La “Catástrofe del Oxígeno”, o cuando el 99% de la vida en la Tierra desapareció por un gas venenoso

Extinciones masivas

Hace ya algún tiempo hicimos una serie aquí hablando de las extinciones masivas que han ocurrido en nuestro planeta en los últimos 500 millones de años. Detectar estas extinciones es relativamente fácil en el periodo señalado: los restos fósiles de los animales nos indican las especies que habitaban en un momento determinado y es fácil determinar cuando dejan de existir muchas en un segundo geológico.

Pero antes de la aparición de la vida multicelular (que ocurrió por mucho hace unos 700 millones de años) determinar la existencia de bacterias (y la posible extinción de las mismas) es muchísimo más complicado. Podemos saber que ciertos patrones en las rocas podrían ser bacterias con metabolismos específicos, por ejemplo, pero éstas son una minoría.

Sin embargo, existen otras maneras de detectar el impacto de la vida unicelular. Una de ellas está asociada con la química: sabemos que hay ciertos componentes que no existen de forma “natural”, sino que son generados por procesos metabólicos específicos. Uno de estos componentes (seguramente el más importante) es el oxígeno, el cual es fundamental para la vida compleja en la actualidad (incluyéndonos a nosotros).

Oxígeno

El oxígeno (O2) es un compuesto altamente reactivo. Esto significa que suele reaccionar con otros elementos o compuestos, por lo que a menos que haya una fuente constante del mismo tenderá a desaparecer en el largo plazo. En la Tierra, las plantas usan energía solar para tomar dióxido de carbono (CO2) y convertirlo en oxígeno (entre otras cosas), generando una fuente constante del mismo a la atmósfera.

Y por cierto, esta es la razón de que si se detecta oxígeno en la atmósfera de un planeta es casi seguro de que habrá vida allí.

En cualquier caso, la vida en la Tierra parece haber existido por centenares de millones de años antes de que aparecieran las primeras cianobacterias. Estas criaturas adoptaron un modo de vida muy particular, aprovechando la energía solar para producir energía y liberando oxígeno como elemento de desecho.

El oxígeno, como se mencionó, reacciona con muchos elementos. En este periodo gigantescas cantidades de óxido se precipitaron al fondo de los océanos, indicando en efecto que los niveles de oxígeno aumentaban. Sin embargo, parte importante de este era “acumulado” en el óxido y otras reacciones con elementos que entonces abundaban en la Tierra.

Las Cianobacterias, culpables de esta catástrofe

Por esta razón, cuando los elementos para “absorber” el oxígeno desaparecieron en un periodo de tiempo muy corto (pudo haber sido de unos siglos) los niveles de oxígeno se incrementaron a cantidades altísimas, muy superiores a las actuales.

Extinción y glaciación

Por su naturaleza reactiva, el oxígeno es un elemento peligroso al que estamos completamente adaptados y del que dependemos para obtener energía.

Pero en este periodo temprano la vida multicelular no tenía estas adaptaciones. Al contrario que nosotros, usaba otras reacciones químicas para obtener energía y era muy susceptible a este nuevo gas. Por esta razón, en este periodo hubo una extinción masiva, muy superior a cualquiera que haya ocurrido en otro momento en la historia planetaria.

Como si no bastara con esto, el oxígeno atmosférico comenzó a reaccionar con el metano, un poderoso gas de efecto invernadero, convirtiéndolo en vapor de agua y dióxido de carbono, dos gases invernaderos mucho menos eficientes. Esto generaría el fenómeno de glaciación más dramático en la historia de nuestro planeta, que estaría congelada por 300 millones de años (entre 2.400 millones y 2.100 millones de años atrás). Esto es mucho más que el periodo conocido como el de la Tierra Bola de Nieve.

La aparición del oxígeno fue un desastre, pero las adaptaciones al mismo (en particular la aparición de la mitocondria) serían una verdadera revolución que llevaría a la vida terrestre a niveles de complejidad nunca vistos en el pasado.

Bibliografía:

  1. https://origins.asu.edu/blog/oxygenation-catastrophe
  2. https://en.wikipedia.org/wiki/Great_Oxygenation_Event#Timing

Imágenes: 1: bbc.co.uk, 2: wikipedia.org

La “Catástrofe del Oxígeno”, o cuando el 99% de la vida en la Tierra desapareció por un gas venenoso