La fotosíntesis es mil millones de años más antigua de lo que pensábamos

Río con cianobacterias. / Imperial College de Londres

El oxígeno (O2) en la atmósfera de la Tierra es imprescindible para las formas de vida complejas, que generan energía a través de la respiración aeróbica. Durante mucho tiempo, se ha creído que la fotosíntesis, realizada por las cianobacterias, había surgido hace 2.400 millones de años, relacionada con un aumento de los niveles de oxígeno. Ahora, un estudio publicado en Geobiology, señala que los microbios pudieron evolucionar para hacer la fotosíntesis que produce oxígeno al menos mil millones de años antes. El hallazgo podría cambiar las ideas del momento y la manera en los que evolucionó la vida compleja en la Tierra, y con qué probabilidad puede darse este proceso en otros planetas

Las cianobacterias realizan una forma relativamente sofisticada de fotosíntesis oxigenada: el mismo tipo de fotosíntesis que todas las plantas en la actualidad. Por lo tanto, se ha sugerido que formas más simples de fotosíntesis oxigénicas podrían haber existido antes, antes de las cianobacterias, lo que lleva a niveles bajos de oxígeno disponibles para la vida. El equipo, del Imperial College de Londres (Reino Unido), descubrió que la fotosíntesis oxigénica surgió al menos mil millones de años antes de que evolucionara la cianobacteria.

Según el autor principal, Tanai Cardona, “las cianobacterias son muy antiguas, pero no sabemos exactamente cuánto. Si las cianobacterias tienen, por ejemplo, 2.500 millones de años, significaría que la fotosíntesis oxigénica podría haber comenzado hace 3.500 millones de años. Lo que sugiere que no hacen falta millones de años para que surja un proceso como este después del origen de la vida".

Probabilidades de vida compleja

Es difícil para los científicos descubrir cuándo evolucionaron los primeros productores de oxígeno utilizando el registro de rocas en la Tierra. Cuanto más viejas son las rocas, más raras son, y más difícil es demostrar de manera concluyente que cualquier microbio fósil encontrado en estas rocas antiguas usó o produjo cualquier cantidad de oxígeno. Así que el equipo investigó la evolución de dos de las principales proteínas involucradas en la fotosíntesis oxigénica.

Cianobacterias de cerca. / Imperial College de Londres

En la primera etapa de la fotosíntesis, las cianobacterias utilizan la energía de la luz para dividir el agua en protones, electrones y oxígeno con la ayuda de un complejo de proteínas llamado fotosistema II, formado por dos proteínas llamadas D1 y D2, que eran originalmente iguales, pero cuyas secuencias genéticas subyacentes ahora son diferentes.

Usando métodos estadísticos y eventos conocidos en la evolución de la fotosíntesis, determinaron que las proteínas D1 y D2 en el fotosistema II evolucionaron de manera extremadamente lenta, incluso más lenta que algunas de las proteínas más antiguas en biología que se cree que se encuentran en las formas más tempranas de vida. “El origen de la fotosíntesis oxigénica y el antepasado de las cianobacterias no representan lo mismo. Podría haber una brecha muy grande en el tiempo entre una y otra. Es un cambio masivo en la perspectiva".

Según los autores, si la fotosíntesis evolucionó tan pronto, podría significar que es un proceso relativamente simple y que la probabilidad de que emerja una vida compleja en un exoplaneta distante puede ser bastante alta.

El mes pasado, contábamos que el agua salada que se encuentra debajo de la superficie de Marte podría contener suficiente oxígeno para la vida. Esto es lo que se desprende de un reciente estudio publicado en Nature Geosciences, que asegura que la cantidad de este gas disponible en el planeta vecino podría ser suficiente para mantener el tipo de vida microbiana que surgió y floreció en la Tierra hace miles de millones de años.

Beatriz de Vera

Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma

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