Ejercicio resuelto de Bacterias · Biología · 2020

Los "estromatolitos" son fósiles relacionados con el origen del oxígeno atmosférico en la Tierra primitiva. Están constituidos por capas superpuestas de bacterias: capas superiores (en contacto con la atmósfera) formadas por bacterias fotoautótrofas (cianobacterias); capas inferiores (aisladas de los compuestos atmosféricos y de la luz) formadas por bacterias heterótrofas. [1,5 puntos]

a) Defina el concepto de organismo heterótrofo.

b) ¿Cuál es la fuente de carbono y de energía de las bacterias fotoautótrofas?

c) Explique cómo pudieron contribuir estas bacterias fotoautótrofas (cianobacterias) a la formación de oxígeno en la atmósfera.

$\textbf{a) Defina el concepto de organismo heterótrofo.}$

Un organismo heterótrofo es aquel que no puede sintetizar su propia materia orgánica a partir de materia inorgánica y necesita, por tanto, tomar del medio compuestos orgánicos ya elaborados, que le sirven a la vez de fuente de carbono y de fuente de energía.

Son heterótrofos los animales, los hongos, muchos protoctistas y buena parte de las bacterias, entre ellas las de las capas inferiores de los estromatolitos.

$\textbf{b) ¿Cuál es la fuente de carbono y de energía de las bacterias fotoautótrofas?}$

Su fuente de carbono es inorgánica: el dióxido de carbono, $\text{CO}_2$, que fijan y reducen hasta materia orgánica.

Su fuente de energía es la luz, que captan mediante pigmentos fotosintéticos y transforman en energía química en forma de ATP y de poder reductor. De ahí el nombre: foto por la energía, autótrofo por el carbono.

$\textbf{c) Explique cómo pudieron contribuir estas bacterias fotoautótrofas (cianobacterias) a la formación de oxígeno en la atmósfera.}$

Las cianobacterias fueron los primeros organismos capaces de realizar una fotosíntesis oxigénica, es decir, de utilizar el agua como dador de electrones. En su fase luminosa, la luz excita la clorofila del fotosistema II, que cede electrones a la cadena de transporte, y para reponerlos rompe la molécula de agua por fotólisis. Los productos secundarios de esa rotura son protones y oxígeno molecular, que se libera al medio.

Durante cientos de millones de años ese oxígeno fue oxidando primero el hierro disuelto en los océanos y solo después empezó a acumularse en la atmósfera, en lo que se conoce como la Gran Oxidación. El cambio tuvo consecuencias enormes: hizo posible la respiración aerobia, mucho más rentable que la fermentación, permitió la formación de la capa de ozono que filtra la radiación ultravioleta y resultó letal para buena parte de los organismos anaerobios de entonces.

Los estromatolitos son precisamente el registro fósil de aquellas comunidades bacterianas, con las cianobacterias en las capas superiores, en contacto con la luz y la atmósfera.