Jorge Alejandro DelaVega Lozano
Agro-Proyectos Sustentables y Energías Renovables
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Las cianobacterias son organismos que poseen
características de bacterias y algas. Contienen pigmentos azules-verdosos o
verdes, y realizan fotosíntesis. Algunas especies de cianobacterias se acumulan
en espumas de aguas superficiales.
Hace alrededor de 2500 millones de años, organismos
fotosintéticos comenzaron a liberar oxígeno en la atmósfera y cambiaron el
balance de los gases en el planeta Tierra. Los investigadores habían estado
intrigados acerca de cómo los organismos pudieron producir oxígeno sin envenenarse
a sí mismos.
Dos grupos de investigadores ofrecen la siguiente
explicación acerca de esto:
1. Reporte del California
Hace dos mil
quinientos millones de años, cuando nuestros ancestros evolutivos eran poco más
que un centelleo en membrana de plasma, se presentó súbitamente en el proceso
conocido como fotosíntesis la capacidad de liberar oxígeno molecular hacia la
atmósfera terrestre. Esto ocasionó uno de los mayores cambios ambientales en la
historia de nuestro planeta. Los organismos presuntamente responsables de la
generación de oxígeno fueron las cianobacterias que desarrollaron habilidad
para convertir el agua, el dióxido de carbono y la luz solar en oxígeno y
azúcar, Estos organismos se encuentran entre nosotros en forma de algas verde-azuladas
y cloroplastos que se encuentran en todas las plantas verdes.
Para evitar que el ADN fuera destruido por un radical hidroxilo que ocurre
naturalmente en la producción de oxígeno, las cianobacterias debieron
desarrollar enzimas protectoras. ¿Pero, cómo podría la selección natural haber
hecho que las cianobacterias desarrollaran estas enzimas?
2. Explica Kirschvink y Colaboradores:
“Antes que el oxígeno apareciera en la atmósfera,
no había una pantalla de ozono que impidiera que la luz ultravioleta golpeara
contra la superficie. Cuando la luz ultravioleta golpea contra el vapor de
agua, una parte del vapor se convierte en peróxido de hidrógeno (usado para
blanquear el pelo), y un poco de gas hidrógeno. Normalmente, este peróxido de
hidrógeno no permanecería mucho tiempo en el medio ambiente debido a las
reacciones posteriores, pero durante una glaciación el peróxido de hidrógeno se
congeló. Cuando la radiación ultravioleta penetró en las superficies de glaciares,
entonces pequeñas cantidades de peróxido fueron atrapadas en el hielo glacial.
Esto se presenta actualmente en
El hielo glacial fluyó cuesta abajo hacia el océano, se derritió y liberó
enormes cantidades de peróxido directamente en el agua de los océanos, donde
otras reacciones químicas convirtieron el peróxido en agua y oxígeno.
Esto ocurrió lejos de la luz ultravioleta que podría
matar a los organismos. El oxígeno tenía niveles tan bajos que las
cianobacterias pudieron evitar el envenenamiento.
De este modo, los océanos fueron lugares excelentes para que evolucionaran las
enzimas protectoras de oxígeno. Una vez que esas enzimas protectoras estuvieron
en su lugar, hicieron camino para que se desarrollara la fotosíntesis del
oxígeno y apareciera la respiración aeróbica. De este de modo las células
pudieron respirar oxígeno, tal como nosotros”.
Evidencias
La evidencia de estas teorías proviene de cálculos
efectuados por Danie Liang, graduado en ciencias planetarias en Caltech
(California Institute of Technology), quien ahora se encuentra en el Centro de
Investigación de Cambios Medioambientales en
De acuerdo con Danie Liang, un congelamiento total
conocido como “Tierra Bola de Nieve Makganyene” ocurrió hace dos mil
trescientos millones de años, en la misma época en que las cianobacterias desarrollaron
sus habilidades para producir oxígeno. Durante este episodio de congelamiento
total en
Como evidencia adicional indica que el nivel estimado de oxígeno fue suficiente
como para explicar la deposición del campo de manganeso en la región del
Kalahari en África del Sur que contiene alrededor del 80% de las reservas de
manganeso de todo el mundo. Este depósito se encuentra por encima de la última
traza geológica de la “Tierra Bola de Nieve Makganyene”. Indica Danie Liang: “Solíamos
creer que hubo un florecimiento cianobacterial después de la glaciación que
volcó este manganeso desde el agua. Pero pudo ser simplemente el oxígeno
proveniente de la descomposición del peróxido de hidrógeno ocasionada por la “Tierra
Bola de Nieve”.
Además de Kirschvink, Yung y Liang, otros autores como Hyman Hartman del Centro
de Ingeniería Biomédica del Massachussets Institute of Technology (MIT); Robert
Koop, estudiante graduado en geobiología en Caltech. Hartman y Chris McKay del
Centro Ames de Investigación de