Los fósiles más antiguos de microbios en la Tierra primitiva

Un equipo de investigadores internacionales, dirigido por la Universidad de Bolonia, ha descubierto los restos fosilizados de microbios que usaron el metano y que vivieron en un sistema hidrotermal bajo el fondo del mar hace 3,42 mil millones de años

Imagen de los microfósiles filamentosos en el área encuadrada. El turquesa y el azul muestran la materia carbonosa asociada con los filamentos. Crédito: Cavalazzi et al.

Resumen del trabajo de investigación

Los hábitats subsuperficiales de la Tierra albergan una extensa biosfera existente y probablemente proporcionaron uno de los primeros hábitats microbianos de la Tierra. Aunque el lugar del surgimiento de la vida continúa siendo debatido, la evidencia de la vida temprana proporciona información sobre su evolución temprana y afinidad metabólica. En el trabajo se presenta el descubrimiento de microfósiles filamentosos putativos de ~ 3,42 mil millones de años de antigüedad excepcionalmente bien conservados que habitaban un sistema de vetas hidrotermales paleo-subsuelo del cinturón de piedra verde de Barberton en Sudáfrica. Los filamentos colonizaron las paredes de los conductos creados por el fluido hidrotermal de baja temperatura. Combinados con sus características morfológicas y químicas investigadas en un rango de escalas, pueden considerarse los metanógenos y / o metanótrofos más antiguos que prosperaron en un sustrato volcánico.

Los microfósiles son la evidencia más antigua de este tipo de vida y amplían las fronteras de entornos potencialmente habitables en la Tierra primitiva, así como en otros planetas como Marte.

El estudio, publicado en la revista Science Advances, analizó especímenes de microfósiles en dos capas delgadas dentro de una roca recolectada en Barberton Greenstone Belt en Sudáfrica. Esta región, cerca de la frontera con Eswatini y Mozambique, contiene algunas de las rocas sedimentarias más antiguas y mejor conservadas que se encuentran en nuestro planeta.

Los microfósiles tienen una vaina externa rica en carbono y un núcleo química y estructuralmente distinto, consistente con una pared celular o membrana alrededor de la materia intracelular o citoplasmática.

La profesora Barbara Cavalazzi, autora principal del estudio, dijo: "Encontramos evidencia excepcionalmente bien conservada de microbios fosilizados que parecen haber florecido a lo largo de las paredes de las cavidades creadas por agua tibia de los sistemas hidrotermales a pocos metros por debajo del fondo del mar, los hábitats de la superficie, calentados por la actividad volcánica, probablemente hayan albergado algunos de los primeros ecosistemas microbianos de la Tierra y este es el ejemplo más antiguo que hemos encontrado hasta la fecha ".

La interacción de agua de mar más fría con fluidos hidrotermales subterráneos más cálidos habría creado una rica sopa química, con variaciones en las condiciones que conducen a múltiples microhábitats potenciales. Los grupos de filamentos se encontraron en las puntas de los huecos puntiagudos en las paredes de la cavidad, mientras que los filamentos individuales se extendieron por el piso de la cavidad.

El análisis químico muestra que los filamentos incluyen la mayoría de los elementos principales necesarios para la vida. Las concentraciones de níquel en los compuestos orgánicos proporcionan más evidencia de los metabolismos primordiales y son consistentes con el contenido de níquel que se encuentra en los microbios modernos, conocidos como procariotas de Archaea, que viven en ausencia de oxígeno y usan metano para su metabolismo.

"Aunque sabemos que los procariotas de Archaea pueden fosilizarse, tenemos ejemplos directos extremadamente limitados. Nuestros hallazgos podrían extender el registro de fósiles de Archaea por primera vez en la era en la que surgió la vida en la Tierra", dijo el profesor Cavalazzi.

Añadió: "Como también encontramos entornos similares en Marte, el estudio también tiene implicaciones para la astrobiología y las posibilidades de encontrar vida más allá de la Tierra".

Referencia

Cellular remains in a ~3.42-billion-year-old subseafloor hydrothermal environment. Barbara Cavalazzi, et alt., Science Advances, 14 Jul 2021: Vol. 7, no. 29, DOI: 10.1126/sciadv.abf3963
https://advances.sciencemag.or...

Esta entrada se publicó en Noticias en 20 Jul 2021 por Francisco Martín León