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Descubren fuente de oxígeno que podría haber alimentado la vida primitiva

En las primeras etapas de la Tierra el planeta estaba bajo la influencia de enormes terremotos y fuerza que moldeaban lo que hoy conocemos. En esas primeras etapas, las rocas fracturadas y ciertas reacciones químicas habrían influido para crear grandes cantidades de oxígeno.

Rocas primitivas
Los poderosos terremotos en las etapas iniciales de la Tierra habrían permitido reacciones químicas gracias a la presencia de agua que pudieron generar oxígeno que luego alimentó la vida en el planeta.

Hace 3800 millones de años la Tierra era un lugar extremo con actividad volcánica y sísmica que iba dando forma a nuestro planeta. Los potentes terremotos que la sacudieron en aquel momentoabrieron la corteza del planeta y permitieron que se produjeran reacciones químicas en las profundidades de la roca fracturada. Estas reacciones, alimentadas por la actividad sísmica, el agua y las temperaturas cercanas a la ebullición, podrían haber proporcionado oxígeno a algunas de las primeras formas de vida del mundo.

Estas conclusiones surgen de un nuevo estudio que ha sido publicado el 8 de agosto pasado en la revista Nature Communications. Según detalla Live Science, este oxígeno habría venido empaquetado en el compuesto peróxido de hidrógeno (H2O2), que contiene dos átomos de hidrógeno y dos de oxígeno unidos. El peróxido de hidrógeno, más conocido como antiséptico, puede ser tóxico para los organismos vivos, pero también puede ser una fuente de oxígeno útil una vez que se descompone por medio de enzimas o por reacciones que se producen bajo un calor elevado.

Jon Telling, autor principal del estudio y profesor titular de geoquímica y geomicrobiología en la Universidad de Newcastle (Reino Unido), junto a colegas han realizado experimentos de laboratorio en experimentos de laboratorio que permitieron descubrir una forma en la que podrían haberse formado amplias cantidades de peróxido de hidrógeno en la Tierra primitiva y luego haber servido como fuente potencial de oxígeno para algunos de los primeros organismos del planeta.

Nuevos experimentos

Los investigadores descubrieron que estas reacciones químicas se producen de forma más eficaz a temperaturas cercanas al punto de ebullición del agua, pero siguen produciendo un poco de H2O2 a temperaturas inferiores a 80 °C. La investigación señala que en particular, estas temperaturas coinciden con el intervalo en el que se sabe que prosperan los termófilos y los hipertermófilos, es decir, las bacterias y arqueas amantes del calor.

Se cree que el ancestro común de toda la vida en la Tierra también evolucionó para vivir en ambientes abrasadores, por lo que, en teoría, este misterioso organismo ancestral podría haber sido influenciado por la presencia de peróxido de hidrógeno forjado en las profundidades de la corteza del planeta.

Dado que el peróxido de hidrógeno puede dañar las grasas, las proteínas y el ADN de las células, los primeros organismos habrían necesitado estrategias para "desintoxicar" el compuesto si estaba presente en su entorno, dijo a Live Science Lynn Rothschild, investigadora científica del Centro de Investigación Ames de la NASA en California (que no participó de este estudio). El peróxido de hidrógeno es también un subproducto natural de la fotosíntesis, por lo que para evolucionar la capacidad de fotosíntesis, los organismos probablemente necesitaban ser capaces de lidiar con el H2O2, primero. Tuvo que haber fuentes de especies reactivas de oxígeno, incluido el peróxido de hidrógeno, en la Tierra primitiva antes de la llegada de la fotosíntesis oxigenada.

Aprendiendo de estudios anteriores

Estudios anteriores, como los geneados por el laboratorio de Lynn Rothschild, sugerían que los minerales que se creía que existían en la corteza terrestre primitiva podían ser una fuente potencial de peróxido de hidrógeno y, por tanto, de oxígeno. Algunos experimentos consistían en pulverizar rocas en condiciones específicas y luego exponer esas rocas trituradas al agua.

Jordan Stone
Jordan Stone es uno de los investigadores que trabaja en el proyecto bajo el mando de Jon Telling en la universidad de Newcastle.

Esta serie de acontecimientos imita, a pequeña escala, el estrés físico que soportaban las rocas en las regiones tectónicamente activas de la corteza terrestre primitiva, donde la corteza se agrietaba y el agua podía filtrarse en su interior. Cuando la Tierra tenía menos de mil millones de años, el planeta aún no tenía grandes placas de corteza que se deslizaban sobre su manto, como las placas tectónicas que se mueven hoy en día. Sin embargo, en aquella época, la corteza aún se doblaba y agrietaba en regiones localizadas debido a la actividad volcánica y a las interacciones entre trozos de corteza mucho más pequeños.

Los nuevos experimentos expusieron rocas trituradas a una gama más amplia de temperaturas y durante periodos de tiempo más largos. Basándose en los estudios anteriores, sospecharon que este enfoque podría aumentar la cantidad de peróxido de hidrógeno producido. En sus experimentos de trituración de rocas, el equipo utilizó granito, una roca que se encuentra en la corteza continental, y basalto y peridotita, que habrían sido abundantes en la corteza oceánica de la Tierra primitiva. Molieron estas rocas hasta convertirlas en polvo fino en recipientes sin oxígeno, transfirieron cuidadosamente la roca triturada a frascos herméticos, añadieron agua y luego aumentaron el calor.