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Encuentran una posible explicación al enigma de la desaparición de los estromatolitos

Encuentran una posible explicación al enigma de la desaparición de los estromatolitos
El estudio achaca a la acción de los foraminíferos su transformación en trombolitos, equiparable para los paleontólogos a la extinción de los dinosaurios.

La desaparición generalizada de los estromatolitos, la manifestación más temprana de vida en la Tierra, podría haber sido causada por un organismo unicelular llamado foraminífero. El hallazgo, llevado a cabo por científicos del Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), el MIT de Boston, la Universidad de Connecticut, la Harvard Medical School y el Beth Israel Deaconess Medical Center de Boston, ha sido publicado en el Proceedings of the National Academy of Sciencies y supone la resolución de uno de los grandes enigmas de la paleontología. Los estromatolitos (’rocas estratificadas’) eran estructuras compuestas de carbonato de calcio y compactadas por la acción de cianobacterias fotosintéticas y otros microbios que atrapaban y aglutinaban partículas de granos costeros en finas capas. Aparecieron en grandes cantidades en los litorales de todo el mundo hace en torno a 3,5 billones de años.

“Los estromatolitos fueron uno de los primeros ejemplos de la íntima conexión entre la biología -los seres vivos- y la geología -las estructuras de la propia Tierra-”, afirma Joan Bernhard, geobiólogo del WHOI y líder del estudio. La creciente comunidad de bacterias segregaba componentes que aglutinaban partículas en torno a ellas, creando un mineral ‘microfabricado’ que se acumulaba hasta convertirse en formaciones masivas. Los estromatolitos dominaron la escena durante más de dos billones de años, hasta el periodo final de la Era Proterozoica.

“Entonces, hace en torno a un billón de años, su diversidad y su abundancia fósil comenzaron a desplomarse”, confirma Bernhard. Durante el siguiente billón de años, estas formaciones estratificadas, que habían sido tan diversas y abundantes en todo el mundo, comenzaron a desaparecer. Para los paleontólogos, su pérdida fue casi tan dramática como la extinción de los dinosaurios un millón de años antes, aunque no tan completa: todavía es posible encontrar estromatolitos vivos hoy en día en una pequeñas y muy dispersas regiones, lo que vendría a ser como si unos pocos velocirraptores aún deambularan por remotos valles.

Sin embargo, mientras que la extinción de los dinosaurios ha sido ampliamente explicada como la consecuencia del impacto de un gran meteorito, la desaparición de los estromatolitos permanece sin resolución. “Es una de las cuestiones principales en la historia de la Tierra”, explica la microbióloga del WHOI Virgina Edgcomb, coautora del trabajo.

Igual de desconcertante que esta pérdida es la repentina aparición en los registros fósiles de diferentes formaciones llamadas ‘trombolitos’ (‘piedras grumosas’). Como los estromatolitos, los trombolitos se producen por medio de la acción de microbios sobre los sedimentos y minerales. Su diferencia con ellos, sin embargo, es que en lugar de aparecer finamente estratificados, los trombolitos son grumosos. No se conoce si los estromatolitos se convirtieron en trombolitos o si estos aparecieron de forma independiente a la desaparición de los primeros. Las hipótesis propuestas para explicarlos a ambos incluyen cambios en la composición química de los océanos y la aparición de formas de vida unicelulares que podrían haber actuado como depredadores de los microbios responsables del proceso de formación de su estructura.

Bernhard y Edgcomb creen que los foraminíferos podrían haber desempeñado este papel. Los foraminíferos, o forams, son prototistas, el reino que incluye a las amebas, los ciliados y otros grupos anteriormente conocidos como ‘protozoos’. Hoy en día, son abundantes en los sedimentos oceánicos donde emplean numerosas proyecciones muy finas, llamadas pseudópodos, para envolver a sus presas, moverse y explorar continuamente su entorno más cercano. A pesar de su conocida habilidad para perturbar los sedimentos actuales, su posible participación en la aparición de los estromatolitos y el surgimiento de los trombolitos nunca ha sido tenida en cuenta.

Los investigadores han examinado estromatolitos y trombolitos actuales del Highborne Cay, en Bahamas, para localizar la presencia de foraminíferos. Utilizando técnicas de secuenciación microscópica del ARN, han hallado foraminíferos en ambos tipos de estructura. Los trombolitos actuaban como ‘hogar’ de una mayor diversidad de foraminíferos y eran especialmente ricos en una variedad que segrega una vaina orgánica a su alrededor. Estos foraminíferos ‘envainados’ fueron probablemente el primer tipo de forams en evolucionar, no mucho antes, en términos geológicos, de que los estromatolitos comenzaran a desaparecer. “El momento de su aparición se corresponde con el de la desaparición de los estromatolitos estratificados y la aparición de los trombolitos en los registros fósiles –explica Edgcomb-. Eso presta un soporte a la idea de que podrían haber sido los forams los responsables de su evolución”.

En el siguiente paso, Bernhard, Edgcomb y la investigadora posdoctoral Anna McIntyre-Wressning crearon un escenario experimental que recreaba lo que podría haber sucedido hacer un billón de años. “Nadie podrá nunca recrear las condiciones exactas del Proterozoico, porque la vida ha evolucionado desde entonces, pero se intenta algo lo más similar posible”, aclara Edgcomb. Ellos comenzaron con pedazos de estromatolitos actuales recogidos en Highborne Cay y los germinaron con foraminíferos encontrados en los trombolitos actuales. A partir de ahí, esperaron a ver si los forams añadidos a los estromatolitos provocaban algún tipo de reacción. Después de unos seis meses, la disposición en finos estratos características de los estromatolitos se había convertido en una forma más embrollada parecida a la de los trombolitos. Incluso su delgada estructura, como mostraban los TAC, se parecía a la de un trombolito tomado del medio natural. “Los forams destruyeron la microestructura”, asegura Bernhard.

Este resultado era interesante, pero no probaba que los cambios en la estructura fueran debidos a la actividad de los foraminíferos; la simple manipulación en el laboratorio podría haber sido la responsables de los cambios. Pero los investigadores incluyeron un control en sus experimentos: incorporaron forams en estromatolitos recién recogidos, pero también los trataron con colchicina, una droga que previene la formación de pseudópodos. “Eran como rehenes secuestrados –confiesa Bernhard- estaban allí, pero no podían comer ni tampoco moverse”. Después de seis meses, los foraminíferos todavía estaban presentes y vivos, pero la estructura rocosa no se había vuelto más grumosa como la de los trombolitos, sino que permanecía estratificada. Los investigadores concluyeron que los foraminíferos activos podían transformar la fabricación de estromatolitos y podrían haber causado la desaparición de estas formaciones y el surgimiento de los trombolitos.

Crédito Fotográfico: Un foraminífero calcáreo dentro de un estromatolito de Highborne Cay, en Bahamas. La estructura pilosa son los pseudópodos del foram. El organismo aparece en un verde brillante porque ha sido etiquetado con un rastreador celular verde. Imagen cortesía de Joan Bernhard, Woods Hole Oceanographic Institution.
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