Paleontoriano

Hallan pruebas fósiles de la existencia de tapetes fotosintéticos hace más de 3300 millones de años.

Restos de filamentos fósiles de microbios fotosintéticos de hace 3300 millones de año. Fuente: Frances Westall.

Somos hijos de la luz. Prácticamente todos los seres que pueblan el planeta existen, directa o indirectamente, gracias a la fotosíntesis. Se cree que, muy al principio, los microorganismos que había sobre una Tierra que casi acababa de nacer vivían del hidrógeno residual que el planeta producía. Una vez que este gas empezó a escasear la vida tuvo que inventar otros sistemas para obtenerlo. Una de las fuentes de hidrógeno es el agua. Sólo hay que dividir su molécula en sus partes constituyentes para obtenerlo y expulsar el oxígeno como subproducto inútil. No se tardó mucho tiempo en inventar la fotosíntesis y usar la luz del Sol para ese menester.
Nuestros pensamientos, acciones o movimientos dependen de una energía que en última instancia procede del Sol y que nosotros hemos asimilado gracias a los seres fotosintéticos de los que nos hemos alimentado o de otros que lo hicieron previamente. Incluso gran parte de nuestra tecnología depende todavía de los combustibles fósiles. Cada vez que quemamos carbón o gastamos gasolina en nuestros automóviles estamos usando la energía que una vez captaron los seres fotosintéticos del pasado. Usamos energía solar en diferido.
Conforme estudiamos los restos fósiles vamos sabiendo más de tiempos pretéritos. Cada descubrimiento nos retrotrae un poco más en el pasado y nos dice, por ejemplo, que el primer ojo o el primer ser fotosintético se remontan aún más en el tiempo de lo que pensábamos.
Ahora Frances Westall, del CNRS francés, y sus colaboradores han analizado unos tapetes microbianos fósiles encontrados en el cinturón Barberton Greenstone sudafricano y llegado a la conclusión de que la fotosíntesis ya existía al menos hace 3300 millones de años.
Estas capas de microbios crecían en una Tierra en la que no había oxígeno libre, una Tierra muy distinta a la que conocemos ahora. Probablemente su hábitat era la línea costera a muy baja profundidad bajo la superficie. Un sitio en el que había agua y la luz del Sol llegaba sin dificultad. Esa tonalidad, probablemente verde-azulada, sería la que cambiaría el planeta gracias a la luz y la evolución.
Estos investigadores han usado microscopía electrónica y una fuente de luz sincrotón para ver la estructura de estos restos fósiles y así analizar su estructura. Han encontrado pequeños filamentos de sólo 0,3 micras de longitud que son los remanentes de esos microbios fotosintéticos que una vez formaron esos tapetes. Debajo de esos filamentos han hallado partículas de aragonito, un mineral de carbonato cálcico. La formación de este mineral de debería a otros microorganismos que vivirían de los seres fotosintéticos de por encima.
Es la primera vez que se encuentran pruebas de calcificación in situ de sistemas de esa época. Se cree que no es posible que se produzca dicho fenómeno sin la existencia de la fotosíntesis. Uno de los misterios del registro fósil antiguos era la ausencia de restos microbianos calcificados y este hallazgo contribuye a eliminar esa falta.
Los microbios fotosintéticos iban produciendo capas celulares unas sobre otras, dejando las muertas abajo. De esas capas muertas se alimentarían otros microorganismos no autótrofos o no fotosintéticos, degradando esa sustancia orgánica en su propio beneficio (¿quizás a través de algún tipo de proceso fermentativo?). La excreción de metabolitos de ese proceso producirían un aumento del pH en el tapete y este pH más alto liberaría iones calcio del agua, lo que produciría finalmente esos precipitados de aragonito.
Como podemos ver, se trata de una de las primeras pruebas de existencia de un ecosistema en el que distintas especies formarían una comunidad relativamente compleja.
En los tapetes fotosintéticos microbianos actuales hay bacterias reductoras de sulfuro que también producen precipitados de carbonato cálcico. En estos restos fósiles se ha podido encontrar tiofeno, una molécula que contiene azufre. La cuantificación de este compuesto ha permitido a los investigadores calcular la cantidad total de azufre presente, en concreto un 1%. Debido a este resultado sugieren que en el tapete había también bacterias reductoras de azufre de manera similar a como se da en la actualidad.
Aunque se han estudiado otros tapetes de épocas remotas, las pruebas que se tienen de su formación fotosintética son más indirectas, como la relación entre isótopos de carbono. En concreto, un tapete fósil de hace 3400 millones de años analizado por Michael Tice, de Texas A&M University, y sus colaboradores contiene pruebas de ese tipo que sugieren que ya en esa época había tapetes fotosintéticos en las aguas someras de los océanos terrestres.
Según el propio Tice, este trabajo de Westall es una prueba importante, aunque no definitiva. Según él todavía no se está en posesión de la “pistola humeante” que definitivamente confirme la existencia de fotosíntesis al final del Paleoarcaico.
No deja de ser sorprendente y paradójico que estos humildes microorganismos (o al menos sus restos) hayan viajado durante 3300 o 3400 millones de años y ahora se sepa de su existencia y modo de vida. Su legado les confiere un “espíritu de inmortalidad” del que careceremos la mayoría de nosotros y al que nunca podremos aspirar.