Se sabe que la atmósfera de la tierra primigenia tenía niveles casi imperceptibles de oxígeno. El primer aumento apreciable ocurrió hace alrededor de 2.400 millones de años, durante un evento conocido como la Gran Oxidación (GO). Este gran cambio en la composición de la atmósfera permitió el afloramiento de formas de vida complejas, es decir, formadas por más de una célula. El desencadenante fue otro organismo vivo: las algas cianofíceas, que aparecieron hace unos 2.700 millones de años y que son capaces de hacer la fotosíntesis y, por ello, de liberar oxígeno.
En el Neoproterozoico, hace 750 millones de años, ocurrió otro gran aumento del oxígeno atmosférico lo suficientemente grande como para favorecer la aparición de los animales, y ahí es donde reside la gran novedad de un nuevo trabajo publicado en la revista 'Nature'. «La mayoría de las investigaciones previas se han centrado en el oxígeno oceánico debido a que los animales comenzaron a evolucionar en ese medio», asegura Simon Poulton, científico de la Universidad de Newcastle (Reino Unido) y uno de los autores del estudio. «Nuestro trabajo confirma, por primera vez, que un aumento del oxígeno atmosférico fue lo que desencadenó la oxigenación de los océanos hace 580 millones de años».
Sin embargo, entre ambos grandes incrementos de la concentración de oxígeno, la historia de evolución de la atmósfera tiene muchas lagunas que no han sido resueltas por la Ciencia. La investigación realizada por Poulton y Robert Frei, de la Universidad de Copenhague, ha desvelado los secretos ocultos durante millones de años en la composición química de algunos de los estratos ricos en hierro más antiguos de la Tierra.
El oxígeno atmosférico, por baja que sea su concentración, genera una serie de cambios en los átomos de cromo -cambios isotópicos-. Después, la meteorología lava los distintos átomos de cromo y los conduce hasta el mar, donde quedan atrapados en estratos marinos ricos en hierro.
En la actualidad, estas grandes masas de rocas depositadas en los fondos marinos durante millones de años se encuentran en la superficie terrestre, accesibles para los científicos. Las muestras usadas proceden de lugares tan dispares como Dakota del Sur (EEUU), la formación de hierro de Gunflint, en Ontario (Canadá), o el Arroyo del Soldado en Uruguay. Analizando las proporciones de las diferentes partículas de cromo presentes en esos estratos, los investigadores han sido capaces de abrir una nueva ventana hacia los secretos de la formación de la atmósfera como la conocemos en la actualidad.
Una de las novedades que encontró el equipo de Frei y Poulton es que, incluso antes de la Gran Oxidación, ya existían unos niveles de oxígeno más elevados de lo que esperaban los expertos. Pero la gran revelación de este estudio ha sido la demostración de que durante un periodo de casi 500 millones de años tras la GO la concentración de oxígeno se mantuvo en los niveles anteriores a este evento atmosférico.
Algunos expertos de la Universidad de California opinan que los datos de Frei y Poulton han sido tomados de forma excesivamente literal y que la relación entre el oxígeno atmosférico y el cromo no es tan lineal como presuponen. En todo caso, la investigación revela que la Gran Oxidación no ocurrió de una forma unidireccional desde la acción de las algas cianofíceas hasta la evolución de los animales complejos, como se pensaba hasta ahora.
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