entre otras cosas.

Ahí entraba el estudio que acabamos de citar con la teoría geológica y el actual, publicado en Nature y liderado por Judith Klatt, del Instituto Max Planck de Microbiología Marina, que añade más leña a este candente debate. La hipótesis que manejan estos investigadores es que una rotación más lenta de la tierra pudo ser el gatillo que disparó la producción de oxígeno por parte de las cianobacterias.

Explica Klatt en la publicación de dicho instituto al estudiar las cianobacterias en la Isla Sinkhole en el lago Huron (en Michigan), que supuestamente viven en unas condiciones similares a las que había en esa Tierra pre-aerobia, detectó una atípica pauta en las poblaciones. Concretamente allí abundan cianobacterias (que realizan la fotosíntesis) y bacterias purpúreas de azufre, que en vez de oxígeno oxidan ácido sulfhídrico en su producción de energía, pero lo llamativo es su «baile diario».

Según vieron, del crepúsculo al amanecer, las bacterias purpúreas están por encima de las cianobacterias, de manera que bloquean su acceso a la luz solar. Cuando amanece, las bacterias del azufre pasan a estar por debajo de las cianobacterias, que con la luz empiezan la fotosíntesis, proceso con el que se produce oxígeno.

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Esto llamó la atención de Brian Arbic, oceónagrafo en la Universidad de Michigan, y se preguntó entonces si un cambio en la duración del día (y, por tanto, de los fotoperiodos) pudo haber impactado en la realización de fotosíntesis en la historia de nuestro planeta. De hecho, en 2018 ya se calculó que hace unos 1.400 millones de años los días duraban unas 18 horas, y de eso hace menos que de la Gran Oxidación.

El mismo Arbic argumenta (en la publicación del Instituto Max Planck) que hay investigadores que sugieren que la desaceleración rotacional de la Tierra (debida a la gravedad lunar) se interrumpió hace unos 1.000 millones de años, algo que coincide con un largo periodo de bajo nivel de oxígeno en la Tierra. Después de esto (hace unos 800-600 millones de años), la rotación de la Tierra reinició su retardo y al mismo tiempo la concentración global de oxígeno se incrementó (lo que se conoce como Evento de Oxigenación del Neoproterozoico).

Con todo esto y esa idea de una posible relación entre la duración del día y la producción de oxígeno, Klatt acudió a Arjun Chennu, también del Instituto Max Planck, quien desarrolló un software para calcular cómo la dinámica de la luz solar se relaciona con la fotosíntesis activa de las bacterias. Su análisis da a entender que sí pudo haber una influencia de la rotación de la Tierra en la Gran Oxidación, de manera que la Luna habría tenido su influencia en este cambio al ser el principal condicionante de la duración del movimiento de rotación (según a qué distancia se encuentra de la Tierra).

Con este trabajo se abren nuevas vías de investigación en torno a esta idea, así que aún no se trata de algo que pueda cerrar el debate sobre qué pulsó el gatillo de la Gran Oxidación. Pero puede que estos investigadores hayan dado con la clave si en lo sucesivo se demuestra con más pruebas esta aparente relación.

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Un curioso «baile» de las cianobacterias sugiere que la Gran Oxidación tuvo relación con la distinta duración de los días hace millones de años

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Xataka

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Anna Martí

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