La vida tal como la conocemos en la Tierra puede haber existido porque el oxígeno apareció y se acumuló en la atmósfera terrestre. Todo esto no habría sucedido sin la fotosíntesis, que convierte el agua y la luz en energía y oxígeno. Pero, ¿cuándo y cómo aparecieron los organismos fotosintéticos?
Los investigadores del MIT publicaron recientemente una estimación precisa de cuándo aparecieron las primeras cianobacterias fotosintéticas. Utilizando un procedimiento de análisis genético innovador, se ha establecido que las cianobacterias actuales se originan a partir de un ancestro común que se formó hace 2.900 millones de años. Resulta que este antepasado se separó de otras bacterias hace 3.400 millones de años. La fotosíntesis productora de oxígeno apareció en el período de 500 millones de años entre las dos fechas.
Los investigadores estiman el surgimiento de la fotosíntesis en 400 millones de años a El gran evento del oxígeno lo pone en primer plano. Como su nombre lo indica, esta fue la primera vez que aumentó el nivel de oxígeno en la atmósfera y los océanos de la Tierra. Las cianobacterias han tardado relativamente mucho tiempo en dejar una marca en el medio ambiente con su producción de oxígeno.
En la evolución tribal, todo comienza con algo pequeño. Aunque tenemos evidencia del comienzo temprano de la fotosíntesis que produce oxígeno, fue la innovación evolutiva más importante y sorprendente en la Tierra, tomó cientos de millones de años comenzar realmente.
Greg Fournier, profesor de geogeología en el Instituto de Tecnología de Massachusetts, señaló esto.
Las estimaciones de la aparición de la fotosíntesis varían mucho. Se ha establecido por medios geoquímicos que el oxígeno existía en realidad hace unos 3.500 millones de años, pero no sabemos más sobre su origen.
el tiempo se acaba
Los investigadores utilizan la tasa de cambios genéticos en los microbios como un reloj molecular para inferir el momento del primer cambio genético. Sin embargo, el resultado final depende en gran medida de la calidad de los fósiles disponibles y del método de cálculo. Y diferentes estimaciones conducen a diferentes historias, como desde la fotosíntesis de larga evolución hasta la oxigenación explosiva.
Fournier y sus colegas emparejaron el reloj molecular con la transferencia horizontal de genes, separándose así de los fósiles y las suposiciones sobre la tasa de cambio. La transferencia horizontal de genes es una condición poco común en la que un gen se transfiere de una especie a otra. Esto se puede hacer, por ejemplo, consumiendo uno del otro y, en el proceso, el gen de la cena se vincula con el genoma de la cena.
Foto: Justin Sullivan / Getty Images Hungría
Durante estas transferencias, el gen preformado se aloja en un organismo evolutivamente más pequeño, lo que permite la determinación de la edad relativa de las especies bacterianas apropiadas en comparación con las estimaciones del modelo de reloj molecular.
Los investigadores del MIT identificaron 34 transferencias de genes horizontales y encontraron que uno de los seis modelos de reloj molecular diferentes coincide consistentemente con los consejos de análisis de transferencia de genes.
El análisis también mostró que el número de especies de cianobacterias aumentó abruptamente hace 2.400 millones de años, coincidiendo con un evento importante de oxigenación, lo que indica que la rápida expansión general de las cianobacterias inclinó la composición de la atmósfera.
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