Una 'batalla aérea' retrasó 2.000 millones de años la aparición de la vida compleja en la Tierra

Más tarde, mientras el planeta se enfriaba y cambiaba lentamente, los organismos unicelulares prosperaron, y durante los 3.000 interminables millones de años siguientes fueron los únicos seres vivos, los amos absolutos de una Tierra todavía silenciosa y sin animales. Solo después, hace 'solo' unos mil millones de años, aquellas criaturas elementales empezaron a unirse para formar seres más complejos, hechos de muchas células que se repartían las tareas (ver, oír, moverse, alimentarse...) dando lugar a los primeros seres complejos. A partir de ahí, en su última etapa, hace unos 500 millones de años, la vida adoptó rápidamente una multitud de formas y tamaños, hasta llegar a la plétora de organismos que la pueblan en la actualidad.

¿Pero por qué tardó tanto tiempo la vida compleja en desarrollarse?

La cuestión lleva siglos atormentando a los científicos.

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Y ahora, un equipo de investigadores de la Universidad de Yale cree haber encontrado la respuesta: las elevadas concentraciones de yodo marino en la atmósfera impidieron durante mucho tiempo la creación de una capa de ozono, dejando la Tierra expuesta a los letales rayos ultravioleta del Sol. Lo cual retrasó la aparición de la vida compleja por lo menos durante 2.000 millones de años. El estudio, que se acaba de publicar en 'Proceedings of the National Academy of Sciences', cuestiona la idea anterior de que fue la propia evolución la que marcó los tiempos y retrasó la aparición de los primeros animales.

Según los investigadores, la 'culpa' de ese retraso la tuvo una larga batalla en la atmósfera primitiva entre el yodo y el oxígeno, lo que retrasó la creación de una capa de ozono estable e impidió que la vida compleja pudiera desarrollarse antes. «El origen y la diversificación de la vida compleja en la Tierra -explica Jingjun Liu, primer autor del estudio- sigue siendo una de las cuestiones más profundas y duraderas de las ciencias naturales».

De hecho, los científicos se han preguntado durante siglos por qué las plantas terrestres no surgieron hasta hace apenas 450 millones de años cuando sus sus progenitores, las cianobacterias, ya existían 2.700 millones de años antes. Asimismo, no hay fósiles de plantas o animales terrestres complejos anteriores a la era Cámbrica (hace 541 a 485 millones de años), y ello a pesar de la evidencia de microfósiles muchísimo más antiguos.

«La única explicación que teníamos hasta ahora -explica Noah Planavsky, autor principal del estudio- sostiene que este retraso es una característica intrínseca de la evolución, que requiere una enorme cantidad de tiempo. Sin embargo, esa noción no explica cómo y por qué se originó y diversificó la vida compleja'. Algo más tuvo que suceder.

La producción de ozono depende del oxígeno presente en la atmósfera y de la radiación ultravioleta de fondo. Los científicos aceptan que una vez que se alcanzó una concentración sustancial de oxígeno atmosférico, el planeta formó una capa de ozono que permitió que la evolución biológica se desarrollara sin obstáculos.

Pero los autores del nuevo trabajo no están de acuerdo con esta explicación. En palabras de Liu, «desafiamos este paradigma al considerar cómo la evolución del ciclo del yodo en la Tierra puede haber influido en la abundancia y estabilidad del ozono».

Para su trabajo, el equipo de Yale desarrolló un modelo capaz de explicar y reconstruir cómo fue la dinámica yodo-ozono en la Tierra primitiva. Y así, descubrieron que un contenido elevado de yoduro marino (formado cuando el yodo se combina con otro elemento para formar una sal) prevaleció durante la mayor parte de la historia de nuestro planeta, lo que habría llevado a importantes emisiones de yodo inorgánico a la atmósfera después del aumento de oxígeno, lo que alteró gravemente la estabilidad del ozono.

El mecanismo por el cual el yodo destruye el ozono es similar al proceso mediante el cual los clorofluorocarbonos (CFC) crearon el famoso «agujero de ozono» sobre la Antártida. Cuando los CFC se someten a fotólisis, liberan cloro reactivo, que destruye catalíticamente el ozono en la estratosfera, provocando un agotamiento de hasta el 50% en la Antártida continental en el punto más afectado.

«Los ciclos catalíticos impulsados por yodo para la destrucción del ozono siguen un proceso similar y son cinéticamente mucho más rápidos que los que involucran cloro reactivo -asegura Planavsky-. Nuestros cálculos indican que incluso un aumento moderado de las emisiones marinas de yodo inorgánico pudo provocar un agotamiento del ozono de toda la atmósfera decenas o incluso cientos de veces en relación con los niveles modernos».

Liu, por su parte, señala que a escala global, los niveles bajos e inestables de ozono probablemente persistieron desde hace 2.400 millones de años hasta hace aproximadamente 500 millones de años. «Durante este intervalo, incluso bajo altos niveles de producción de oxígeno, el ozono atmosférico podría haber sido muy bajo y probablemente inestable, lo que llevó a altos flujos periódicos o persistentes de radiación ultravioleta solar en la superficie de la Tierra».