Se descubren bacterias de 2.500 millones de años que vivían del azufre

"Estas son las bacterias de azufre fósiles reportadas más antiguas hasta la fecha", dice Andrew Czaja, profesor asistente de geología de la Universidad de Cincinnati. "Y este descubrimiento nos está ayudando a revelar una diversidad de vida y ecosistemas que existieron justo antes del Gran Evento de Oxidación, un momento de gran evolución atmosférica".

Estas bacterias oxidantes de azufre de 2.500 millones de años de antigüedad, son descritas por Czaja como estructuras microscópicas de paredes suaves, de estructura esférica y excepcionalmente grandes, mucho más grandes que la mayoría de las bacterias modernas, pero similares a algunos organismos unicelulares modernos que viven en aguas sulfurosas donde incluso ahora casi no hay rastros de oxígeno.

En su investigación, publicado en Geology, Czaja y sus colegas Nicolas Beukes de la Universidad de Johannesburgo y Jeffrey Osterhout, recientemente graduado estudiante de maestría del departamento de geología de la Universidad de California, revelan muestras de bacterias que eran abundantes en aguas profundas del océano en un tiempo geológico conocido como el Eon neoarquiano (2.800 a 2.500 millones de años).

"Estos fósiles representan los organismos más antiguos conocidos que vivían en un ambiente de aguas profundas muy oscuro", dice Czaja. "Estas bacterias existieron 2.000 millones de años antes que las plantas y los árboles, que evolucionaron hace unos 450 millones de años. Descubrimos estos microfósiles conservados en una capa de roca rica en sílice dura llamada chert localizada dentro del cráter de Kaapvaal de Sudáfrica".

Con una atmósfera de mucho menos de un por ciento de oxígeno, los científicos han presumido que había organismos que vivían en aguas profundas que no necesitaban luz solar ni oxígeno, pero Czaja dice que los expertos no tenían ninguna evidencia directa hasta ahora.

Czaja argumenta que encontrar rocas de esta edad es raro, por lo que la comprensión de los investigadores de la Eon Neoarqueano se basa en muestras de sólo un puñado de áreas geográficas, como esta región de Sudáfrica y otra en Australia Occidental.

Según Czaja, científicos a lo largo de los años han teorizado que Sudáfrica y Australia Occidental formaban parte de un antiguo supercontinente llamado Vaalbara, antes de que un desplazamiento y una subida de placas tectónicas lo dividieran durante un cambio importante en la superficie de la Tierra.

Sobre la base de la datación radiométrica y el análisis de isótopos geoquímicos, Czaja caracterizó cómo sus fósiles se formaron en este supercontinente de Vaalbara en un fondo marino profundo antiguo que contiene sulfato de la roca continental. De acuerdo con esta datación, las bacterias fósiles de Czaja también estaban prosperando justo antes de la época en que otras bacterias de aguas poco profundas comenzaron a crear más y más oxígeno como subproducto de la fotosíntesis.

"Nos referimos a este período como el Gran Evento de Oxidación que tuvo lugar hace 2.400 a 2.200 millones de años", dice Czaja.

Los fósiles de Czaja muestran la abundante cantidad de bacterias neoarqueanas mientras viven en el sedimento. Sostiene que estas bacterias tempranas estaban ocupadas ingiriendo sulfuro de hidrógeno volcánico -la molécula conocida por emitir un olor a huevo podrido- y luego emiten sulfato, un gas que no tiene olor. Él dice que este es el mismo proceso que siguen las bacterias modernas para reciclar la materia orgánica en descomposición en minerales y gases.

"El producto de desecho de una bacteria era alimento para la otra", agrega Czaja. "Aunque no puedo afirmar que estas bacterias tempranas son las mismas que tenemos hoy en día, suponemos que pueden haber estado haciendo lo mismo que algunas de nuestras bacterias actuales", dice Czaja. "Estas bacterias tempranas probablemente consumieron las moléculas disueltas de minerales ricos en azufre que provenían de rocas terrestres que habían erosionado y lavado hacia el mar, o de los restos volcánicos en el suelo del océano.

Hay un debate en curso sobre cuándo surgieron las bacterias oxidantes de azufre y cómo encaja en la evolución de la vida de la Tierra, añade Czaja. "Pero estos fósiles nos dicen que las bacterias oxidantes de azufre estaban allí hace 2.520 millones de años, y estaban haciendo algo notable".