Pequeños fósiles encerrados en trozos de roca antigua que datan de hace casi 2 mil millones de años proporcionan la evidencia más temprana hasta ahora de la fotosíntesis en la Tierra.
En la Formación McDermott, en el desierto del norte de Australia, se descubrieron hace 1.750 millones de años pequeñas estructuras llamadas tilacoides, que se cree que son cianobacterias fosilizadas.
Estas estructuras se encuentran hoy en las células de los organismos fotosintéticos, que 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, proporcionando una nueva edad mínima para la aparición de cianobacterias portadoras de tilacoides y una nueva herramienta para comprender los ecosistemas primitivos de la Tierra y cómo surgió la vida en nuestro planeta.
«Nuestro estudio proporciona evidencia directa de la presencia de cianobacterias metabólicas que realizan la fotosíntesis oxigenada», escribe el equipo dirigido por la paleomicrobióloga Catherine Demoulin de la Universidad de Lieja.
Los hallazgos sugieren que el análisis detallado de otros fósiles puede identificar más estructuras similares, marcando el momento en que las estructuras fotosintéticas fueron elaboradas por las primeras formas de células de algas complejas.
La fotosíntesis, que utiliza la luz solar para convertir el agua y el dióxido de carbono en glucosa y oxígeno, es lo que las plantas y las algas hacen silenciosamente allí, pero es la base para la supervivencia de casi todos los seres vivos.
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 suficiente oxígeno flotando libremente en la atmósfera y los océanos. Sin embargo, una línea diferente de evidencia geoquímica revela que hace 2.400 millones de años los niveles de oxígeno se dispararon repentinamente en el llamado Gran Evento de Oxidación. No está claro qué causó esto, pero la aparición de organismos fotosintéticos es una posibilidad.
Un organismo conocido como la primera evidencia microfósil indiscutible de cianobacterias Eontophysalis belcherensis, que data de hace 2.018 millones de años. Pero los fósiles suelen ser difíciles de interpretar y sus estructuras internas no siempre permanecen intactas. Y no todas las especies de cianobacterias tienen tilacoides.
Demoulin y sus colegas utilizaron una variedad de técnicas de microscopía de alta resolución para investigar las estructuras externas e internas de una especie conocida como microfósiles. Naviphusa majensis, se cree que son cianobacterias. Y, en los cuerpos de organismos unicelulares de dos yacimientos de fósiles, encontraron membranas tilacoides.
Estos fósiles provienen de la Formación Grassy Bay en Canadá y datan de hace 1.010 millones de años; Y la Formación McDermott se remonta a 1.750 millones de años. Esto extiende el registro fósil de los tilacoides a 1.200 millones de años atrás, y significa que la fotosíntesis oxigenada debe haber evolucionado antes de esa época.
Pero todavía no sabemos si evolucionó a tiempo para contribuir al Gran Evento de Oxidación. Sólo encontrar y estudiar cuidadosamente fósiles antiguos puede responder a esta pregunta candente.
“Descubrimiento de tilacoides conservados dentro NORTE. mejensis «Lo que se informa aquí proporciona evidencia directa de una edad mínima de hace aproximadamente 1.750 millones de años para la divergencia entre las cianobacterias portadoras de tilacoides y sin tilacoides», escriben los investigadores.
«Presumimos que análisis ultraestructurales similares de microfósiles bien conservados pueden ampliar el registro geológico de la fotosíntesis oxigenada y los primeros ecosistemas débilmente oxigenados en los que evolucionaron células complejas».
La investigación fue publicada en la naturaleza.
