Ciencia Kanija

Una extraña visión de una paleosuperficie del aspecto que tendrían los estromatolitos cónicos si buceas en la superficie del arrecife. [Crédito: Abigail Allwood]

Los hallazgos proporcionan una nueva visión sobre los orígenes de la vida en la Tierra, e incluso para la búsqueda de vida en Marte.

Los estromatolitos son estructuras de roca sedimentaria en forma de cúpula o columna que se forman en aguas superficiales, capa a capa, a lo largo de largos periodos de tiempo geológico. Ahora, investigadores del Instituto Tecnológico de California (Caltech) y el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) han proporcionado pruebas de que algunos de los estromatolitos más antiguos de nuestro planeta se construyeron con la ayuda de comunidades de microorganismos igualmente antiguos, un hallazgo que “añade una inesperada profundidad a nuestra comprensión de los primeros registros de la vida en la Tierra”, señala la astrobióloga de JPL Abigail Allwood, visitante de geología en Caltech.

Su investigación, publicada en un reciente ejemplar de la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), podría también proporcionar una nueva vía para la exploración en la búsqueda de signos de vida en Marte.

“Los estromatolitos crecen por acreción de sedimentos en las aguas superficiales”, dice John Grotzinger, Profesor Fletcher Jones de Geología en Caltech. “Quedan moldeados en estas formas de ola y, con el tiempo, las olas se vuelven columnas discretas que se propagan hacia arriba, como pequeños bultos pegándose unos sobre otros”.

Los geólogos han sabido desde hace mucho tiempo que la gran mayoría de los estromatolitos relativamente jóvenes que estudian – los que tienen 500 millones de años aproximadamente – tienen un origen biológico; se formaron con la ayuda de las capas de microbios que crecen en una fina película en el lecho marino.

¿Cómo? La superficie de los microbios está cubierta por una sustancia mucilaginosa a la cual se pegan partículas de sedimentos que pasan rodando. “Tiene un potente efecto atrapamoscas”, dice Grotzinger. Además, los microbios generan un entrelazado de filamentos que casi parece agarrar las partículas cuando se mueven.

“El resultado final”, dice Grotzinger, “es qye allí donde esté la alfombra, los sedimentos quedan atrapados”.

De esta forma se acepta que una banda oscura en un estromatolito joven es indicativa de material orgánico, añade. “Es la materia dejada por lo que una vez fue la alfombra”.

Pero cuando vuelves la vista a 3450 millones de años, al periodo Arqueano de la historia geológica, las cosas no son tan simples.

“Dado que los estromatolitos de este periodo de tiempo han estado allí durante más tiempo, ha tenido lugar un mayor proceso geológico”, dice Grotzinger. Empujados más hacia el centro de la Tierra conforme pasaba el tiempo, estos estromatolitos quedaron expuestos a un calor inexorable cada vez mayor. Esto es un problema cuando se trata de examinar los inicios potencialmente biológicos de los estromatolitos, explica, debido a que el calor degrada la materia orgánica. “Los hidrocarburos se eliminan”, dice. “Lo que queda es un residuo de nada más que carbono”.

Por esto es por lo que hay un debate en curso entre los geólogos sobre si el carbono encontrado en estas antiguas rocas es un diagnóstico de la vida o no.

Demostrar la existencia de vida en rocas más jóvenes es bastante simple – todo lo que tienes que hacer es extraer la materia orgánica, y demostrar que proceden de microorganismos. Pero no existe tal método rutinario para analizar los estromatolitos más antiguos. “Cuando las rocas son viejas y han sido calentadas y machacadas”, dice Grotzinger, “todo lo que tienes que mirar es tu textura y morfología”.

