Descubren la evidencia más antigua de la fotosíntesis en la Tierra

Diminutos fósiles que han pasado casi 2.000 millones de años encerrados en trozos de roca antigua entregan la evidencia más temprana hasta hoy de la fotosíntesis en la Tierra: en un nuevo estudio, estos datos revelan que la fotosíntesis evolucionó hace al menos 1.750 millones de años en nuestro planeta.

Un equipo de científicos liderado por la especialista Catherine Demoulin, de la Universidad de Lieja, en Bélgica, ha identificado en la Formación McDermott, en el desierto del norte de Australia, pequeñas estructuras llamadas tilacoides en las que cianobacterias fosilizadas, que se remontan a hace aproximadamente 1.750 millones de años, presentan la evidencia más antigua conocida hasta el momento de la maquinaria necesaria para la fotosíntesis.

De esta manera, el hallazgo hace retroceder la evidencia de tilacoides en cianobacterias en 1.200 millones de años, en función de la antigüedad de los descubrimientos previos. El nuevo estudio, publicado recientemente en la revista Nature, concluye que la identificación de estos microfósiles constituye una herramienta clave para comprender los ecosistemas primitivos de la Tierra y cómo surgió la vida en nuestro planeta.

Los orígenes de la vida

Los investigadores indicaron que los hallazgos proporcionan evidencia directa de la presencia de cianobacterias metabólicamente activas, capaces de realizan la fotosíntesis oxigénica. Esto significa que pueden captar la luz solar, tomar la energía necesaria y liberar oxígeno. Vale recordar que la fotosíntesis es el proceso que permite aprovechar la luz solar para convertir el agua y el dióxido de carbono en glucosa y oxígeno.

Aunque pueda pasar desapercibida, la fotosíntesis es la base para la supervivencia de casi todos los seres vivos: no solamente porque los organismos fotosintéticos (plantas, algas y algunas bacterias) forman la base de la cadena alimentaria, sino además porque sus procesos metabólicos nutren a la atmósfera con el oxígeno respirable que necesitamos para vivir.

De acuerdo a un artículo publicado en Science Alert, Demoulin y sus colegas utilizaron diferentes técnicas de microscopía de alta resolución para sondear las estructuras externas e internas de microfósiles de una especie conocida como Navifusa majensis, cianobacterias dotadas de membranas tilacoides. Los especialistas creen que las cianobacterias “inventaron” la fotosíntesis hace miles de millones de años, en los océanos primitivos de la Tierra.

Oxígeno y evolución

Diferentes líneas de evidencia geoquímica revelan que los niveles de oxígeno se dispararon repentinamente hace unos 2.400 millones de años, en lo que se conoce como el Gran Evento de Oxidación. Previamente, el oxígeno era escaso en la atmósfera terrestre. Aunque aún no está clara la causa de este cambio, es probable que la aparición de los primeros organismos fotosintéticos como las cianobacterias haya sido un disparador importante para esa evolución.

Los fósiles más antiguos identificados en el nuevo estudio procedían de la Formación McDermott, que se remonta a hace 1.750 millones de años. Esto significa que la fotosíntesis oxigenada debe haber evolucionado antes de ese momento. Según un artículo publicado en Science News, los fósiles insinúan que las cianobacterias pueden haber propiciado sectores de mayor abundancia de oxígeno en la Tierra primitiva, y que incluso podrían haber fomentado la evolución de los ancestros de las plantas y los animales.

Referencia

Oldest thylakoids in fossil cells directly evidence oxygenic photosynthesis. Catherine F. Demoulin et al. Nature (2024). DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-023-06896-7