Los científicos acaban de descubrir un secreto de hace 1.750 millones de años sobre el origen de la vida

Pequeños fósiles que pasaron casi dos mil millones de años atrapados en pedazos de roca antigua nos brindan la primera evidencia hasta ahora de fotosíntesis en la Tierra.

En la Formación McDermott en el desierto del norte de Australia, las pequeñas estructuras se llaman tilacoides Fue descubierto en lo que se cree que es un fósil. Cianobacterias Se remonta a hace 1.750 millones de años.

Estas estructuras se encuentran dentro de las células de los organismos fotosintéticos actuales y contienen el pigmento clorofila que se utiliza para absorber la luz durante la fotosíntesis.

Esto significa que los microfósiles representan la evidencia directa más antigua de la fotosíntesis, lo que nos brinda un nuevo límite inferior en la edad de aparición de las cianobacterias portadoras de tilacoides y una nueva herramienta para comprender los ecosistemas primitivos de la Tierra y cómo surgió la vida en nuestro planeta.

Imágenes de especímenes de microfósiles. Navifosa magenensis. (Demoulin et al., naturaleza2024)

«Nuestro estudio proporciona evidencia directa de la existencia de cianobacterias metabólicamente activas que realizan la fotosíntesis anóxica». escribe un equipo dirigido por la microbióloga Catherine Demoulin De la Universidad de Lieja.

Los resultados sugieren que un análisis detallado de otros fósiles podría identificar estructuras más similares, señalando el momento en que las estructuras fotosintéticas fueron devoradas y alimentadas por las primeras formas de células de algas complejas.

La fotosíntesis, que utiliza la luz solar para convertir agua y dióxido de carbono en glucosa y oxígeno, puede parecer algo que las plantas y las algas se están haciendo silenciosamente, pero es la base para la supervivencia de casi todos los seres vivos.

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Los organismos fotosintéticos no sólo forman la base de la mayoría de las redes alimentarias, sino que sus procesos metabólicos llenan la atmósfera con el oxígeno respirable que la mayoría de nosotros necesitamos para sobrevivir.

Sabemos que al principio de la historia de la Tierra, no había mucho oxígeno flotando libremente en la atmósfera y los océanos. Sin embargo, varias líneas de evidencia geoquímica revelan que los niveles de oxígeno aumentaron repentinamente Hace unos 2.400 millones de años Lo que se conoce como el gran evento de oxidación. No está claro por qué es así, pero una posibilidad es la aparición de organismos fotosintéticos.

La evidencia microfósil indiscutible más antigua de cianobacterias es un organismo llamado Eoentophysalis belcherensisincluso anticuado Hace 2.018 millones de años. Pero los fósiles suelen ser difíciles de interpretar y su estructura interna no siempre permanece intacta. No todas las cianobacterias contienen tilacoides.

Imágenes de muestras mediante microscopio electrónico de transmisión. Navifosa magenensis De la Formación McDermott. (Demoulin et al., naturaleza2024)

Demoulin y sus colegas utilizaron diferentes técnicas microscópicas de alta resolución para explorar las estructuras externas e internas de microfósiles de una especie conocida como Navifosa magenensisSe cree que son cianobacterias. Dentro de los cuerpos de organismos unicelulares de dos clases de fósiles, encontraron membranas tilacoides.

Estos fósiles procedían de la Formación Grassy Bay en Canadá y databan de hace hasta 1.010 millones de años; y la Formación McDermott, que data de hace 1.750 millones de años. Esto amplía el registro fósil de los tilacoides hasta hace 1.200 millones de años, y significa que la fotosíntesis oxigenada debe haber evolucionado antes de esa fecha.

Pero lo que no sabemos todavía es si evolucionaron con el tiempo para contribuir al gran evento de oxidación. Sólo encontrar fósiles antiguos y estudiarlos cuidadosamente puede darnos una respuesta a esta pregunta apremiante.

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“Descubrimiento de tilacoides conservados en su interior norte. Magensis Los informes aquí proporcionan evidencia directa de una edad mínima de hace alrededor de 1.750 millones de años para la diferencia entre las bacterias que contienen tilacoides y las cianobacterias que no contienen tilacoides. Los investigadores escriben.

«Anticipamos que análisis ultraestructurales similares de microfósiles bien conservados pueden ampliar el registro geológico de los organismos fotosintéticos oxigenados, los primeros ecosistemas anóxicos en los que evolucionaron células complejas».

La investigación fue publicada en naturaleza.

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