No, el oxígeno no catalizó el rápido florecimiento de los primeros organismos multicelulares de la Tierra. El resultado desafía una suposición de 70 años sobre qué causó una explosión de fauna oceánica hace cientos de millones de años.
Hace entre 685 y 800 millones de años, los organismos multicelulares comenzaron a aparecer en todos los océanos de la Tierra durante lo que se conoce como la explosión de Avalon, una era precursora de la más famosa explosión del Cámbrico. Durante esta era, las esponjas marinas y otros extraños organismos multicelulares reemplazaron a las pequeñas amebas unicelulares, algas y bacterias, que hasta entonces habían estado en el planeta durante más de 2 mil millones de años.
Hasta ahora, se creía que el aumento de los niveles de oxígeno desencadenaba la llegada evolutiva de organismos marinos más avanzados. Esto está siendo refutado por investigadores de la Universidad de Copenhague que trabajan junto con colegas del Instituto Oceanográfico Woods Hole, la Universidad del Sur de Dinamarca y la Universidad de Lund, entre otros.
Al estudiar la composición química de muestras de rocas antiguas de una cadena montañosa de Omán, los investigadores han podido « medir » las concentraciones de oxígeno en los océanos del mundo desde que aparecieron estos organismos multicelulares. Desafiando las expectativas, el resultado muestra que las concentraciones de oxígeno de la Tierra no habían aumentado. De hecho, los niveles se mantuvieron entre 5 y 10 veces más bajos que en la actualidad, que es aproximadamente la cantidad de oxígeno que hay al doble de la altura del Monte Everest.
« Nuestras mediciones brindan una buena imagen de las concentraciones promedio de oxígeno en los océanos del mundo en ese momento. Y es evidente para nosotros que no hubo un aumento importante en la cantidad de oxígeno cuando la fauna más avanzada comenzó a evolucionar y dominar la Tierra. De hecho, hubo una leve disminución », dice el profesor asociado Christian J. Bjerrum, quien ha estado cuantificando las condiciones que rodean el origen de la vida durante los últimos 20 años.
Revisa nuestra comprensión de los orígenes de la vida.
El nuevo resultado pone fin a una historia de investigación de 70 años que avanza la centralidad de las concentraciones más altas de oxígeno en el desarrollo de vida más avanzada en nuestro planeta.
“El hecho de que ahora sepamos, con un alto grado de certeza, que el oxígeno no controló el desarrollo de la vida en la Tierra nos brinda una historia completamente nueva sobre cómo surgió la vida y qué factores controlaron este éxito”, dice el investigador. agregando :
« Específicamente, significa que debemos repensar muchas de las cosas que creíamos que eran ciertas a partir de nuestro aprendizaje infantil. Y los libros de texto deben revisarse y reescribirse ».
Queda mucho que los investigadores no saben, así como una plétora de controversia. Por lo tanto, Bjerrum espera que el nuevo resultado pueda alentar a otros investigadores de todo el mundo a reconsiderar sus resultados y datos anteriores bajo una nueva luz.
« Hay muchas secciones de investigación en todo el mundo, incluso en los Estados Unidos y China, que han realizado muchas investigaciones sobre este tema, cuyos resultados anteriores pueden arrojar nuevos detalles importantes si se interpretan sobre la base de que el oxígeno no impulsó el desarrollo de vida », dice el investigador.
La ausencia de oxígeno puede haber ayudado al desarrollo
Entonces, si no es oxígeno extra, ¿qué desencadenó la explosión de vida de la era? Tal vez exactamente lo contrario, explica el investigador :
“Es interesante que la explosión de organismos multicelulares ocurra en un momento con bajas concentraciones de oxígeno atmosférico y oceánico. Eso indica que los organismos se beneficiaron de niveles más bajos de oxígeno y pudieron desarrollarse en paz, ya que la química del agua protegió sus células madre de forma natural, » dice Christian J. Bjerrum.
Según el investigador, el mismo fenómeno ha sido estudiado en la investigación del cáncer, en las células madre de humanos y otros animales. Aquí, colegas de la Universidad de Lund observaron que los niveles bajos de oxígeno son cruciales para mantener las células madre bajo control hasta que un organismo decida que la célula debe convertirse en un tipo específico de célula, como una célula muscular.
« Sabemos que los animales y los humanos deben poder mantener bajas concentraciones de oxígeno para controlar sus células madre y, al hacerlo, desarrollarse de forma lenta y sostenible. Con demasiado oxígeno, las células se desarrollarán y, en el peor de los casos, mutar salvajemente y perecer. No es inconcebible que este mecanismo se aplicara en ese entonces”, concluye Christian J. Bjerrum.
Fósiles de Omán
En el nuevo estudio, los investigadores analizaron muestras de rocas de, entre otros lugares, las montañas de Omán en el norte de Omán. Si bien hoy en día son bastante altas y muy secas, las montañas estaban en el fondo del mar durante el rápido florecimiento de la diversidad de organismos de la explosión de Avalon.
Los investigadores han confirmado sus hallazgos en fósiles de tres cadenas montañosas diferentes en todo el mundo : las montañas de Omán (Omán), las montañas Mackenzie (noroeste de Canadá) y el área de Yangtze Gorges en el sur de China.
Con el tiempo, la arcilla y la arena de la tierra llegan al mar, donde se asientan en capas en el lecho marino. Al descender a través de estas capas y examinar su composición química, los investigadores pueden obtener una imagen de la química del océano en un momento geológico particular.
Los análisis se realizaron utilizando isótopos de talio y uranio que se encuentran en las montañas, de los cuales los investigadores pudieron extraer datos y, al hacerlo, calcular los niveles de oxígeno de hace muchos cientos de millones de años.