Un equipo de científicos internacionales, incluidos investigadores de la Universidad de St. Andrews, Universidad de Syracuse y Royal Holloway, University of London — han demostrado una nueva fuente de alimento para la vida temprana en el planeta.

La vida en la Tierra depende de la disponibilidad de elementos críticos como el nitrógeno y el fósforo. Estos elementos nutritivos son omnipresentes en todas las formas de vida, ya que son necesarios para la formación de ADN, los planos de la vida, y proteínas, la maquinaria. Se obtienen originalmente de las rocas y la atmósfera, por lo que su disponibilidad para la vida ha fluctuado junto con cambios significativos en la química de los ambientes superficiales de la Tierra a lo largo del tiempo geológico.

La investigación, publicado en Naturaleza Geociencia , revela cómo el suministro de estos elementos afectó directamente el crecimiento de la atmósfera rica en oxígeno de la Tierra y fueron clave para la evolución de la vida temprana en la Tierra.

El cambio más dramático en la historia de la Tierra siguió a la evolución de la fotosíntesis oxigenada, que transformó fundamentalmente el planeta al proporcionar una fuente de carbono a la biosfera y una fuente de oxígeno a la atmósfera, este último culmina en el Gran Evento de Oxidación (GOE) hace unos 2.300 millones de años.

A pesar de la importancia crítica de los nutrientes para la vida, la disponibilidad de nitrógeno y fósforo en los océanos anteriores al GOE no se comprende bien, particularmente cómo el suministro de estos elementos impulsó y / o respondió a la oxigenación planetaria.

Usando muestras de rocas excepcionalmente bien conservadas que se han asociado con evidencia temprana de fotosíntesis oxigenada hace 2.700 millones de años, El equipo de investigadores examinó el ciclo temprano del nitrógeno de la Tierra para descifrar las reacciones asociadas con las etapas iniciales de la oxigenación planetaria.

"Hay una pequeña roca preciosa disponible en este intervalo de tiempo que es adecuada para el tipo de análisis que realizamos. La mayoría de las rocas que son tan antiguas se han deformado y calentado durante 2.700 millones de años de actividad tectónica de placas. dando las señales originales de la vida perdida, "dice Christopher Junium, profesor asociado de Ciencias de la Tierra en la Facultad de Artes y Ciencias.

Las muestras de rocas mostraron la primera evidencia directa de la acumulación de una gran cantidad de amonio en los océanos anteriores al GOE. Este amonio habría proporcionado una amplia fuente de nitrógeno para alimentar la biosfera temprana y la producción de oxígeno asociada.

Líder del equipo de investigación Aubrey Zerkle, lector de la Facultad de Ciencias de la Tierra y el Medio Ambiente de la Universidad de St Andrews, dice:"Hoy pensamos en el amonio como el olor desagradable de nuestros productos de limpieza, pero habría servido como un buffet libre para los primeros organismos generadores de oxígeno, una mejora significativa en los desechos del basurero en los que se basaron anteriormente en la historia de la Tierra ".

Además de ayudar a los científicos a comprender mejor el papel del ciclo del nitrógeno en la oxigenación global, Los nuevos hallazgos también proporcionan un contexto para la retroalimentación de otros nutrientes durante la evolución planetaria temprana.

"Cada vez es más claro que el juego de la limitación de nutrientes se ha inclinado hacia adelante y hacia atrás a lo largo de la historia de la Tierra a medida que la vida ha evolucionado y las condiciones han cambiado, "Dice Junium.

Asombrosamente, La evidencia de una oxigenación atmosférica significativa no aparece hasta 400 millones de años después, lo que significa que algún otro nutriente, como el fósforo, debe haber sido importante para establecer el ritmo evolutivo.