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Las aguas termales de Japón revelan cómo sobrevivieron los primeros microbios en la Tierra

La investigación en fuentes termales ricas en hierro de Japón muestra cómo los primeros microorganismos aprovecharon el hierro y oxígeno residual antes de la fotosíntesis masiva hace 2.300 millones de años

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Vista panorámica de una fuente termal en invierno con agua burbujeante de CO2
Imagen panorámica de una de las cinco fuentes termales durante el invierno, donde se observan el agua emergente y las burbujas de CO₂. Crédito: Fátima Li-Hau / ELSI

La Tierra primitiva era un lugar inhóspito, hace más de dos mil millones de años no existían plantas ni animales y el oxígeno era casi inexistente. Para la mayoría de los organismos, respirar hubiera sido imposible.

Un nuevo estudio dirigido por el Instituto de Ciencias de Tokio examinó fuentes termales ricas en hierro en Japón que recrean condiciones similares a las de los océanos antiguos. Los investigadores observaron comunidades microbianas que ofrecen pistas sobre cómo se organizaba la vida antes de la atmósfera oxigenada.

El equipo descubrió que las bacterias oxidantes de hierro eran predominantes en cuatro de las cinco fuentes estudiadas. Estos microbios utilizaban el hierro ferroso y pequeñas trazas de oxígeno como fuente de energía, un mecanismo clave en la transición hacia ecosistemas más complejos.

Detalle de sedimentos y rocas con precipitados de óxido de hierro en una fuente termal
Imagen de cerca de los sedimentos y rocas en una fuente termal durante la marea baja, mostrando precipitados minerales de óxido de hierro. Crédito: Fátima Li-Hau / ELSI

La investigación también identificó cianobacterias en menor proporción. Estas eran responsables de liberar oxígeno mediante fotosíntesis, iniciando un cambio profundo en el planeta. Sin embargo, su papel aún era secundario frente a los organismos que dependían del hierro.

Según los análisis metagenómicos, más de 200 genomas microbianos revelaron un ecosistema diverso en el que coexistían procesos de oxidación del hierro, ciclos de carbono y nitrógeno, e incluso señales de un ciclo parcial del azufre.

Este hallazgo sugiere que los primeros microbios fueron capaces de transformar un compuesto tóxico en una fuente de energía. Así lograron sobrevivir y estabilizar entornos donde también convivían organismos sensibles al oxígeno.

Panorámica de una fuente termal conectando desde el manantial hasta el océano
Imagen panorámica de una fuente termal que se extiende desde la surgencia de agua hasta su llegada al océano. Crédito: Fátima Li-Hau / ELSI

Los científicos comparan este proceso con lo que ocurre cuando un satélite reingresa a la atmósfera terrestre y se calienta por fricción. En el caso de los microbios, la interacción se extendió durante mil millones de años, permitiendo la evolución de nuevos metabolismos.

El profesor Shawn McGlynn, coautor del estudio, explicó que estas aguas termales funcionan como un laboratorio natural que ayuda a reconstruir cómo los ecosistemas microbianos prosperaban antes de que la fotosíntesis dominara el planeta.

Comprender estos procesos no solo aclara la historia de la vida en la Tierra, también orienta la búsqueda de vida en planetas con condiciones geoquímicas parecidas a las de nuestro mundo primitivo, como Marte o lunas heladas.

Los autores concluyen que las aguas termales japonesas representan una ventana única al pasado. Allí se esconden respuestas sobre cómo la vida aprendió a adaptarse a un planeta en transformación y cómo convirtió el oxígeno en motor de su evolución.

Preguntas frecuentes

¿Qué son las bacterias oxidantes de hierro?

Son microorganismos que obtienen energía transformando hierro ferroso en hierro férrico. En la Tierra primitiva fueron esenciales para sostener ecosistemas con poco oxígeno.

¿Por qué se estudiaron aguas termales en Japón?

Porque sus condiciones químicas, ricas en hierro y con bajo oxígeno, imitan a los océanos antiguos y permiten investigar cómo vivían los primeros microbios.

¿Qué importancia tuvo el oxígeno en la evolución?

El aumento del oxígeno atmosférico, hace unos 2.300 millones de años, permitió el desarrollo de organismos más complejos, aunque inicialmente resultaba tóxico para muchas formas de vida.

¿Cómo ayuda este hallazgo a la astrobiología?

Revela que la vida puede prosperar en ambientes con poco oxígeno y altas concentraciones de hierro, lo que amplía las posibilidades de encontrar vida en otros planetas.

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