Desafío a la visión convencional de cuándo comenzó la vida

UCL © Sebastian Carrasco UCL

MADRID, 13 (EUROPA PRESS)

La vida microbiana diversa existía en la Tierra hace al menos 3.750 millones de años, según sugiere un nuevo estudio que desafía la visión convencional de cuándo comenzó la vida.

Para el estudio, publicado en la revista ‘Science Advances’, el equipo de investigación, liderado por el University College London (UCL) en el que participaron investigadores de Reino Unido, Canadá, Estados Unidos y China, analizó una roca del tamaño de un puño procedente de Quebec (Canadá), cuya antigüedad se estima entre 3.750 y 4.280 millones de años. En un artículo anterior publicado en ‘Nature’, el equipo encontró en la roca diminutos filamentos, perillas y tubos que parecían haber sido fabricados por bacterias.

Sin embargo, no todos los científicos estaban de acuerdo en que estas estructuras, que datan de unos 300 millones de años antes de lo que comúnmente se acepta como la primera señal de vida antigua, fueran de origen biológico.

Ahora, tras un exhaustivo análisis adicional de la roca, el equipo ha descubierto una estructura mucho más grande y compleja –un tallo con ramas paralelas en un lado de casi un centímetro de longitud–, así como cientos de esferas distorsionadas, o elipsoides, junto a los tubos y filamentos.

Los investigadores afirman que, aunque algunas de las estructuras podrían haber sido creadas mediante reacciones químicas fortuitas, el tallo con ramas paralelas es probablemente de origen biológico, ya que no se ha encontrado ninguna estructura similar creada únicamente por la química.

El equipo también aporta pruebas de cómo las bacterias obtuvieron su energía de diferentes maneras. Encontraron subproductos químicos mineralizados en la roca que concuerdan con los antiguos microbios que vivían del hierro, el azufre y posiblemente también del dióxido de carbono y la luz a través de una forma de fotosíntesis que no implicaba al oxígeno.

Estos nuevos hallazgos, según los investigadores, sugieren que podría haber existido una variedad de vida microbiana en la Tierra primigenia, posiblemente tan sólo 300 millones de años después de la formación del planeta.

El autor principal, el doctor Dominic Papineau, de la UCL, el Centro de Nanotecnología de la UCL de Londres y Centro de Ciencias Planetarias y Universidad de Geociencias de China), explica que, «utilizando muchas líneas diferentes de evidencia, el estudio sugiere fuertemente que un número de diferentes tipos de bacterias existieron en la Tierra entre 3,75 y 4,28 mil millones de años».

«Esto significa que la vida podría haber comenzado tan sólo 300 millones de años después de la formación de la Tierra –prosigue–. En términos geológicos, esto es rápido: aproximadamente una vuelta del Sol alrededor de la galaxia».

Según destaca, «estos hallazgos tienen implicaciones para la posibilidad de vida extraterrestre. Si la vida es relativamente rápida en surgir, dadas las condiciones adecuadas, esto aumenta la posibilidad de que exista vida en otros planetas».

Para el estudio, los investigadores examinaron rocas del Cinturón Supracrustal Nuvvuagittuq (NSB) de Quebec que el doctor Papineau recogió en 2008. El NSB, que en su día fue un trozo de fondo marino, contiene algunas de las rocas sedimentarias más antiguas conocidas en la Tierra, que se cree que se depositaron cerca de un sistema de respiraderos hidrotermales, donde las grietas del fondo marino dejan pasar aguas ricas en hierro calentadas por el magma.

El equipo de investigación cortó la roca en secciones del grosor de un papel (100 micras) para poder observar de cerca las diminutas estructuras fósiles, que están hechas de hematita, una forma de óxido de hierro u óxido, y encerradas en cuarzo. Estas láminas de roca, cortadas con una sierra con incrustaciones de diamante, eran más del doble de gruesas que las secciones anteriores que los investigadores habían cortado, lo que permitió al equipo ver en ellas estructuras de hematita más grandes.

Compararon las estructuras y composiciones con las de fósiles más recientes y con las de las bacterias oxidantes del hierro que se encuentran hoy en día cerca de los sistemas de ventilación hidrotermal. Encontraron equivalentes actuales a los filamentos retorcidos, las estructuras ramificadas paralelas y las esferas distorsionadas (elipsoides irregulares), por ejemplo cerca del volcán submarino Loihi, cerca de Hawai, así como en otros sistemas de ventilación en los océanos Ártico e Índico.

Además de analizar las muestras de roca con varios microscopios ópticos y Raman (que miden la dispersión de la luz), el equipo de investigación también recreó digitalmente secciones de la roca utilizando un superordenador que procesó miles de imágenes procedentes de dos técnicas de imagen de alta resolución.

La primera técnica fue la microtomografía, que utiliza rayos X para observar la hematita del interior de las rocas. La segunda fue el haz de iones focalizado, que corta minúsculas láminas de roca de 200 nanómetros de grosor, con un microscopio electrónico integrado que toma una imagen entre cada lámina.

Ambas técnicas produjeron pilas de imágenes que se utilizaron para crear modelos 3D de diferentes objetivos. Los modelos 3D permitieron a los investigadores confirmar que los filamentos de hematita eran ondulados y retorcidos, y que contenían carbono orgánico, características que comparten con los microbios actuales que se alimentan de hierro.

En su análisis, el equipo llegó a la conclusión de que las estructuras de hematita no podían haberse creado mediante el estrujamiento y el calentamiento de la roca (metamorfismo) a lo largo de miles de millones de años, señalando que las estructuras parecían estar mejor conservadas en el cuarzo más fino (menos afectado por el metamorfismo) que en el cuarzo más grueso (que ha sufrido más metamorfismo).

Los investigadores también examinaron los niveles de elementos de tierras raras en la roca cargada de fósiles, y descubrieron que tenían los mismos niveles que otros especímenes de rocas antiguas. Esto confirmó que los depósitos del fondo marino eran tan antiguos como las rocas volcánicas circundantes, y no infiltraciones impostadas más jóvenes como algunos han propuesto.

Antes de este descubrimiento, los fósiles más antiguos de los que se tenía constancia se encontraron en Australia Occidental y se dataron en 3.460 millones de años, aunque algunos científicos también han cuestionado su condición de fósiles, argumentando que su origen no es biológico.

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