Resumen (11 de febrero de 2006): Según un nuevo estudio, la arcilla hizo posible la vida animal en la Tierra. Un aumento repentino de oxígeno en la reciente historia geológica de la Tierra, generalmente considerado necesario para la expansión de la vida animal, ocurrió justo cuando aumentó también la tasa de formación de arcilla sobre la superficie de la Tierra.





Basado en un comunicado de la Universidad de California en Riverside

Martin Kennedy, profesor asociado del Departamento de Ciencias Terrestres de la UCR, dirigió un estudio que identifica la arcilla como la gran contribución al oxígeno que permitió la vida animal temprana en la Tierra. Crédito: Universidad de California en Riverside

Un nuevo estudio sugiere los pasos que un planeta debe seguir para permitir que surja vida animal compleja. La arcilla hizo posible la vida animal en la Tierra, dice un informe de la Universidad de California en Riverside. Un aumento repentino de oxígeno en la reciente historia geológica de la Tierra, generalmente considerado necesario para la expansión de la vida animal, ocurrió justo cuando aumentó también la tasa de formación de arcilla sobre la superficie de la Tierra, informan los investigadores

'Nuestro estudio muestra por vez primera que el suelo inicial que cubría la superficie terrestre de la Tierra aumentó la producción de minerales de arcilla y proporcionó los procesos geoquímicos críticos necesarios para oxigenar la atmósfera y soportar vida animal multicelular', dice Martin Kennedy, profesor asociado de geología sedimentaria y geoquímica en la UCR, que dirigió el estudio.

Analizando rocas sedimentarias antiguas, los investigadores encontraron evidencia de un aumento de la deposición mineral de arcilla en los océanos durante un periodo de 200 millones de años, hace entre 1.1 y 0.54 billones de años – un lapso de tiempo conocido como el Precambriano tardío- cuando el oxígeno aumentó repentinamente en la atmósfera de la Tierra. Los aumentos en la formación de arcilla y oxígeno precedieron brevemente- en tiempo geológico –a los primeros fósiles animales hace unos 600 millones de años.

'Este estudio muestra cómo podemos usar principios desarrollados a partir del estudio de ambientes modernos para comprender el origen realmente complejo de la vida en nuestro planeta, estudiando un periodo en la historia que nos ha dejado solo un testimonio escaso de sus condiciones', dice Lawrence M. Mayer, profesor de oceanografía de la Universidad de Maine y coautor del artículo en Science.

Los minerales de arcilla se forman en suelos a través de interacciones biológicas con rocas afectadas por la acción atmosférica, que después se erosionan y van al mar, donde se depositan como barro. Como los minerales de arcilla son químicamente reactivos, atraen y absorben materia orgánica en agua oceánica, la protegen físicamente y la preservan.

El estudio de la UCR enfatiza la posibilidad de que la colonización de la superficie de tierra por un ecosistema primitivo terrestre (posiblemente incluyendo hongos) aceleró la formación de arcilla, como sucede en suelos modernos. Además de ser arrastrados al mar, los minerales de arcilla preservaron más materia orgánica en sedimentos marinos que en casos con ausencia de arcillas. La preservación de la materia orgánica da como resultado una porción igual de oxígeno liberado en la atmósfera a través de la reacción química de la fotosíntesis. Así, un aumento en el enterramiento de carbono orgánico hizo posible que escapara más oxígeno a la atmósfera, proponen los investigadores.

"…en algún pequeño estanque templado, en presencia de todo tipo de amoníacos y sales fosfóricas, luz, calor, electricidad, etc…", escribe Charles Darwin, sobre los orígenes de la vida en las marismas Crédito: Smithsonian

'Una de las cosas que menos entendemos es por qué los animales evolucionaron tan tarde en la historia de la Tierra', dice Kennedy. '¿Por qué esperaron los animales tanto, mientras evidencia de vida más primitiva se remonta a billones de años? Una de las mejores apuestas para explicar la diferencia es un aumento en la concentración de oxígeno en la atmósfera, que es necesaria para la vida animal y fue probablemente demasiado baja durante la mayor parte de la historia de la Tierra'.

Para establecer un cambio en la abundancia de arcilla durante el último Precámbrico, los investigadores estudiaron secciones gruesas de rocas sedimentarias antiguas en Australia, China y Escandinavia, que representan una historia de cientos de millones de años, para identificar cuándo los minerales de arcilla aumentaron en el sedimento desde apenas nada a los modernos niveles deposicionales.

'Predijimos que solo encontraríamos un porcentaje significante de minerales de arcilla en sedimentos hacia el final del Precámbrico, cuando surgió la vida compleja, mientras que sedimentos más tempranos habrían tenido menos contenido de arcilla', dice Kennedy. 'Esta prueba es más sencilla de lo que parece. Debido a que los minerales de arcilla camuflan el volumen de sedimento depositado hoy, decimos que debería estar en gran parte ausente en las rocas antiguas. Y esto es lo que uno se encuentra'.

El estudio atrajo la atención de la Administración Aeronáutica y Espacial Nacional (NASA) durante la etapa de propuesta, y la agencia ayudó a financiar la investigación.