Restos de microorganismos de 3.770 millones de años han sido
descubiertos en rocas sedimentarias que pertenecieron a antiguas fuentes
hidrotermales. Los tubos y filamentos microscópicos, formados por bacterias que
vivían en hierro, se convierten así en la primera evidencia de vida en la
Tierra.
Desde hace tiempo se considera a las fuentes hidrotermales
bajo los océanos uno de los primeros entornos que albergaron vida en la Tierra
por su contenido rico en hierro. Es en esos lugares donde los científicos se
han centrado para encontrar las primeras formas de vida bacteriana en la
Tierra.
“Tiene sentido que los primeros organismos se preserven en
las fuentes hidrotermales. Estos entornos proporcionan la energía y los
gradientes químicos necesarios para iniciar los primeros procesos metabólicos”,
señala a Sinc Matthew S. Dodd, primer autor del estudio que publica Nature e
investigador en el University College London (Reino Unido) y el London Centre
for Nanotechnology.
El equipo internacional de científicos analizó fragmentos de
jaspe, una roca sedimentaria, hallados en la franja de Nuvvuagituuq en Quebec
(Canadá), y que posiblemente pertenecieron a antiguas fuentes hidrotermales.
Estudios anteriores los habían datado en entre 3.770 y 4.290 millones de años.
Gracias a una combinación de microscopía óptica y
espectroscopia Raman (para estudiar modos de baja frecuencia), los
investigadores identificaron y localizaron microfósiles y la mineralogía
asociada a ellos. Como la microscopia Raman usa un láser para medir vibraciones
en las uniones entre diferentes átomos, el equipo pudo descifrar qué minerales
estaban presentes en las rocas.
“También se utilizaron otros instrumentos como la
microscopía electrónica de dispersión de energía para analizar composiciones
químicas de minerales asociados con la materia orgánica y los microfósiles”,
añade Dodd. Además los espectrómetros de masas con plasma acoplado
inductivamente permitieron medir la abundancia de elementos traza en los jaspe
para comprobar el origen hidrotérmico de estas rocas.
Formas antiguas de vida bacteriana
Los resultados confirman que la vida temprana prosperó en
los ambientes hidrotermales poco después de la formación de la Tierra.
Microfósiles en forma de tubos de hierro con o sin filamentos internos de
hierro, filamentos torcidos de hierro, gránulos de óxido de hierro, rosetas de
carbonato cortadas y rodeadas por masas de apatita, entre otros, son algunos de
los elementos hallados en las rocas.
“La materia orgánica como el grafito se produce en las
rosetas carbonatadas y con la apatita”, indica el investigador. Hasta ahora,
los microfósiles más antiguos databan de hace unos 3.640 millones de años y se
hallaron al oeste de Australia, pero algunos científicos consideraban que no
había elementos biológicos en las rocas.
En el nuevo estudio, los investigadores analizaron de manera
sistemática la forma en la que los tubos y filamentos, hechos de hematita (una
forma de óxido de hierro u óxido), podrían haberse creado con métodos no
biológicos como la temperatura y los cambios de presión en la roca durante la
deposición de sedimentos. Pero todas de las posibilidades fueron poco
probables.
Las estructuras de hematites tienen la misma ramificación
característica de las bacterias del hierro que se encuentran cerca de fuentes
hidrotermales actuales y obtienen la energía que necesitan para vivir y
multiplicarse por oxidación del hierro disuelto. Estas estructuras se
encontraron junto con grafito y minerales como la apatita y el carbonato,
hallados en huesos y dientes y frecuentemente asociados con fósiles.
Según los científicos, todos los restos encontrados son
producto de la putrefacción. “Son idénticos mineralógicamente a los que hay en
rocas más jóvenes de Noruega, el área de los Grandes Lagos en EE UU y el oeste
de Australia”, explica Dominic Papineau, autor principal e investigador en el University
College London y el London Centre for Nanotechnology.
“Este hallazgo nos ayuda a unir las piezas de la historia de
nuestro planeta y la notable vida en ella, y ayudará a identificar rastros de
vida en otras partes del universo”, añade Papineau. “Estos descubrimientos
demuestran que la vida se desarrolló sobre la Tierra en un momento en el que
Marte y la Tierra tenían agua líquida en sus superficies, lo que plantea preguntas emocionantes sobre
la vida extraterrestre. Por lo tanto, esperamos encontrar pruebas de vida
pasada en Marte de hace 4.000 millones de años de antigüedad, o sino, la Tierra
puede haber sido una excepción especial”, concluye Dodd.
Referencia bibliográfica:
M.S. Dodd, D. Papineau, T. Grenne, J.F. Slack, M. Rittner,
F. Pirajno, J. O’Neil, C.T.S. Little, “Evidence for early life in Earth’s
oldest hydrothermal vent precipitates” Nature 1 de marzo de 2017
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