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Cualquier libro de texto le dirá que el oxígeno es esencial para la evolución de la vida. Pero ¿por qué la vida no explotó cuando los niveles de oxígeno se incrementaron enormemente hace 2.100 millones de años? Esta es la gran pregunta que se hace un equipo de investigación Danés/Sueco/Francés, dirigido por la Universidad del Sur de Dinamarca, que ha mostrado que el oxígeno de hace 2.100 millones de años era probablemente el mismo que cuando la vida eclosionó hace 500 millones de años.
El oxígeno y la vida desarrollada están estrechamente unidos. Algunos organismos simples como bacterias pueden sobrevivir sin oxígeno, pero todos los organismos superiores necesitan oxígeno y la biología de la Tierra sería probablemente muy pobre si no contuviera un 21% de oxígeno que es esencial para el funcionamiento del cerebro humano.
El desarrollo de la vida se aceleró hace unos 542 millones de años durante la llamada Explosión Cámbrica, cuando los niveles de oxígeno subieron hasta el 10%. Antes la vida consistía en organismos simples y pequeños, típicamente formas de vida unicelulares. y la ciencia cree que no había suficiente oxígeno para que evolucionara en algo de mayor tamaño.
Pero ahora un equipo de investigación Danés/Sueco/Francés demuestra que de hecho, había ya mucho oxígeno antes de la explosión Cámbrica. El equipo está formado por el profesor Donald Canfield y la postdoctorado Emma Hammarlund del Centro Nórdico para la Evolución de la Vida (NordCEE) de la Universidad del Sur de Dinamarca, colegas del Museo Nacional de Suecia y de las siguientes instituciones francesas : Université de Poitiers, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut Francais de la Recherche pour l’ Exploitation de la Mer, Centre de Brest y la Université de Rennes.
‘Hemos examinado rocas de 2.150 a 2.080 millones de años. Nos muestran que había oxígeno en aguas profundas así que también en la atmósfera de la época. No podemos decir exactamente cuanto, pero probablemente había mucho oxígeno y también mucho tiempo para permitir que la vida evolucionara’, dice Emma Hammarlund.
El mismo equipo de investigación ha demostrado anteriormente la existencia de algunos fósiles extraños del mismo lugar. Los investigadores interpretan que estos fósiles son una forma de vida que intentó evolucionar hacia una forma de vida multicelular.
‘No era vida de una manera que sea comparable a la gran vida que conocemos hoy en día. Eran más bien microbios que experimentaban con una manera de evolucionar hacia una existencia multicelular. Había suficiente oxígeno para el experimento, pero su destino se desconoce’, dice.
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Una explicación podría ser que la mayoría de las trazas de vida avanzada de hace 2.000 millones de años haya desaparecido. Si las formas de vida no desarrollaron huesos o caparazones, no podrían fosilizarse fácilmente para ser encontrados hoy.
‘Actualmente consideramos más probable que la gran evolución no sucedió en esa época. Pero ¿Por qué si había mucho oxígeno?’, especula Emma Hammarlund, e intenta responder:
‘Quizás el problema estaba en la genética de las formas de vida. O quizás los organismos no intentaban comerse unos a otros, para que la carrera de la evolución empezara. Hay varias opciones, pero todavía no sabemos suficiente’.
El descubrimiento de que había mucho oxígeno en la atmósfera de hace 2.000 millones de años también ayuda a una nueva comprensión del desarrollo de la Tierra. Muestra que el contenido de oxígeno atmosférico ha tenido varias subidas y bajadas. hace 250-300 millones de años el contenido de oxígeno subió hasta el 25% y esto condujo al desarrollo de enormes insectos. Pero no todo era bueno : El alto contenido de oxígeno también aumenta la facilidad de arder de los árboles, así que fue un periodo con muchos incendios. Esto se ha comprobado en las capas de ceniza de esas épocas.
Emma Hammarlund no ve el peligro de que los niveles de oxígeno puedan un día ser tan bajos como en los periodos en los que la Tierra no tenía oxígeno.
“Aunque dejáramos que todo el material orgánico se descompusiera al mismo tiempo y el proceso utilizara el oxígeno atmosférico, la mayoría de él permanecería. Quizás algún desastre externo podría eliminar el oxígeno de la atmósfera de la Tierra, pero no puedo imaginar cual sería’, dice.
Cómo subieron y cayeron los nieveles de oxígeno hace 2000 millones de años
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Los organismos con contenido de carbono empezaron a hundirse en el fondo de los océanos, donde crearon rocas ricas en carbono. Esto permitió que el carbono se almacenara en el lecho marino en lugar de liberarse en el aire, y por eso se necesitaba menos oxígeno para reaccionar con el carbono. El resultado es que las concentraciones de oxígeno se incrementaron.
Los niveles incrementados de oxígeno ahora podrían atacar a las rocas en tierra y en el proceso liberar nutrientes como el fósforo y el hierro que acabarían en los océanos como nutrientes de microorganismos. Esto llevó a la formación de más microorganismos que acabaron sus vidas en los fondos marinos, y así el proceso acabó de nuevo.
Después de un tiempo el carbón almacenado en sedimento se liberó al aire de nuevo, y entonces hubo una necesidad de mucho oxígeno para que reaccionara con el carbono liberado. Estas subidas y bajadas de niveles de oxígeno siempre han tenido lugar en la Tierra..
De todas formas no esperamos fluctuaciones tan dramáticas en el futuro, asegura Emma Hammarlund. Hoy no existe tanto carbono almacenado en el subsuelo y no puede ser liberado para reaccionar con el oxígeno. Sólo un desastre gigante, por ejemplo si otro planeta colisiona con la Tierra, podría liberar el carbono fuertemente almacenado..
Oxygen Not the Cause of the Cambrian Explosion
