Estanques de agua de deshielo sirvieron de refugio a la vida primitiva durante la Tierra bola de nieve hace 720 millones de años

Científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts han resuelto uno de los mayores misterios de la evolución temprana: cómo sobrevivió la vida compleja durante los períodos de "Tierra bola de nieve", cuando gran parte del planeta se congeló hace entre 635 y 720 millones de años. La respuesta se encuentra en pequeños oasis de agua derretida que salpicaban la superficie helada del planeta.

El estudio, publicado en Nature Communications, revela que los eucariotas —formas de vida celulares complejas que eventualmente evolucionaron hasta convertirse en la diversa vida multicelular actual— pudieron sobrevivir a la congelación global refugiándose en estanques de agua de deshielo poco profundos. Estos pequeños refugios acuáticos persistían sobre capas de hielo relativamente superficiales en las regiones ecuatoriales.

Durante el Período Criogénico, las temperaturas globales promedio alcanzaron los -50 grados Celsius, sumiendo la mayor parte del planeta en una profunda congelación. Sin embargo, las superficies de hielo podían acumular polvo y escombros oscuros provenientes del fondo marino, potenciando su capacidad de derretirse en charcos. A temperaturas cercanas a los 0 grados Celsius, estos estanques de agua de deshielo sirvieron como entornos habitables para las primeras formas de vida compleja.

El equipo dirigido por Fatima Husain, estudiante de posgrado del Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias del MIT, basó sus conclusiones en el análisis de estanques de agua de deshielo actuales en la Antártida. Las condiciones en estas capas de hielo polares son similares a las que probablemente existían en las capas de hielo ecuatoriales durante la Tierra bola de nieve.

Los investigadores analizaron muestras de diversos estanques ubicados en la plataforma de hielo McMurdo, en una zona que los miembros de la expedición de Robert Falcon Scott describieron en 1903 como "hielo sucio". En cada estanque encontraron indicios claros de vida eucariota, con comunidades que variaban significativamente entre charcos, revelando una sorprendente diversidad de vida en todo el entorno.

Para identificar a los eucariotas microscópicos, el equipo analizó los tapetes microbianos en busca de lípidos específicos llamados esteroles y componentes genéticos denominados ácido ribonucleico ribosómico. Estos análisis proporcionaron huellas complementarias que revelaron diversos tipos de algas, protistas y animales microscópicos entre las comunidades microbianas.

El estudio también reveló que la salinidad desempeña un papel clave en el tipo de vida que puede albergar cada estanque. Los charcos con aguas más salobres presentaban comunidades eucariotas más similares entre sí, que diferían claramente de las encontradas en estanques con aguas más dulces. Esta variación demuestra la capacidad de adaptación de la vida primitiva a diferentes condiciones ambientales.

Los tapetes microbianos que recubren el fondo de cada estanque están compuestos principalmente por cianobacterias, organismos fotosintéticos procariotas que han demostrado sobrevivir en algunos de los entornos más hostiles de la Tierra. Sin embargo, el descubrimiento de eucariotas viviendo junto a estas bacterias antigas sugiere que formas de vida más complejas también pudieron resistir condiciones extremas similares.

El mecanismo de formación de estos estanques involucra un proceso fascinante: el agua se congela hasta el fondo marino, atrapando sedimentos oscuros y organismos marinos. La pérdida de hielo superficial impulsada por el viento crea una especie de cinta transportadora que lleva estos residuos a la superficie, donde absorben el calor solar y provocan el derretimiento localizado del hielo.

Esta investigación demuestra que los estanques de agua de deshielo durante la Tierra bola de nieve pudieron servir como oasis sobre el hielo que sustentaron la vida eucariota, permitiendo posteriormente la diversificación y proliferación de la vida compleja que culminó en la explosión de biodiversidad del Cámbrico.

Fuente: Nature Communications