La vida a la Terra ja prosperava fa 3.500 milions d’anys

El metabolisme dels primers organismes que van habitar el nostre planeta ha deixat una empremta que permet fer càlculs aproximats de la seva abundància

Les fumaroles que encara hi ha als oceans de la Terra i on, es pensa, es va originar la vida al nostre planeta | Administració Nacional Oceànica i Atmosfèrica dels Estats Units

Actualment, sabem que fa 3.500 milions d’anys, 1.000 milions d’anys després de la formació del nostre planeta, ja hi havia organismes vius. El que és molt més difícil d’esclarir, però, és si aquella vida microscòpica es desenvolupava i es multiplicava amb abundància o si, al contrari, tenia dificultats per a sobreviure. Un nou estudi, elaborat per diverses institucions, ha aconseguit aportar noves dades i mètodes per resoltre aquesta qüestió mitjançant una recerca basada en les restes que va deixar el metabolisme d’aquelles formes de vida primigènies. Els vestigis de la seva activitat, en forma d’àtoms de sofre, han permès que els responsables de l’estudi puguin afirmar que, als oceans de fa milers de milions d’anys, ja eren plens de vida.

El primer objectiu del treball, els resultats del qual han estat publicats a la revista ‘Nature Communications’, era saber amb més exactitud que fins ara en quin moment havia aparegut la vida a la Terra. Si es va originar amb rapidesa, podria voler dir que les condicions necessàries són fàcils de complir i, per tant, que probablement n’hi ha a més llocs de l’Univers. Fins i tot podria ser habitual. Si va trigar més a aparèixer, en canvi, seria un indici que les condicions que calen són molt particulars. El problema és que els primers organismes que van habitar el nostre planeta, que erne microbis, no es fossilitzen bé i les seves restes desaparèixen molt sovint. Per tant, calia recórrer a altres mètodes per trobar rastres abundants de la seva existència.

Bacteris | Wikimedia Commons

Aquestes proves de la vida microscòpica a la Terra primigènia prenen la forma d’isòtops estables. Els diferents elements químics que coneixem es defineixen pel número de protons que hi ha als nuclis dels seus àtoms, com ara l’hidrogen, que en té un; l’heli, que en té dos; o el carboni, que en té sis. A més d’això, però, els nuclis dels àtoms també tenen neutrons, que no tenen càrrega elèctrica i que poden ser presents en quantitats variables, cosa que defineix els diversos isòtops d’un àtom. Mentre alguns d’aquests isòtops són radioactius, d’altres, que no emeten radiació, són estables. Els microbis, com tots els éssers vius, s’alimenten i excreten. En el seu cas, el seu aliment són compostos presents a l’ambient, que sovint estan basats en el carboni -com el CO2- o el sofre. Les restes d’aquesta “digestió”, en forma d’isòtops, poden ser tan característics d’un microorganisme concret que poden ajudar a determinar-ne l’activitat i, fins i tot, l’abundància.

En el cas concret del sofre, el seu nucli té 16 protons i se’n coneixen tres isòtops abundants a la natura: 32S (16 neutrons), 33S (17 neutrons) i 34S (18 neutrons). Les restes d’aquests àtoms, deixades pels microbis de fa 3.500 milions d’anys, permeten fer estimacions sobre el seu metabolisme. Alguns d’aquests organismes s’alimentaven de sulfats, un tipus de sals de sobre, i excretaven sulfits, una altra forma de sals que va quedar al registre geològic i dels quals es pot analitzar la composició atòmica d’aquests organismes feien servir sulfats -sals de sofre- com a combustible i excreten sulfits, una altra forma de sals, que van quedar al registre geològic i dels quals es pot analitzar la composició atòmica. Estudiar aquests registres permet connectar el metabolisme d’aquells organismes amb els isòtops, conèixer com canvien durant la “digestió” i predir quin tipus de marca van deixar.

Les anàlisis d’aquest estudi aporten les primeres proves de com d’intensa era l’activitat metabòlica d’aquells organismes i, per tant, que prosoperaven a la Terra primigènia. Aquest darrer descobriment podria obrir un nou camp de recerca, que s’ha batejat com a “enzimologia evolucionària i isotòpica” i permetre, analitzant altres elements, acabar de relacionar el registre geotèrmic amb les cèl·lules vives i l’ecologia, entenent alhora l’evolució dels enzims i la història del nostre planeta.

Comentaris

    Antoni 21 de Febrer de 2019 15:17
    Molt interessant tot el que aporta al nostre coneixement tot allò que es va haver de cuinar abans que nosaltres.

Nou comentari