La vida en la Tierra ha tenido una historia larga y turbulenta. Los científicos estiman que hace aproximadamente 4 mil millones de años, solo 500 millones de años después de la formación del planeta Tierra, surgieron las primeras formas de vida unicelulares. Por el Eón Arqueano (hace 4 a 2,5 mil millones de años), se cree que surgieron formas de vida multicelulares. Si bien la existencia de tales organismos (Archaea) se ha inferido de los isótopos de carbono encontrados en rocas antiguas, la evidencia fósil sigue siendo difícil de alcanzar.
Todo eso ha cambiado, gracias a un estudio reciente realizado por un equipo de investigadores de la UCLA y la Universidad de Wisconsin – Madison. Después de examinar muestras de rocas antiguas de Australia Occidental, el equipo determinó que contenían los restos fosilizados de diversos organismos que tienen 3.465 millones de años. Combinado con la reciente serie de descubrimientos de exoplanetas, este estudio fortalece la teoría de que la vida es abundante en el Universo.
El estudio, titulado "Los análisis SIMS del conjunto de microfósiles más antiguo conocido documentan sus composiciones de isótopos de carbono correlacionadas con taxones", apareció recientemente en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias. Como lo indicó el equipo de investigación, su estudio consistió en un análisis de isótopos de carbono de 11 fósiles microbianos tomados del Chert Apex de Australia Occidental de ~ 3,465 millones de años.
Estos 11 fósiles eran de naturaleza diversa y los investigadores los dividieron en cinco grupos de especies en función de sus funciones biológicas aparentes. Mientras que dos de las muestras fósiles parecen haber realizado una forma primitiva de fotosíntesis, otra aparentemente produjo gas metano. Los dos restantes parecen haber sido consumidores de metano, que utilizaron para construir y mantener sus paredes celulares (al igual que los mamíferos usan la grasa).
Como J. William Schopf, profesor de paleobiología en la Universidad de UCLA y autor principal del estudio, indicó en un comunicado de prensa de UCLA Newsroom:
“Hace 3.465 millones de años, la vida ya era diversa en la Tierra; eso está claro: fotosintéticos primitivos, productores de metano, usuarios de metano. Estos son los primeros datos que muestran los organismos muy diversos en ese momento en la historia de la Tierra, y nuestra investigación anterior ha demostrado que también hubo usuarios de azufre hace 3.400 millones de años.
Este estudio, que es el más detallado realizado sobre microorganismos preservados como fósiles antiguos, se basa en el trabajo que Schopf y sus asociados han estado realizando durante más de dos décadas. En 1993, Schopf y otro equipo de investigadores realizaron un estudio que describió por primera vez este tipo de fósiles. Esto fue seguido en 2002 por otro estudio que corroboraba su origen biológico.
En este último estudio, Schopf y su equipo establecieron qué tipo de organismos son y cuán complejos son. Para hacer esto, analizaron los microorganismos usando una técnica llamada Espectroscopía de Masa de Iones Secundarios (SIMS), que revela la relación de carbono-12 a carbono-13. Mientras que el carbono 12 es estable y el tipo más común que se encuentra en la naturaleza, el carbono 13 es un isótopo menos común pero igualmente estable que se utiliza en la investigación de la química orgánica.
Al separar el carbono de cada fósil en sus isótopos constituyentes y determinar sus proporciones, el equipo pudo concluir cuánto tiempo vivieron los microorganismos, así como también cómo vivieron. Esta tarea fue realizada por los investigadores de Wisconsin, que fueron dirigidos por el profesor John Valley. "Las diferencias en las relaciones de isótopos de carbono se correlacionan con sus formas", dijo Valley. "Sus proporciones de C-13 a C-12 son características de la biología y la función metabólica".
Según el consenso científico actual, la fotosíntesis avanzada aún no había evolucionado y el oxígeno no aparecería en la Tierra hasta 500 millones de años después. Hace 2 mil millones de años, las concentraciones de gas oxígeno comenzaron a aumentar rápidamente. Esto significa que estos fósiles, que se encuentran aproximadamente a mil millones de años después de que se formó la Tierra, habrían vivido en un momento en que había poco oxígeno en la atmósfera.
Dado que el oxígeno sería venenoso para este tipo de fotosíntesis primitivos, hoy en día son bastante raros. En verdad, solo se pueden encontrar en lugares donde hay suficiente luz pero no oxígeno, algo que rara vez se encuentra en combinación. Además, las rocas mismas fueron una fuente de gran interés ya que la vida útil promedio de las rocas expuestas a la superficie de la Tierra es de solo unos 200 millones de años.
Cuando Shopf comenzó su carrera, las muestras de rocas más antiguas conocidas tenían 500 millones de años. Esto significa que las rocas fósiles que él y su equipo examinaron son tan viejas como las rocas en la Tierra. Encontrar vida fosilizada en muestras tan antiguas demuestra que diversos organismos y un ciclo de vida ya habían evolucionado en la Tierra a principios del Archaen Eon, algo que los científicos solo sospechaban hasta este momento.
Estos hallazgos naturalmente tienen implicaciones para el estudio de cómo y cuándo surgió la vida en la Tierra. Más allá de la Tierra, el estudio también tiene implicaciones ya que demuestra que la vida surgió cuando la Tierra aún era muy joven y estaba en un estado primitivo. Por lo tanto, no es improbable que haya tenido lugar un proceso similar en otras partes del Universo. Como explicó Schopf:
“Esto nos dice que la vida tuvo que haber comenzado sustancialmente antes y confirma que no fue difícil para la vida primitiva formarse y evolucionar en microorganismos más avanzados. Pero, si las condiciones son correctas, parece que la vida en el universo debería estar muy extendida ".
Este estudio fue posible gracias a los fondos proporcionados por el Instituto de Astrobiología de la NASA. Mirando hacia el futuro, Schopf indicó que la misma tecnología utilizada para fechar estos fósiles probablemente se usará para estudiar rocas traídas por la misión tripulada de la NASA a Marte. Programada para la década de 2030, esta misión implicará recuperar muestras obtenidas por el Mars 2020 Rover y traerlos de vuelta a la Tierra para su análisis.
