Imagen microscópica de cianobacterias modernas llamadas oscilatorias.
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Los investigadores han identificado estructuras fotosintéticas dentro de fósiles de cianobacterias que tienen 1.750 millones de años. El descubrimiento es la evidencia más antigua de estas estructuras hasta la fecha y proporciona pistas sobre cómo fotosíntesis evolucionado.
Emmanuelle Javaux de la Universidad de Lieja en Bélgica y sus colegas analizaron fósiles recolectados de rocas en tres sitios. El sitio más antiguo fue la Formación McDermott de aproximadamente 1.750 millones de años en Australia, y los otros dos fueron la Formación Grassy Bay de mil millones de años en Canadá y la formación Bllc6 en la República Democrática del Congo.
De estas rocas, los investigadores extrajeron cianobacterias fosilizadas, que producen energía mediante la fotosíntesis. “Son muy pequeños, menos de un milímetro, por lo que no se pueden ver con los ojos”, dice Javaux. Ella y sus colegas colocaron los fósiles en resina y los cortaron en secciones de 60 a 70 nanómetros de espesor usando un cuchillo con filo de diamante, y luego analizaron las estructuras internas con un microscopio electrónico.
Descubrieron que las cianobacterias de Australia y Canadá contenían tilacoides, o sacos rodeados de membranas donde fotosíntesis ocurre. “Estos son los tilacoides fosilizados más antiguos que conocemos hoy”, dice Javaux. Anteriormente, los fósiles de tilacoides más antiguos tenían unos 550 millones de años. “Así que hicimos retroceder el registro fósil 1.200 millones de años”, afirma.
Esto es importante porque no todas las cianobacterias tienen tilacoides, y no está claro cuándo evolucionaron por primera vez estas estructuras, que hicieron que la fotosíntesis fuera más eficiente, dice Kevin Boyce en la Universidad de Stanford en California. Ahora podemos datar esta diversificación hace al menos 1.750 millones de años, afirma. Los fósiles más antiguos de cianobacterias tienen alrededor de 2 mil millones de años, aunque otras evidencias, como firmas geoquímicas, indican que la fotosíntesis existe desde hace incluso más tiempo.
Se cree ampliamente que las cianobacterias impulsaron la acumulación de Oxígeno en la atmósfera terrestre. Hace 2.400 millones de años. “Una idea es que, tal vez, inventaron los tilacoides en esta época, y esto aumentó la cantidad de oxígeno en la Tierra”, dice Javaux. “Ahora que hemos encontrado tilacoides muy antiguos y que pueden conservarse en rocas muy antiguas, pensamos que podríamos retroceder en el tiempo e intentar probar esta hipótesis”, afirma.
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