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El desarrollo de la vida compleja sobre la Tierra acompaña a la aparición e incremento de los niveles de oxígeno en la atmósfera. Nuevas evidencias sugieren que ese incremento fue más gradual que lo previamente supuesto.

La historia de la vida en nuestro planeta está enlazada fuertemente con la aparición del oxígeno en su atmósfera. El actual consenso científico sostiene que cantidades significativas de oxígeno aparecieron por primera vez en la atmósfera terrestre hace unos 2 400 millones de años, con un segundo gran incremento que ocurrió mucho más tarde, hace quizás unos 600 millones de años.

La Tierra.Crédito: NASA

Sin embargo, nuevos hallazgos realizados por geólogos de la Universidad de Maryland sugieren que el segundo salto en el oxígeno atmosférico puede en realidad haber comenzado mucho antes, y que ocurrió más gradualmente que lo que se pensaba antes.

Estos descubrimientos fueron posibles gracias a la utilización de una nueva herramienta para trazar la vida microbiana en ambientes antiguos desarrollada en Maryland. Financiado por la Fundación Nacional de Ciencias y la NASA, el trabajo fue publicado en el número del 2 de diciembre de 2005 de la revista Science.

El investigador graduado David Johnston, el científico investigador Boswell Wing y sus colegas del departamento de geología de la Universidad de Maryland y del Centro Interdisciplinario de Ciencias del Sistema Terrestre lideraron un equipo internacional de investigadores que utilizó mediciones de alta precisión de un poco común isótopo del azufre, S³³, para establecer que los antiguos microbios marinos conocidos como procariotes sulfurosos desproporcionadores ya eran ampliamente activos unos 500 millones de años antes que lo se pensaba anteriormente.

Los compuestos intermediadores utilizados por estas bacterias sulfurosas desproporcionadoras se forman por la exposición de minerales sulfatados al gas oxígeno. Por lo tanto, la evidencia de actividad ampliamente desarrollada por este tipo de bacterias ha sido interpretada por los científicos como evidencia de un contenido mayor de oxígeno atmosférico.

“Estas mediciones implican que la desproporcionación de los compuestos de azufre fue una parte activa del ciclo del azufre hace unos 1 300 millones de años, y que la oxigenación progresiva de la superficie terrestre debe haber caracterizado al Proterozoico medio”, escriben los autores (NOTA DEL TRADUCTOR: desproporcionación = reacción de oxidación-reducción en la cual el mismo elemento es a la vez oxidado y reducido).

El Proterozoico es el período en la historia de la Tierra que va desde hace unos 2 400 millones de años hasta hace 545 millones de años.

“Estos hallazgos demuestran también que el nuevo método de investigación basado en el S³³ puede ser utilizado para rastrear en forma única la presencia y carácter de la vida microbiana en medioambientes antiguos y proporcionar un vistazo de la evolución en acción”, dijo Johnston. “Esta aproximación ofrece una nueva y significativa herramienta para la búsqueda astrobiológica de vida primitiva en la Tierra y más allá”.

El aire que respiramos

Cuando se formó nuestro planeta, hace unos 4 500 millones de años, prácticamente todo el oxígeno terrestre estaba unido químicamente con otros elementos. Se encontraba en compuestos sólidos como el cuarzo y otros minerales de silicio, en compuestos químicos como el agua, y en compuestos gaseosos como el dióxido de azufre y el dióxido de carbono. El oxígeno libre (el gas que nos permite respirar, y que es esencial para todas las formas avanzadas de vida) era prácticamente inexistente.

Durante largo tiempo los científicos han creído que la aparición del oxígeno en la atmósfera estaba marcada por dos saltos diferentes en los niveles de oxígeno. En años recientes, los investigadores han utilizado un método desarrollado por el geólogo James Farquhar y sus colegas de la Universidad de Maryland para determinar claramente que cantidades significativas de oxígeno aparecieron por primera vez sobre la Tierra hace unos 2 400 millones de años. Algunas veces denominado como el “Gran Evento de Oxidación”, este incremento marca el comienzo del período Proterozoico.

La Tierra a fines del Proterozoico, hace 650 millones de años.Crédito: Paleomap Project

Un consenso científico general también ha sostenido que el segundo mayor aumento en el oxígeno atmosférico ocurrió hace unos 600 millones de años, en el cual los niveles llegaron a ser en ese momento casi como los modernos. La evidencia de animales multicelulares aparece por primera vez en el registro geológico alrededor de esa época.

“Ha habido mucha discusión sobre si el segundo gran aumento del oxígeno atmosférico fue rápido y súbito, o lento y progresivo”, dijo Wing. “Nuestros resultados apoyan la idea de que el segundo aumento fue progresivo y comenzó hace unos 1 300 millones de años, en lugar de hace apenas 600 millones de años”.

Además de Johnston, los co-autores de Wing en el artículo del 2 de diciembre son sus colegas geólogos James Farquhart y Jay Kaufman. Su grupo trabaja para documentar los enlaces entre los isótopos de azufre y la evolución de la atmósfera terrestre utilizando una combinación de investigación de campo, análisis de laboratorio de las muestras de roca, modelos geoquímicos, experimentos fotoquímicos con gases que contienen azufre y experimentos con microbios.

“La desproporcionación microbiana activa del azufre en el meso-Proterozoico”, por David T. Johnston, Boswell A. Wing, James Farquhar y Alan J. Kaufman, University of Maryland; Harald Strauss, Universität Münster; Timothy W. Lyons, University of California, Riverside; Linda C. Kah, University of Tennessee; Donald E. Canfield, Southern Denmark University: Science, Diciembre 2, 2005.

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Traducido para Astroseti.org por
Heber Rizzo Baladán

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Web Site: Universe Today
Artículo: “Oxygen Levels on Earth Rose Gradually”
Fecha: Diciembre 05, 2005
Enlace con el artículo original en inglés.,

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