Cianobacterias: primeros transformadores
2015/01/12 Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
La atmósfera que rodea nuestro planeta no se parece mucho a la que tenía inicialmente. La primera atmósfera era similar a la de algunas de las lunas de Júpiter, que sustituían el oxígeno y el nitrógeno por hidrógeno, helio, dióxido de carbono, metano, nitrógeno y nitrogenados. Por lo tanto, era muy inestable y totalmente tóxico para la vida actual. Sin embargo, hace unos 3.600 millones de años surgieron las primeras cianobacterias y transformaron el planeta, liberando oxígeno a la atmósfera y cambiando el mundo.
Todavía quedan restos de aquellos primeros transformadores, los estromatolitos. El paleontólogo Xabier Murelaga Bereikua ha explicado que las cianobacterias fueron las primeras productoras de oxígeno: “Fueron las primeras vivencias fotosintéticas. Mediante la fotosíntesis se extraía hidrógeno del agua y se liberaba oxígeno a la atmósfera. Paralelamente, se consolidaban las partículas carbonatadas, dando lugar a una serie de formaciones geológicas singulares, los estromatolitos. En algunos lugares, estas estructuras se pueden ver en la actualidad”.
Murelaga ha destacado la influencia directa de las cianobacterias en la atmósfera actual y, por tanto, en la vida: “A ellos debemos la atmósfera aeróbica que tenemos y la capa de ozono que nos protege de los rayos ultravioleta. Por otra parte, a medida que las cianobacterias proliferan y se enriquecen en la atmósfera oxígeno, los seres vivos anaerobios recurrieron a los rincones protegidos, pero la mayoría se destruyeron”.
Murelaga recuerda que el oxígeno producido por las cianobacterias también tuvo efectos indirectos, poniendo como ejemplo las formaciones de hierro bandeadas: “Esta atmósfera oxidante provocó la formación de rocas formadas por capas de hierro, las formaciones de hierro bandeadas. De hecho, en aquellos tiempos la actividad volcánica era intensa y las emisiones de hierro a la atmósfera eran elevadas. En un entorno sin oxígeno, el hierro es soluble en agua, por lo que los océanos eran muy ricos en hierro. Pero cuando la atmósfera se convirtió en oxidante, hace 2.400 a 1.900 millones de años, el hierro disuelto se oxidó y se formaron estos depósitos especiales. Son los yacimientos de hierro más grandes del mundo”.
Destrucciones masivas
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Según Murelaga, hasta la fecha no se ha producido ningún otro fenómeno que pueda asimilarse al cambio provocado por las cianobacterias. Sin embargo, a pesar de no ser de su tamaño, ha habido algunos hitos reseñables, como las extinciones masivas.
Las extinciones masivas suponen la desaparición repentina de muchas especies. Se han producido en momentos puntuales de la historia geológica, por lo que coinciden con los principales límites de la escala geológica. Así, según la mayoría de los científicos, se han producido cinco destrucciones masivas en los últimos 542 millones de años de la Tierra: En el Alto Ordoviciano, Alto Devónico, Permo- Triásico, Muga Triásico/Jurásico y Cretácico Superior.
El mayor fue el de Permo-Triásico, que afectó sobre todo a los invertebrados marinos. Sin embargo, lo más conocido es lo que ocurrió durante la transición Cretácico/Terciario, cuando desaparecieron los dinosaurios junto con otros muchos grupos de animales. Según la hipótesis general, esta destrucción fue provocada en gran medida por el impacto de un gran asteroide, pero no está claro hasta qué punto influyeron otros factores como el cambio climático y las erupciones volcánicas masivas.
En el resto de las extinciones masivas también aparecen factores como el cambio de la radiación solar, la inversión del campo magnético terrestre, las supernovas, los cambios en la composición de la atmósfera o de los océanos, la subida o bajada del nivel del mar... Pero en la mayoría de los casos no hay pruebas claras.
En cualquier caso, Murelaga advierte que, aunque las destrucciones masivas dieron lugar a grandes cambios ecológicos, no han transformado el propio planeta. Y así lo ha manifestado una vez más: “Creo que hasta que llegamos nosotros no se ha producido un cambio equivalente al provocado por las cianobacterias”.
Cianobacterias, hoy
Tras cambiar el mundo, las cianobacterias han conseguido adaptarse a las condiciones de todos los tiempos y han permanecido hasta nuestros días. Habitan en aguas someras, donde les llega la luz del Sol y a un pH superior a 5. A medida que los carbonatos precipitan, se forman estromatolitos, alrededor de los cuales crecen otras bacterias. Así, en la parte inferior de los estromatolitos se forman colonias de bacterias anaerobias, mientras que las cianobacterias se sitúan en la parte superior.
Este ecosistema es muy vulnerable y varios investigadores han advertido que está amenazado por el cambio climático. Por ejemplo, investigadores de la Universidad de Oregón han demostrado que la eutrofización de las aguas influye directamente en el equilibrio de las cianobacterias.
Según los investigadores, Microcystis sp. las cianobacterias han aumentado demasiado debido a la eutrofización. De hecho, estas cianobacterias son típicas de charcas templadas y con gran cantidad de nutrientes, y son en cierta medida tóxicas. Cuando crecen demasiado, sin embargo, la toxicidad aumenta considerablemente y eliminan otras cianobacterias. No sólo cianobacterias, sino que también hacen tóxico el agua para otras especies, entre ellas para nosotros.
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