Los primeros organismos fotosintéticos productores de oxígeno en la Tierra fueron las cianobacterias. Su evolución cambió drásticamente la Tierra permitiendo que el oxígeno se acumule en la atmósfera por primera vez y permitiendo aún más la evolución de organismos que utilizan oxígeno, incluidos los eucariotas. Los eucariotas incluyen animales, pero tambiénalgas, un amplio grupo de organismos fotosintéticos productores de oxígeno que ahora dominan la fotosíntesis en los océanos modernos. Sin embargo, ¿cuándo comenzaron las algas a ocupar los ecosistemas marinos y competir con las cianobacterias como importantes organismos fototróficos?
En un nuevo estudio, Zhang et al utilizan los restos moleculares de algas antiguas los llamados biomarcadores para mostrar que las algas ocuparon un papel importante en los ecosistemas marinos hace 1400 millones de años, unos 600 millones de años antes de lo que se reconocía anteriormente.
Los biomarcadores específicos explorados por Zhang et al son un grupo de moléculas de esterano derivadas de esteroles que son componentes prominentes de las membranas celulares en organismos eucariotas. Una dificultad particular en el análisis de esteranos antiguos es que las muestras se contaminan fácilmente con esteranos de otras fuentes.Las fuentes de contaminación van desde los esteranos introducidos durante el muestreo, el transporte y el procesamiento de las muestras, hasta la contaminación geológica de los esteranos a medida que los fluidos fluyen a través de las rocas.
Zhang et al controlaron cuidadosamente cada una de las fuentes de contaminación y encontraron, al igual que otros, que no se liberaron esteranos cuando se usaron protocolos estándar para extraer biomarcadores de rocas tan antiguas, en este caso la Formación Xiamaling de 1400 millones de años de antigüedad.en el norte de China.
Sin embargo, Shuichang Zhang, el autor principal del estudio especuló que "existe alguna evidencia fósil de algas eucariotas hace 1400 millones de años, o incluso antes, por lo que nos preguntamos si algún esterano en estas rocas podría estar más unido a los kerógenosy no se liberan fácilmente durante la extracción estándar de biomarcadores ". Por lo tanto, Zhang et al utilizaron un protocolo de calentamiento gradual en el que las muestras se calentaban lentamente en tubos de oro en 9 pasos de 300 ° C a 490 ° C.Las moléculas orgánicas liberadas en cada uno de los nueve pasosse extrajeron y se liberaron esteranos que indican la presencia de algas rojas y verdes, especialmente a las temperaturas más altas.
Zhang continúa: "A muchos les preocupará que los esteranos que encontramos fueran producto de algún tipo de contaminación. También estábamos preocupados por esto, pero analizamos muestras paralelas que se han calentado a altas temperaturas durante su historia geológica y que,por lo tanto, no contenía biomarcadores. No encontramos esteranos en estos. Esto significa que nuestros protocolos estaban limpios y, por lo tanto, confiamos en que los esteranos que encontramos eran autóctonos de la roca ".
Todavía no está completamente claro por qué los esteranos estaban tan unidos al kerógeno y no se liberaron durante los protocolos estándar. Pero, los hallazgos de Zhang et al. Muestran que tanto los grupos de algas verdes como los rojos estaban presentes en los ecosistemas marinos hacia 1400 millones de años.Esto es 600 millones de años antes de lo que es evidente en estudios de biomarcadores anteriores. Este trabajo muestra que los linajes de algas rojas y verdes ciertamente habían evolucionado hace 1400 millones de años, y esto debería ser una restricción útil para cronometrar la historia general de la evolución eucariota.Este trabajo también muestra que al menos algunos ecosistemas marinos antiguos funcionaban de manera más similar a los ecosistemas modernos de lo que se pensaba anteriormente, al menos con respecto a los tipos de organismos fotosintéticos que producen materia orgánica. Esto significa además que había suficientes nutrientes y oxígeno disponibles para impulsar la presenciade ecosistemas que contienen algas.
El profesor Don Canfield, Centro Nórdico para la Evolución de la Tierra, Universidad del Sur de Dinamarca, coautor del estudio, agrega: "Esperamos que nuestro estudio inspire a otros a utilizar técnicas similares para desentrañar mejor la historia completa de la evolución eucariota a través de la geologíahora."
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad del Sur de Dinamarca . Original escrito por Birgitte Svennevig. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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