Fue uno de los cambios más importantes que han ocurrido en la atmósfera terrestre y la razón por la cual hoy podemos respirar el oxígeno que nos da vida. Y sin embargo, el Gran Evento de Oxidación ha permanecido en el misterio hasta ahora.

Sin oxígeno, la vida en la Tierra como la conocemos no existiría. Este elemento proporcionó el aire supercargado que propició una explosión en la diversidad y el tamaño de todos los organismos vivos, desde el camarón más pequeño hasta el dinosaurio más gigantesco.

Alrededor de 21 por ciento del aire es oxígeno, ingrediente vital para que los organismos vivos lleven a cabo el método más eficiente de convertir alimento en energía mediante la respiración aeróbica. Sin embargo, no siempre la atmósfera fue rica en oxígeno, y la explicación de cómo llegó a serlo ha eludido a generaciones de científicos.

Ahora un equipo de investigadores encabezado por Kurt Konhauser, de la Universidad de Alberta, en Edmonton, Canadá, ha formulado una explicación convincente de la razón por la que el oxígeno comenzó a acumularse de pronto en la atmósfera temprana de la Tierra, hace unos 2 mil 700 millones de años, cuando la vida no consistía en nada más complejo que microbios unicelulares.

Muerte de microbios destructores

Según creen, el Gran Evento de Oxidación ocurrió cuando ciertos microbios destructores del oxígeno comenzaron a perecer y otro grupo de microbios, productores de oxígeno, los fueron remplazando en preponderancia. El detonador de este suceso fue una caída en la cantidad de un metal marginal llamado níquel, la cual condujo al aumento inexorable del oxígeno… y de la vida en el planeta.

El papel del níquel en la historia del oxígeno atmosférico no se había examinado antes. Si el profesor Konhauser y sus colegas tienen razón, podría explicar no sólo la explosiva evolución de la vida, sino también cómo se formó la Tierra misma, porque el poder erosivo del oxígeno fue crucial para que se esculpieran las rocas, se cavaran los cauces de los ríos y se trazaran las líneas costeras.

El Gran Evento de Oxidación fue lo que cambió de modo irreversible los ambientes superficiales de la Tierra, y con el tiempo hizo posible las formas avanzadas de vida. Fue un punto decisivo en la evolución de la vida en el planeta, y ahora nos acercamos a entender cómo ocurrió, comentó Dominic Papineau, de la Institución Carnegie, en Washington.

El oxígeno es una molécula tan reactiva que desaparece en breve tiempo, a menos que ocurra una producción constante. La concentración de oxígeno en la atmósfera es mantenida hoy por las plantas que realizan la fotosíntesis, es decir, la conversión de la luz del sol en energía química y oxígeno.

Se cree que los primeros microbios fotosintéticos, las algas azul-grises, o cianobacterias, evolucionaron unos 300 millones de años antes del Gran Evento de Oxidación, hace 2 mil 500 millones de años. Sin embargo, el oxígeno que producían era destruido rápidamente por el gas metano liberado por las bacterias metanogénicas, mucho más numerosas, capaces de respirar sin oxígeno mediante el método, menos eficiente de la respiración anaeróbica.

Estas bacterias metanogénicas, que aún viven en el ambiente saturado de agua y escaso en oxígeno de los pantanos y humedales, requieren del níquel para sobrevivir. Sin un suministro abundante de este metal, las enzimas vitales de estos microbios productores de metano se ven fatalmente debilitadas.

Los científicos descubrieron que al analizar las rocas sedimentarias conocidas como formaciones de hierro veteado podían medir los niveles de níquel en los océanos de la Tierra primitiva, hace 3.8 millones de años. Descubrieron que hubo un marcado descenso en la cantidad de níquel hace entre 2 mil 700 y 2 mil 500 millones de años, en la misma época del Gran Evento de Oxidación.

Los tiempos encajan muy bien. La caída del níquel podría haber preparado el escenario para el Gran Evento. Y por lo que sabemos de los metógenos vivos, los menores niveles de níquel habrían reducido la producción de metano, señaló el doctor Papineau.

La conexión con el níquel no se había tomado en cuenta antes. Nuestro estudio indica que pudo haber tenido enorme impacto en el ambiente de la Tierra y en la historia de la vida, sostuvo.

Microbios productores de metano

En el estudio, publicado en Nature, los científicos apoyan la idea de que durante cientos de millones de años estos microbios productores de metano impidieron que el oxígeno se acumulara en la atmósfera temprana.

Los niveles de níquel disminuyeron, según esta teoría, porque la corteza de la Tierra se había enfriado durante ese periodo, lo cual significaba que había menos níquel expulsado de las erupciones volcánicas hacia el océano.

Estamos seguros, al observar las rocas en formaciones de hierro veteado, de que el níquel descendió hace unos 2 mil 500 millones de años más o menos a la mitad de su nivel anterior. La cuestión es cómo respondieron los microbios productores de metano a esta disminución del níquel. Nosotros creemos que perecieron, señaló el profesor Konhauser.

Si bien el Gran Evento de Oxidación no condujo a un aumento súbito del oxígeno hasta los niveles que experimentamos hoy, sí causó una elevación sustancial que desde entonces no se ha revertido.

© The Independent

Traducción: Jorge Anaya