Las fechas del reloj molecular de los primeros animales que caminaron por la Tierra no coinciden con el registro fósil. La comparación del ADN dispar de dos especies diferentes y la extrapolación del tiempo que tardarían en mutar de un ancestro común sugiere que los animales existieron hace 833-650 millones de años. pero los fósiles de animales más antiguos descubiertos hasta ahora solo se remontan a 580 millones de años. Una explicación son las deficiencias en el registro fósil:los animales existían, pero las rocas y el medio ambiente no eran aptos para la fosilización hasta hace solo 580 millones de años. Ahora, La espectroscopia de rayos X de dispersión de energía y la espectroscopia infrarroja de alta resolución han identificado los minerales en las lutitas alrededor de microfósiles antiguos. dando información sobre su formación, lo que sugiere que las condiciones adecuadas para la fosilización existían mucho antes de que comenzaran a formarse los primeros fósiles de animales encontrados hasta ahora. Los resultados también podrían indicar cuál es la mejor manera de buscar evidencia de vida en Marte.

Los animales son desarrollos relativamente recientes en la Tierra, precedido por alrededor de 3,5 a 4 mil millones de años de microbios. "Luego, justo antes de los últimos 500 millones de años, las cosas de repente se ponen grandes, y tenemos animales por primera vez, "dice Ross Anderson, Un investigador en Ciencias de la Tierra en la Universidad de Oxford en el Reino Unido. Sus esfuerzos por comprender estos eventos lo llevaron a buscar los fósiles de organismos microscópicos de más de 500 millones de años que son anteriores a esta "explosión cámbrica" ​​de formas de vida más grandes.

Por mucho tiempo, los expertos habían asumido que no existía ningún registro de vida antes de la explosión del Cámbrico. El descubrimiento en la década de 1950 de "microfósiles" anteriores a los fósiles más grandes en un tramo de pedernal en Canadá, el pedernal Gunflint, impulsó la búsqueda de más microfósiles. Los procesos de conservación en cherts y fosfatos son bien conocidos, pero resultó que la gran mayoría de los microfósiles se encontraron en lutita, y sus procesos de formación aún no estaban claros, al igual que las razones por las que algunas lutitas albergaban microfósiles mientras que otras no. "Nos preguntabamos, '¿Existe una química de estas lutitas que sea bastante precisa y sea característica de las rocas donde encontraremos los fósiles?' ”, dice Ross.

También se han encontrado fósiles de animales más grandes en lutitas más jóvenes, y estos incluyen animales que carecen de esqueletos o caparazones duros, que son resistentes a la descomposición. El descubrimiento de varios de estos fósiles en un tramo de piedra en Canadá llamado Burgess Shale generó una serie de hipótesis sobre los procesos que forman estos fósiles más grandes. Una teoría es que estos fósiles se forman en lutitas mediante un proceso de polimerización que se asemeja al curtido del cuero. Los minerales arcillosos en la lutita se unen con la materia orgánica del animal muerto y se polimerizan, haciendo que sus tejidos blandos sean más resistentes a la descomposición. Pero las bacterias y algas conservadas en microfósiles están hechas de diferentes materiales orgánicos, por lo que era dudoso que se aplicaran los mismos procesos.

Hace unos pocos años, Anderson y sus colegas habían experimentado con el crecimiento de las bacterias que causan la descomposición en diferentes sustancias de lutitas. Descubrieron que el mineral de arcilla caolinita, un aluminosilicato, inhibía el crecimiento de las bacterias, que también podría ayudar a preservar los animales muertos. Si bien la información sobre la mineralogía alrededor de fósiles de animales grandes en lutita está lejos de ser completa, lo que se conoce apoyó la idea de que la caolinita desempeñaba un papel en su conservación e incluso podría estar involucrada en el proceso de polimerización. Anderson y sus colegas se preguntaron si la caolinita podría estar presente en las lutitas que albergan microfósiles, ayudando a preservar estos microorganismos, también. El desafío era identificar los minerales directamente adyacentes a la pared celular en estos pequeños, microfósiles raros para ver si fueron preservados por los mismos procesos.

Al cortar rodajas microscópicas a través de la capa de roca que alberga el microfósil y luego una sección vertical a través del microfósil, pudieron distinguir un halo de mineral de unos pocos micrómetros de espesor alrededor del microfósil. A partir de espectros de rayos X de dispersión de energía, pudieron identificar que el aluminio estaba presente en el halo, pero no pudieron confirmar el mineral exacto. Los datos espectrales infrarrojos brindan información sobre cómo las moléculas de la muestra podrían vibrar o responder a la radiación infrarroja incidente. dando la identidad exacta del mineral. Sin embargo, los espectros de diferentes arcillas son muy similares, y espectros de alta resolución y, por lo tanto, se requiere una señal alta para diferenciarlos. Para esto, los investigadores los llevaron al sincrotrón de Diamond Light Source, donde los espectros infrarrojos de alta resolución confirmaron que el halo era caolinita.

Implicaciones de halo

Los resultados sugieren que los mismos procesos preservaron los microbios precámbricos que los animales más grandes posteriores. "Entonces, el hecho de que no haya animales en las rocas de 800 millones de años, a pesar de que tienen el mismo tipo de preservación, todo lo que encuentra son bacterias o algas analizadas, eso sugeriría que los animales realmente no han evolucionado en ese momento, "dice Anderson.

Además, los resultados dirigen los esfuerzos para encontrar fósiles de la vida temprana a las regiones tropicales, donde hay más caolinita. También puede dar indicaciones de signos de vida en lugares más lejanos. Dado que el proceso de conservación de la caolinita se aplica a una gama tan amplia de organismos, incluidos los microorganismos, parece una línea de investigación prometedora en la búsqueda de vida extraterrestre fosilizada, que como la vida en la Tierra durante los primeros 3.5 a 4 mil millones de años, puede haber sido microbiano, también. "Si la vida era probablemente microbiana y queremos buscar sus vestigios en Marte, entonces entenderemos mejor cómo buscar microorganismos fosilizados, "dice Anderson.

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