Una visión más cercana de una sección transversal del interior de un estromatolito cupular. Las capas negras son los restos orgánicos “cocinados” de las alfombras microbianas del Arqueano Inicial. [Crédito: Abigail Allwood]

Lo cual es exactamente lo que Allwood y Grotzinger hicieron con las muestras recopiladas en la formación de estromatolitos de Strelley Pool en Australia Occidental. Las muestras, dice Grotzinger, estaban “increíblemente bien conservadas”. Las líneas oscuras de lo que era potencialmente materia orgánica estaban “claramente asociadas con la laminación, justo como lo veríamos en rocas más jóvenes. Este tipo de relación sería difícil de explicar son un mecanismo biológico”.

“Ya sabíamos de nuestro anterior trabajo que teníamos un ensamblaje de estromatolitos que eran interpretados muy plausiblemente como un arrecife microbiano construido por microorganismos del Arqueano Inicial”, añade Allwood, “pero las pruebas directas de los microorganismos reales no aparecen en estas antiguas y alteradas rocas. No había microfósiles, ni material orgánico, ni siquiera las marcas de microtextura normalmente asociadas con las rocas sedimentarias influidas microbianamente”.

Por lo que Allwood trató de encontrar otros tipos de pruebas para comprobar la hipótesis biológica. Para hacerlo, observó lo que llama “texturas y tejidos a microescala en las rocas, patrones de variación en la textura a través de los estromatolitos y – más importante – capas orgánicas que parecían restos orgánicos fosilizados reales de alfombras microbianas dentro de los estromatolitos”.

Lo que vimos fue “capas similares a alfombras discretas de material orgánicos que rodeaba los estromatolitos de borde a borde, siguiendo acusadas pendientes y continuando a lo largo de áreas bajas sin aumentar de grosor”. También encontró restos de alfombra microbiana incorporada en depósitos de tormentas, lo cual descarta la idea de que el materia orgánico fuese introducido en las rocas más recientemente, en lugar de quedar asentado con el sedimento original. “Además”, señala Allwood, “la espectroscopía Raman demostró que los restos orgánicos habían sido ‘cocinados’ ala misma temperatura de enterramiento que la roca madre, de nuevo indicando que los compuestos orgánicos no son jóvenes contaminantes”.

Allwood dice que ella, Grotzinger, y su equipo han recopilado suficientes pruebas para que no sea durante más tiempo un “gran salto” aceptar el origen biológico de estos estromatolitos. “Creo que cuando más excavemos en estos estromatolitos, más evidencias encontraremos de vida en el Arqueano Inicial y la naturaleza de los primeros ecosistemas de la Tierra”, comenta.

No es una hazaña pequeña, dado que ha sido difícil demostrar que la vida existía tan atrás en el registro geológico. “Recientemente ha habido más pruebas aunque indirectas de que la vida ya existía entonces, pero pruebas directas de microorganismos, a microescala, siguen siendo esquivos debido a la pobre conservación de las rocas”, señala Allwood. “Creo que la mayor parte de la gente probablemente pensaba que estas rocas del Arqueano Inicial estaban demasiado mal conservadas para arrojar tal información”.

Las implicaciones de este hallazgo no se detienen en la vida en la Tierra.

“Una de mis motivaciones para la comprensión de los estromatolitos”, dice Allwood, “es conocer que si las comunidades microbianas florecieron en una ocasión en Marte, de todas las razas que puedan haber dejado en las rocas para que las descubramos, los estromatolitos y los arrecifes de microbios son posiblemente los más fácilmente conservados y listos para detectarse. Además, es particularmente probable que se formen en configuraciones de evaporación de minerales de precipitación como las que ya se han identificado en Marte. Pero ser capaces de interpretar las estructuras estromatolíticas, necesitamos una comprensión mucho más detallada de cómo se forman”.

Autor: Lori Oliwenstein
Fecha Original: 16 de julio de 2009
Enlace Original

Esta entrada fue escrita el Sábado, 18 de julio de 2009 a las 3:16 pm y archivada en Astrobiología, Biologí­a, Ciencias de la Tierra. Puedes seguir cualquier respuesta a esta entrada a través del feed RSS 2.0. Puedes dejar una respuesta, o trackback desde tu propio sitio web.