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Glaciación, fósforo, oxígeno y vida compleja

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Glaciación, fósforo, oxígeno y vida compleja

Área: Geología — Lunes, 1 de Noviembre de 2010
El final del último periodo de bola de nieve dio lugar a una alta concentración de fósforo en los océanos y esto produjo una mayor cantidad de oxígeno y a la emergencia de la vida animal compleja.
Foto
Testigos de roca extraídos en Sudáfrica de 2,2 millones de años. Fuente: Lyons lab, UC Riverside.
Un grupo de científicos de la Universidad de California en Riverside ha encontrado nuevas pruebas que avalan la conexión entre el evento de “bola de nieve” y la aparición de los primeros animales complejos.
La controvertida hipótesis de la bola de nieve sostiene que la Tierra estuvo durante millones de años casi completamente cubierta por una gruesa capa de hielo y nieve en varias ocasiones a lo largo de la historia geológica. Una de estas superglaciaciones ocurrió hace entre 750 y 580 millones de años. Estos investigadores sostienen que al término de este evento se produjo un enriquecimiento en fósforo, un nutriente que controla la abundancia de vida en los océanos. 
Han llegado a esta conclusión después de analizar la composición de rocas que se formaron en el fondo marino mediante la precipitación de compuestos químicos ricos en hierro. Esta precipitación habría captado fósforo del agua marina de la época de manera estratigráfica. Según sus análisis hay un pico pronunciado en los niveles del fósforo marino en el Neoproterozoico medio (hace entre 750 y 635 millones años). Durante los pasados 3000 millones de años la concentración de fósforo varió muy poco. Fue precisamente entre hace esos 750 y 635 millones de años cuando sus niveles aumentaron.
Para explicar esta alta concentración anómala, los investigadores argumentan que el aumento de la erosión y del lavado químico sobre tierra firme provocado por el evento de bola de nieve dio lugar a altas concentraciones de fósforo en los océanos. Los glaciares habrían erosionado la roca continental y, al retirarse, se liberó una gran cantidad de fósforo que terminó en los océanos.
La abundancia de este nutriente, que es esencial para la vida, dio lugar a un aumento de los niveles de oxígeno gracias a las fotosíntesis, oxígeno que se acumuló en la atmósfera y que facilitó la aparición de la vida animal compleja.
Según Noah Planavsky han encontrado en el registro geológico evidencias de altas concentraciones de fósforo justo después del evento de bola de nieve. El fósforo impone un límite a la productividad biológica neta en tiempos geológicos. Por tanto, altas concentraciones de fósforo marino facilitan la transición hacia un sistema en el que la atmósfera y el océano son ricos en oxígeno. Esta transición allanó el camino a la aparición de animales complejos y a su diversificación ecológica. “Nuestro trabajo proporciona un mecanismos que une las glaciaciones extensas del Neoproterozoico con la evolución de la vida animal temprana”, dice Planavsky.
Con niveles bajos de oxígeno la vida animal era bastante estática y se circunscribía a esponjas y seres similares. El movimiento, la depredación activa, los sistemas nerviosos complejos, la visión, etc, necesitan de mucha energía, gran cantidad de energía que sólo puede darse a través de la respiración mediante el consumo de oxígeno.
Los altos niveles de fósforo habrían aumentado la productividad biológica en los océanos y esto estaría asociado a una mayor producción de oxígeno. Aunque una mayor productividad implica también una mayor cantidad de sustancias orgánicas que consumen oxígeno con la respiración, el enterramiento de parte de esta materia orgánica permitiría un aumento neto del oxígeno en la atmósfera.
Hasta ahora los científicos creían que las condiciones geoquímicas de un océano rico en hierro habrían dado lugar a bajas concentraciones de fósforo. Este grupo de investigadores no encontró pruebas de una crisis de fósforo después de la bola de nieve, sino todo lo contrario.
Habría ya pruebas del aumento de oxígeno durante la emergencia de la vida animal y el final de la bola de nieve, pero este resultado es el primero que aporta señales químicas de que el iniciador del proceso habría sido un aumento de los nutrientes. Estas pruebas están basadas en unas 700 muestras de rocas ricas en hierro de la época.
Se había sugerido ya que estas glaciaciones había espoleado la aparición de la vida animal, o aumentado los niveles de oxígeno, pero no se había explicado muy bien cómo lo habían hecho. Este resultado proporciona una explicación convincente de causa y efecto que permitió la vida animal compleja y, por tanto, la aparición en última instancia de seres como nosotros.
Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=3285
Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Artículo original.

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Thalia