Ejercicio resuelto de Bacterias · Biología · Navarra · 2021

En el proceso de evolución hubo un gran paso desde la presencia de una atmósfera anaerobia a una atmósfera aerobia tal y como la conocemos actualmente.

a) ¿A qué microorganismos se debió en gran parte este paso?
b) ¿En qué medio vivían estos microorganismos? Razona tus respuestas.

$\textbf{a) ¿A qué microorganismos se debió en gran parte este paso?}$

A las cianobacterias, procariotas fotosintéticos también llamados algas verdeazuladas.

Fueron los primeros organismos capaces de realizar la fotosíntesis oxigénica, es decir, de utilizar el agua como dador de electrones. La fotólisis del agua libera oxígeno como producto de desecho, y la actividad de estos microorganismos durante cientos de millones de años fue acumulando ese oxígeno hasta transformar por completo la composición de la atmósfera, en lo que se conoce como la Gran Oxidación, hace unos $2400$ millones de años.

Las consecuencias fueron enormes. El oxígeno resultó tóxico para la mayor parte de los organismos anaerobios de la época, que se extinguieron o quedaron confinados a ambientes sin oxígeno, donde todavía viven. En cambio, permitió la aparición de la respiración aerobia, mucho más rentable energéticamente que la fermentación, y con ella la de organismos más complejos. Y en las capas altas de la atmósfera el oxígeno originó la capa de ozono, que al filtrar la radiación ultravioleta hizo posible la colonización de la tierra firme.

$\textbf{b) ¿En qué medio vivían estos microorganismos? Razona tus respuestas.}$

Vivían en el medio acuático, en los mares y en las aguas someras de la Tierra primitiva.

La razón es doble. Por un lado, la atmósfera de entonces carecía de capa de ozono, de modo que la radiación ultravioleta llegaba sin filtrar a la superficie y habría destruido cualquier molécula orgánica y cualquier organismo expuesto a ella; el agua absorbe esa radiación y proporcionaba la protección necesaria. Por otro, la fotosíntesis requiere agua como dador de electrones y luz, y ambas condiciones se cumplen a la vez en las capas superficiales del mar, dentro de la zona fótica.

La prueba de que fue así son los estromatolitos: estructuras rocosas laminadas formadas por colonias de cianobacterias en zonas costeras poco profundas, que constituyen algunos de los fósiles más antiguos conocidos, con más de tres mil millones de años, y que todavía se forman hoy en lugares como la bahía Shark, en Australia.