La fotosíntesis puede haber existido hace 3300 millones años

En la conferencia general de exobiología, que se celebró recientemente en Montpellier, un grupo de investigadores anunció el descubrimiento de restos de un tapiz microbiano antiguo de 3,3 mil millones años, que contienen indicaciones de fotosíntesis mineralógica.

El área de Barberton en Sudáfrica es famosa en el mundo de la geología. Hay rocas del Arcaico, no lejos del río Komati. Le dio su nombre a las lavas particularmente fluidas que corrieron por allí hace más de 3 millones de años, las komatiítas. La viscosidad debe ser similar a la del agua al pasar a temperaturas superiores a 1400° C y, probablemente, más de 1600° C. Cabe destacar un «cinturón verde«. Estos restos se metamorfosearon en un campo volcánico asociado a las rocas sedimentarias. Esta región, ofrece una ventana al pasado de la Tierra y al origen de la vida, tanto que ha sido intensamente estudiado durante muchos años.

Del 3 al 8 de julio de 2011, se ha celebrado en Montpellier un importante simposio sobre exobiología y el origen de la vida, Origins 2011. En esta ocasión, en un video, Frances Westall del Centro de Biofísica Molecular (CBM) de Orleans dijo que había hecho un descubrimiento interesante.

Usando microscopios electrónicos y de luz de sincrotrón, los investigadores examinaron más de cerca lo que resultaron ser los restos fósiles de alfombras microbianas que datan de hace 3300 millones años y que se habrían desarrollado en la superficie de arena volcánica en una zona de humedales en la región de Barberton. Se han encontrado filamentos de 0,3 micrómetros de longitud, correspondientes a microbios de sílice y por lo tanto preservados por fluidos ricos en sílice, probablemente de origen hidrotermal.

En esta imagen del satélite Landsat, vemos la ciudad de Barberton y las montañas circundantes, donde hay rocas de más de 3 millones de años. © NASA, Jesse Allen

Especialmente, en esta capa de microbios fósiles, los investigadores han identificado las pequeñas partículas de aragonita, un mineral compuesto de carbonato de calcio. Sin embargo, la formación de la aragonita es problemática desde el punto de vista de la termodinámica. No parece haber ninguna otra explicación que presuponga que los organismos fotosintéticos eran bacterias.

Rastros indirectos

Para ser más específicos, y dependiendo del escenario construido por los biólogos sobre la base de sus observaciones, no habrían estado bajo la capa de fotosíntesis unos microbios heterotróficos, organismos que se alimentan de los restos de microbios muertos de carbono. De este modo, estas organizaciones habrían impulsado el pH circundante, liberando iones de carbonato cálcico atrapado en el polímero que formaba el tapiz microbiano. Estos iones habrían reaccionado con agua de mar para precipitar carbonatos y luego en forma de aragonito. El núcleo del argumento es que los organismos debían ser capaces de aprovechar la energía solar para producir la cantidad de nutrientes necesarios para el desarrollo de carbono-organismos capaces de formar el aragonito en las cantidades que se observan.

Los filamentos en esta imagen son los restos de alfombras microbianas que datan 3300 millones años. © Frances Westall

Hoy, en los tapices microbianos, estas son las bacterias que causan la reducción de sulfuro de la precipitación de aragonito. Exactamente, Westall y sus colegas han identificado moléculas que contienen azufre, tiofeno, un compuesto orgánico aromático heterocíclico que con frecuencia se encuentra naturalmente en el petróleo en las concentraciones de un pequeño porcentaje de los restos del cinturón de Barberton.

Como en otros casos de tapices microbianos en el mismo período, las conclusiones de los investigadores sobre la presencia de organismos fotosintéticos son indirectos. Esperemos que el tiempo les de la razón.

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