Tierra. Crédito de la imagen: NASA Haga Click para agrandar
La historia de la vida en la Tierra está estrechamente vinculada a la aparición de oxígeno en la atmósfera. El consenso científico actual sostiene que cantidades importantes de oxígeno aparecieron por primera vez en la atmósfera de la Tierra hace unos 2.400 millones de años, con un segundo gran aumento en el oxígeno atmosférico que ocurrió mucho más tarde, quizás hace unos 600 millones de años.
Sin embargo, los nuevos hallazgos de los geólogos de la Universidad de Maryland sugieren que el segundo salto en el oxígeno atmosférico en realidad puede haber comenzado mucho antes y ocurrir más gradualmente de lo que se pensaba. Los hallazgos fueron posibles gracias a una nueva herramienta para rastrear la vida microbiana en entornos antiguos desarrollados en Maryland. Financiado por la National Science Foundation y la NASA, el trabajo aparece en la edición del 2 de diciembre de Science.
El investigador graduado David Johnston, el científico investigador Boswell Wing y sus colegas en el departamento de geología de la Universidad de Maryland y el Centro Interdisciplinario de Ciencias del Sistema Terrestre dirigieron un equipo internacional de investigadores que utilizaron mediciones de alta precisión de un raro isótopo de azufre, 33S, para establecer ese antiguo marino. Los microbios conocidos como procariotas desproporcionados de azufre fueron ampliamente activos casi 500 millones de años antes de lo que se pensaba anteriormente.
Los compuestos intermedios de azufre utilizados por estas bacterias desproporcionadas de azufre se forman por la exposición de minerales de sulfuro al gas oxígeno. Por lo tanto, la evidencia de una actividad generalizada por este tipo de bacterias ha sido interpretada por los científicos como evidencia de un mayor contenido de oxígeno atmosférico.
"Estas mediciones implican que la desproporción de compuestos de azufre era una parte activa del ciclo del azufre en [hace 1,3 millones de años], y que la oxigenación progresiva de la superficie de la Tierra puede haber caracterizado el [Proterozoico medio]", escriben los autores.
El Proterozoico es el período en la historia de la Tierra desde hace unos 2.400 millones de años hasta hace 545 millones de años.
"Los hallazgos también demuestran que el nuevo método de investigación basado en 33S se puede utilizar para rastrear de manera única la presencia y el carácter de la vida microbiana en entornos antiguos y proporcionar una visión de la evolución en acción", dijo Johnston. "Este enfoque proporciona una nueva herramienta significativa en la búsqueda astrobiológica de la vida temprana en la Tierra y más allá".
El aire que respiramos
Cuando nuestro planeta se formó hace unos 4.500 millones de años, prácticamente todo el oxígeno en la Tierra estaba químicamente unido a otros elementos. Estaba en compuestos sólidos como el cuarzo y otros minerales de silicato, en compuestos líquidos 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 toda la vida avanzada, era prácticamente inexistente.
Los científicos han pensado durante mucho tiempo que la aparición de oxígeno en la atmósfera estuvo marcada por dos saltos distintos en los niveles de oxígeno. En los últimos años, los investigadores han utilizado un método desarrollado por el geólogo James Farquhar de la Universidad de Maryland y sus colegas de Maryland para determinar de manera concluyente que cantidades importantes de oxígeno aparecieron por primera vez en la atmósfera de la Tierra hace unos 2.400 millones de años. A veces denominado el "Gran Evento de Oxidación", este aumento marca el comienzo del período Proterozoico.
Un consenso científico general también ha sostenido que el segundo aumento importante en el oxígeno atmosférico ocurrió hace unos 600 millones de años, y el oxígeno aumentó a niveles casi modernos en ese momento. La evidencia de animales multicelulares aparece por primera vez en el geológico alrededor de este tiempo.
"Ha habido mucha discusión sobre si el segundo aumento importante en el oxígeno atmosférico fue rápido y gradual, o lento y progresivo", dijo Wing. "Nuestros resultados respaldan la idea de que el segundo aumento fue progresivo y comenzó hace unos 1.300 millones de años, en lugar de hace 0.600 millones de años".
Además de Johnston, los coautores de Wing en Maryland en el artículo del 2 de diciembre son sus colegas de geología James Farquhar y Jay Kaufman. Su grupo trabaja para documentar los vínculos entre los isótopos de azufre y la evolución de la atmósfera de la Tierra mediante una combinación de investigación de campo, análisis de laboratorio de muestras de rocas, modelos geoquímicos, experimentos fotoquímicos con gases que contienen azufre y experimentos microbianos.
"Desproporción microbiana activa de azufre en el mesoproterozoico" por David T. Johnston, Boswell A. Wing, James Farquhar y Alan J. Kaufman, Universidad de Maryland; Harald Strauss, Universität Münster; Timothy W. Lyons, Universidad de California, Riverside; Linda C. Kah, Universidad de Tennessee; Donald E. Canfield, Southern Denmark University: Science, 2 de diciembre de 2005.
Fuente original: Comunicado de prensa de UM
