Estromatolitos: qué son y por qué son clave en el origen de la vida
Estromatolitos: claves fósiles del origen de la vida — cianobacterias que crearon oxígeno y dejaron pruebas de 3.700 M años. Descubre su papel en la evolución terrestre.
Los estromatolitos son estructuras sedimentarias formadas por la interacción entre comunidades microbianas y partículas minerales, que adoptan con frecuencia una con forma de roca característica. Suelen formarse en aguas poco profundas y tranquilas, donde la combinación de luz, nutrientes y condiciones químicas favorece el crecimiento de los microorganismos que los construyen.
Composición y proceso de formación
Están formados por bacterias como las cianobacterias, aunque también pueden intervenir otros tipos de bacterias y algas unicelulares. Estas comunidades producen una matriz gelatinosa de mucosidad que segregan las bacterias, la cual atrapa granos de sedimento. La materia orgánica y los cambios químicos locales facilitan la precipitación de minerales como el carbonato de calcio, que cementa esos granos y origina las láminas o capas características de los estromatolitos.
El mecanismo de precipitación está íntimamente ligado a la actividad metabólica. Por ejemplo, la fotosíntesis de las cianobacterias consume dióxido de carbono y eleva el pH microambiental, lo que favorece la precipitación de carbonatos. De forma conjunta, la alternancia de actividad fotosintética (día) y procesos nocturnos o estacionales genera láminas visibles que registran ritmos diarios y climáticos. Además de cianobacterias, participan heterótrofos y bacterias reductoras de sulfato que contribuyen a la química local y a la diversidad funcional del consorcio microbiano.
Registro fósil y su importancia para el origen de la vida
La verdadera importancia de los estromatolitos radica en que son la evidencia fósil más antigua de la vida en la Tierra. Los estromatolitos más antiguos que se conocen han sido datados entre 3.710 y 3.695 millones de años, y fueron descubiertos en un afloramiento de rocas metacarbonatadas en el cinturón supracrustal de Isua (ISB), en el suroeste de Groenlandia. Los estromatolitos del ISB son anteriores en más de 215 millones de años a la anterior prueba multidisciplinar más convincente y generalmente aceptada de los restos de vida más antiguos: los estromatolitos de la Formación Dresser, de 3.480 millones de años, del cratón de Pilbara, en Australia Occidental.
Aunque el hallazgo de estromatolitos tan antiguos proporciona una ventana directa al pasado remoto, la interpretación de estructuras muy antiguas suele ser compleja: los geólogos y paleobiólogos combinan análisis petrográficos, isótopos estables (por ejemplo, de carbono), rastros de biomoléculas y criterios morfológicos para distinguir estructuras biogénicas de formaciones abiogénicas. En algunos casos los orígenes biológicos de las formas más antiguas han sido debatidos, pero las evidencias acumuladas hacen plausible que organismos fotosintéticos hayan existido muy pronto en la historia de la Tierra.
Las cianobacterias y el cambio atmosférico
La capacidad de las cianobacterias para realizar la fotosíntesis oxigenada es un rasgo clave en la historia planetaria. Se cree que las primeras cianobacterias de los estromatolitos son en gran parte responsables de aumentar la cantidad de oxígeno en la atmósfera de la Tierra primitiva gracias a su fotosíntesis continua. Fueron los primeros organismos conocidos que realizaron la fotosíntesis y produjeron oxígeno como subproducto. Al cabo de unos mil millones de años, el efecto de esta fotosíntesis comenzó a producir un enorme cambio en la atmósfera. El proceso, llamado el GranEvento deOxigenación, en realidad duró mucho tiempo. Con el tiempo, acabó con la mayoría de los organismos que no podían vivir en el oxígeno, y dio lugar al tipo de ambiente que conocemos hoy en día, en el que la mayoría de los organismos utilizan y necesitan oxígeno.
Tipos y estructuras
- Estromatolitos laminados: presentan capas concéntricas o onduladas bien definidas, cada una reflejando pulsos de sedimentación y actividad microbiana.
- Trombolitos: estructuras emparentadas con una textura más «aglomerada» o clotted, producidas por comunidades microbianas con organización diferente.
- Microestructura: en secciones delgadas se observan filamentos, tubos y microfósiles bacterianos que ayudan a confirmar la biogenicidad.
