Oncolitos lacustres cuaternarios

Las cianobacterias y el registro fósil: El tamaño no es lo que importa


Esta entrada participa en el I Carnaval de Biología.

Una de las cosas que más me ha llamado la atención del registro fósil siempre es la suerte (o la poca suerte) que tienen algunos organismos en quedar para siempre preservados esperando que vayamos a rescatarlos… lo más curioso es que desde pequeños escuchamos (y vemos) historias sobre grandes vertebrados o lo bien que vivían los Ammonites en praderas de crinoides… (Esta última parte sobretodo si vives en alguna parte de la cordillera bética).

Pero lo que no nos explican es que hay multitud de organismos que a pesar de ser pequeños (y blandos), sin ningún esqueleto y aparentemente invisibles a simple vista, han tenido una gran importancia en tiempos remotos… y que aún hoy siguen existiendo, y que además han dejado un gran registro fósil, quizás no tan bonito como un pez fosilizado en diatomita o unos insectos preservados en ámbar.

Por esto hoy quiero hablaros de uno de los grupos que más atención me han llamado de todo el registro fósil: Las cianobacterias.

¿Pero que es una cianobacteria?

Cyanobacteria Cells

Cianobacterias coloniales formando filamentos, por Nat Tarbox

Estructura básica de una cianobacteria

Estructura básica de una cianobacteria, por Nahúm Méndez Chazarra

Estructura básica de una cianobacteria

Pues las cianobacterias son un phylum de bacterias que son capaces de obtener su energía a través de la fotosíntesis y que son capaces de vivir en practicamente cualquier lugar: agua dulce, océanos, el suelo… prácticamente cualquier lugar donde pueda haber algo de humedad. Hay especies unicelulares, que forman colonias e incluso algunas pueden formar simbiosis con otros organismos.

Y por si fuera poco, la teoría endosimbiótica dice que la capacidad fotosintética de las células eucariotas viene dada gracias a las cianobacterias.

¿Cuando aparecieron las cianobacterias?

Fósiles de Apex Chert. NASA

Me alegro de que me haga esa pregunta. Los primeros “fósiles” de cianobacterias aparecen en una formación rocosa llamada Apex Chert, del grupo Warawoona en el cratón de Pilbara en Australia con una edad aproximada de 3.4 mil millones de años. Teniendo en cuenta que las rocas más antiguas que se conservan de la Tierra tienen una edad entre 3.8 y 4.2 mil millones de años, como aquel que dice, a la Tierra casi no le había dado tiempo ni de enfriarse cuando aparecieron las cianobacterias… pero esto no es todo.

Existen unas rocas llamadas Banded Iron Formations (BIF) o Formaciones de Hierro Bandeado que consisten en una alternancia de capas de óxidos de hierro y de arcillas o incluso silex desde hace al menos 3.7 mil millones de años y que se formaron en el océano como resultado de la liberación de oxígeno por parte de las cianobacterias fotosintéticas al oxidarse el hierro que había en disolución en el océano primitivo. Los primeros estromatolitos confirmados serían de hace 2.7 mil millones de años, aunque estudios recientes (2009) dan a algunos estromatolitos la edad de 3.45 mil millones de años.

banded iron formation

Banded Iron Formations, por Richard Droker

Pero el 21 de Febrero de este año se publicaba un estudio en Nature Geoscience en el que se revisaban de nuevo los fósiles de Apex Chert, y en el que se concluye que no son filamentos de cianobacterias los que aparecerían en la foto, sino pseudofósiles formados por hematite, aunque se ha encontrado carbono en la muestra, lo que indicaría que ya existía vida por aquella época. El debate con estos fósiles esta servido.

¿Pero como fosilizan estas cosas tan pequeñas yflojuchas sin ningún tipo de esqueleto?

Pues bien, los primeros “fósiles” de Apex Chert, estos que ponemos en duda  tras el nuevo estudio de Febrero 2011 se conservaron en silex. Vivían en un ambiente seguramente de aguas termales donde había una gran cantidad de silice disuelto en el agua. Por sustitución, los átomos de silice irían intercambiándose con los que formaban la cianobacteria respetando su estructura celular, al menos la parte exterior.

Pero sin duda el mejor registro de las cianobacterias viene de los estromatolitos. Los estromatolitos son unas estructuras en forma de domo, columnares o estratiformes formadas por la acción de colonias de cianobacterias. Estas tienen en su capa más externa una capa mucilaginosa o gelatinosa donde se van atrapando partículas que hay en suspensión. Además, la precipitación de carbonato cálcico (biogenica o no) provoca el endurecimiento de la estructura de tal manera que puede preservarse mucho mejor en el registro.

Estromatolitos, como decíamos antes, hay registrados desde al menos 3.45 mil millones de años y fueron muy abundantes hasta hace al menos 700 millones de años, cuando algún cambio ambiental (en la química del océano, en la predación, etc…) hizo que disminuyera el número de estos. Aún hoy siguen existiendo, pero en algunos ambientes muy marginales e hipersalinos, como por ejemplo Shark Bay en Australia o en agua dulce en lugares como en el lago Salda, en Turquía.

En España hay un buen registro de estromatolitos sobretodo durante la crisis de salinidad del Messiniense, cuando el nivel de agua del Mar Mediterráneo sufrió un gran descenso debido al cierre del estrecho de Gibraltar debido seguramente a un levantamiento tectónico en la zona.

Domo estromatolítico parcialmente enterrado de edad Messiniense

Domo estromatolítico parcialmente enterrado de edad Messiniense

Pero aun así hay otras maneras de preservación, por ejemplo, los oncolitos, pisolitos y oolitos: Estos son unas formas esféricas concéntricas  que en el centro tienen una partícula sobre la cual las cianobacterias van creciendo al ir rodando esta sobre un fondo:

Oncolitos lacustres cuaternarios

Oncolitos lacustres cuaternarios

Estructura interna de un estromatolito

Y bueno, aunque hay muchos más detalles que me gustaría contaros sobre las cianobacterias, os dejo con un dibujo de mi compañera Andrea Tirado… estos geólogos… ¡estan locos!

Humor geológico, por Andrea Tirado

Humor geológico, por Andrea Tirado

Humor geológico, por Andrea Tirado

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