¿Resuelto un antiguo enigma, la desaparición de los estromatolitos, primera manifestación visible de la vida?

La desaparición generalizada de los estromatolitos, la primera manifestación visible de la vida en la Tierra, puede haber sido impulsada por organismos unicelulares llamados foraminíferos

Los resultados, presentados por científicos de Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), Massachusetts Institute of Technology, la Universidad de Connecticut, Escuela de Medicina de Harvard, y el Centro Médico Beth Israel Deaconess, en Boston, fueron publicados en línea la semana del 27 de mayo en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias.

Los estromatolitos («rocas estratificadas») son estructuras hechas de carbonato de calcio y modeladas por la acción de cianobacterias fotosintéticas y otros microbios que atraparon y unieron granos de los sedimentos costeros en capas finas. Se presentaron en abundancia a lo largo de las costas de todo el mundo hace alrededor de 3.500 millones de años.

«Los estromatolitos fueron uno de los primeros ejemplos de la íntima conexión entre la biología —seres vivos— y la geología —la estructura de la Tierra—», dijo la geobióloga de WHOI Joan Bernhard, autora principal del estudio.

La comunidad bacteriana en crecimiento secretaba compuestos adhesivos que unieron los granos de sedimento entre sí a su alrededor, creando un mineral de «microfábrica» que se acumuló para convertirse en formaciones masivas. Los estromatolitos dominaron la escena durante más de dos mil millones de años, hasta el final del eón Proterozoico.

«Entonces, hace unos 1.000 millones años, su diversidad y la abundancia de fósiles empiezan a caer en picada», dijo Bernhard. En todo el mundo, durante un período de millones de años, las formaciones estratificadas que habían sido tan abundantes y diversas comenzaron a desaparecer. Para los paleontólogos, su pérdida fue casi tan dramática como la extinción de los dinosaurios millones de años más tarde, aunque no tan completa: todavía se pueden encontrar estromatolitos vivos hoy en día, en lugares limitados y muy dispersos, como si unos velociraptores todavía vagaran en valles remotos.

Mientras que la extinción de los dinosaurios ha sido explicada, en gran medida, por el impacto de un gran meteorito, la caída de los estromatolitos sigue sin resolverse. «Es una de las preguntas más importantes de la historia de la Tierra», dijo la ecóloga microbiana WHOI Virginia Edgcomb, una co-autora del artículo.

Igual de desconcertante es la súbita aparición en el registro fósil de las diferentes formaciones llamada trombolitos («piedras coaguladas»). Al igual que estromatolitos, los trombolitos se producen por medio de la acción de los microbios en los sedimentos y minerales. A diferencia de los estromatolitos, son grumosos, en vez de en finas capas.

No se sabe si los estromatolitos se convirtieron en trombolitos, o si los trombolitos se dieron con independencia de la disminución de los estrombolitos. Las hipótesis propuestas para explicar ambas cosas incluyen cambios en la química del océano y la aparición de formas de vida multicelulares que podría haberse aprovechado de los microbios responsables de su estructura.

Bernhard y Edgcomb pensaron que los foraminíferos podría haber desempeñado un papel. Los foraminíferos son protistas, el reino que incluye amebas, ciliados y otros grupos anteriormente conocidos como «protozoos». Son abundantes en los sedimentos oceánicos de hoy en día, donde utilizan numerosas proyecciones delgadas llamadas seudópodos para engullir presas, para moverse, y explorar continuamente su entorno inmediato. A pesar de su conocida capacidad para perturbar los sedimentos modernos, nunca se había considerado su posible papel en la pérdida de estromatolitos y la apariencia de trombolitos.

Los investigadores examinaron los estromatolitos y trombolitos modernos de Highborne Cay en las Bahamas para ver si había foraminíferos presentes. Utilizando técnicas de secuenciación microscópicas y de rRNA, encontraron formas en ambos tipos de estructuras. Los trombolitos eran hogar de una gran diversidad de foraminíferos y eran especialmente ricos en los foraminíferos que secretan una cubierta orgánica alrededor de sí mismos. Estos foraminíferos «tecados» fueron, probablemente, los primeros tipos de foraminíferos en evolucionar, no mucho (en términos geológicos) antes de que los estromatolitos comenzaron a declinar.

«El momento de su aparición coincide con el declive de estromatolitos en capas y la aparición de trombolitos en el registro fósil», dijo Edgcomb. «Esto apoya la idea de que podría haber sido los foraminíferos los que impulsaron su evolución.»

A continuación, Bernhard, Edgcomb y la investigadora postdoctoral Anna McIntyre-Wressnig crearon un escenario experimental que simula lo que podría haber sucedido hace mil millones de años.
«Nadie va a ser capaz de recrear el Proterozoico exactamente, porque la vida ha evolucionado desde entonces, pero se hace lo mejor que se puede», dijo Edgcomb.

Comenzaron con trozos de estromatolitos modernos recogidos en Highborne Cay, y los sembraron con foraminíferos encontrados en trombolitos hoy en día. Luego esperaron para ver qué efecto tenían los foraminíferos añadidos sobre los estromatolitos, si es que los había.

Después de unos seis meses, la disposición en capas finas características de los estromatolitos se había transformado en una disposición desordenada más parecido a la de los trombolitos. Incluso su fina estructura, según lo revelado por TAC, se parecía a la de los trombolitos recolectados en el medio silvestre. «Los foraminíferos borraron la microfábrica», dijo Bernhard.

Ese resultado fue interesante, pero no demostró que los cambios en la estructura se deben a las actividades de los foraminíferos. Sólo el ponerlos en el laboratorio podrían haber causado los cambios. Sin embargo, los investigadores incluyeron un control en su experimento: Se sembraron foraminíferos en estromatolitos recién recogidos, como antes, pero también unos tratados con colchicina, un medicamento que les impide el desarrollo de seudópodos. «Ellos están secuestrados», dijo Bernhard. «Están ahí, pero no puede comer, no pueden moverse.»

Después de unos seis meses, los foraminíferos todavía estaban presentes y vivos, pero la estructura de la roca no se había hecho más espesa, como las trombolíticas. Seguía siendo en capas.

Los investigadores concluyeron que los foraminíferos activos pueden reformar el tejido de los estromatolitos y podrían haber instigado la pérdida de esas formaciones y la aparición de trombolitos.

Fuente: Science Daily. Aportado por Eduardo J. Carletti

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