Estromatolitos modernos y conservación
Hoy en día existen estromatolitos vivos en lugares muy concretos donde las condiciones son favorables y la competencia de organismos superiores es baja. Ejemplos notables incluyen áreas hipersalinas como la bahía de Shark Bay en Australia (Hamelin Pool), lagunas en las Bahamas y zonas endémicas como Cuatro Ciénegas en México. Estos núcleos modernos son laboratorios naturales para estudiar cómo funcionan las comunidades microbianas que construyen estromatolitos.
Los estromatolitos modernos están amenazados por actividades humanas: contaminación, cambios en la salinidad por desagües o construcciones, turismo no regulado y sobrepesca que altera el equilibrio ecológico. Por ello, muchas localizaciones de interés están protegidas y se aplican medidas de conservación y gestión para preservar estos ecosistemas únicos.
Métodos de estudio y evidencias
El estudio de estromatolitos combina varias técnicas:
- Petrografía y microfotografía en secciones delgadas para identificar estructuras celulares y laminaciones.
- Análisis geoquímicos e isotópicos (C, S, Fe) para detectar firmas biológicas y condiciones ambientales pasadas.
- Biomarcadores orgánicos y secuenciación del ADN en estromatolitos modernos para caracterizar comunidades microbianas.
- Datación radiométrica y correlación estratigráfica para situar los registros en el tiempo geológico.
Relevancia para la astrobiología
Los estromatolitos sirven de modelo para la búsqueda de vida en otros planetas: su crecimiento en ambientes extremos y la preservación de huellas químicas y morfológicas hacen que sean objetivos de interés en Marte y en otros cuerpos del sistema solar. Detectar estructuras análogas o firmas geoquímicas similares podría ser indicio de procesos biológicos pasados.
Conclusión
En resumen, los estromatolitos son testigos clave de la historia temprana de la vida y de los cambios ambientales globales. Desde su formación por comunidades microbianas hasta su papel en la oxigenación de la atmósfera, brindan información única sobre los primeros ecosistemas de la Tierra y siguen siendo objeto de intensa investigación por su valor científico y su fragilidad ecológica.
Estromatolitos modernos en Shark Bay, Australia Occidental
Estromatolita del chert de Strelley Pool (SPC) (Cratón de Pilbara) - Australia Occidental
Estromatolitos del Proterozoico inferior de Bolivia, América del Sur (sección vertical pulida a través de la roca)
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Preguntas y respuestas
P: ¿Qué son los estromatolitos?
R: Los estromatolitos son estructuras rocosas especiales que suelen formarse en aguas poco profundas. Están formados por bacterias como las cianobacterias, así como por otros tipos de bacterias y algas unicelulares. El mucus segregado por las bacterias recoge granos de sedimento, y éstos se pegan con carbonato cálcico de las bacterias, que se acumula formando las estructuras que se ven en ciertas bahías a orillas del mar.
P: ¿Cómo crean las cianobacterias su alimento?
R: Las cianobacterias utilizan agua, dióxido de carbono y luz solar para crear su alimento.
P: ¿Cuál es el significado de los estromatolitos?
R: La verdadera importancia de los estromatolitos es que son la prueba fósil más antigua de la vida en la Tierra. Los estromatolitos más antiguos conocidos han sido datados entre 3.710 millones de años y 3.695 millones de años.
P: ¿Dónde se encontraron los estromatolitos más antiguos conocidos?
R: Los estromatolitos más antiguos conocidos se encontraron en un afloramiento expuesto de rocas de metacarbonato en el cinturón supracrustal de Isua (ISB), en el suroeste de Groenlandia.
P: ¿Cómo afectó la fotosíntesis de las primeras cianobacterias a la atmósfera terrestre?
R: Se cree que las cianobacterias primitivas de los estromatolitos fueron las responsables de aumentar la cantidad de oxígeno en la atmósfera de la Tierra primitiva gracias a su fotosíntesis continua. Este proceso acabó con la mayoría de los organismos que no podían vivir en oxígeno y condujo al entorno actual en el que la mayoría de los organismos utilizan y necesitan oxígeno, un proceso denominado el Gran Acontecimiento de Oxigenación.
P: ¿Cuándo tuvo lugar este Gran Acontecimiento de Oxigenación?
R: Este acontecimiento tardó mucho tiempo en producirse: unos mil millones de años después de que las primeras cianobacterias comenzaran a realizar la fotosíntesis oxigénica.
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