El oxígeno es esencial para la vida en la Tierra, pero su presencia en la atmósfera no siempre fue constante. Se estima que fue hace aproximadamente 2.3 mil millones de años, durante el Evento de Oxidación Grande (EOG), cuando el oxígeno comenzó a ser un elemento permanente en la atmósfera.
Un nuevo estudio realizado por investigadores del MIT sugiere que algunas formas tempranas de vida pudieron haber desarrollado la capacidad de utilizar oxígeno cientos de millones de años antes del EOG. Estos hallazgos podrían representar las primeras evidencias de respiración aeróbica en nuestro planeta.
Investigación sobre la respiración aeróbica
En un estudio publicado en la revista Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, los geobiólogos del MIT rastrearon los orígenes evolutivos de una enzima clave que permite a los organismos utilizar oxígeno. Esta enzima está presente en la mayoría de las formas de vida aeróbica actuales. El equipo descubrió que esta enzima evolucionó durante el Mesoarqueo, un período geológico que precede al EOG por cientos de millones de años.
Los resultados del equipo pueden ofrecer respuestas a una pregunta persistente en la historia de la Tierra: ¿por qué tardó tanto tiempo en acumularse el oxígeno en la atmósfera?
Producidores de oxígeno y su impacto
Los primeros productores de oxígeno fueron las cianobacterias, microorganismos que utilizan la luz solar y agua para la fotosíntesis, liberando oxígeno como subproducto. Se estima que las cianobacterias surgieron hace aproximadamente 2.9 mil millones de años, por lo que habrían estado produciendo oxígeno durante cientos de millones de años antes del EOG. Sin embargo, ¿a dónde fue a parar todo ese oxígeno temprano?
Los científicos sugieren que parte del oxígeno pudo haberse perdido debido a reacciones geoquímicas en las rocas. El nuevo estudio del MIT indica que la biología también pudo haber influido en este proceso.
Los investigadores hallaron que algunos organismos pudieron haber desarrollado la enzima para utilizar oxígeno mucho antes del EOG. Esta enzima podría haber permitido a los organismos que vivían cerca de las cianobacterias absorber cualquier cantidad de oxígeno que estas produjeran, retrasando así la acumulación de oxígeno en la atmósfera durante cientos de millones de años.
Una nueva perspectiva sobre la historia del oxígeno
“Esto cambia drásticamente la narrativa sobre la respiración aeróbica”, afirma Fatima Husain, coautora del estudio y postdoctoranda en el Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias del MIT. “Nuestro estudio contribuye a la historia emergente de que la vida pudo haber utilizado oxígeno mucho antes de lo que se pensaba.”
Los otros coautores del estudio son Gregory Fournier, profesor asociado de geobiología en el MIT, así como Haitao Shang y Stilianos Louca de la Universidad de Oregón.
Este estudio se suma a un esfuerzo continuo del MIT para comprender la historia del oxígeno en la Tierra, ayudando a establecer el momento del Evento de Oxidación Grande y la primera evidencia de cianobacterias productoras de oxígeno.
