Thursday, July 9, 2020

Los Pigmentos Más Viejos

Pigmentos en paleontología... Seguro que te suena a los que se conocen de dinosaurios y otros bichos extintos ¿no? Pues no todo es glamour vertebrado, hay muchísimos otros organismos productores de pigmentos, pero rara vez los consideramos. Unos de esos resultan ser también los más abundantes en biomasa del planeta, las bacterias.

Un bonito tapete microbiano, una comunidad de distintos tipos de bacterias. Fotografía de (CC)Alicejmichel.

Estos microorganismos pueden producir toda una variedad de pigmentos. Algunos tienen funciones fotosintéticas, como las clorofilas de las cianobacterias, que son capaces de hacer fotosíntesis oxigénica (de hecho, ellas la inventaron, antes que las plantas siquiera existieran). Otros pigmentos tienen funciones metabólicas, como los carotenoides y las porfirinas. Y son este último grupo el que acaba de ser descubierto en fósiles de ni más ni menos que 1.1 Ga (giga años), o 1,100 millones de años. Esto es varios ordenes de magnitud más viejo que los pigmentos conocidos en dinosaurios (que tienen "apenas" unos 160 millones de años como máximo).

La clorofila, el pigmento fotosintético de las plantas, se encuentra en los cloroplastos, que son ni más ni menos que cianobacterias que hicieron simbiosis con varios tipos de eucariontes, entre los que están las plantas.

El descubrimiento se hizo por un equipo de científicos multinacional y fue publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (abreviado PNAS). El descubrimiento de porfirinas es una evidencia indirecta de distintos tipos de clorofilas, pues las clorofilas se transforman en porfirinas durante la fosilización. Dada la ausencia de otros marcadores químicos como los esteranos (típicos de eucariontes) y dado que el tipo de porfirina se puede rastrear a un tipo especial de clorofila, se pudo establecer que hace 1,100 millones de años, durante el Mesoproterozoico, las comunidades de cianobacterias dominaban tanto el fondo marino (con tapetes microbianos de distribución global), como la columna de agua, dejando fuera a otros fotosintéticos planctónicos, como las algas eucarióticas (que ya habían surgido).

Tiempos de aparición de algunos pigmentos y grupos biológicos. En el cuadro rojo, las cianobacterias del estudio que damos a conocer aquí. En el cuadro azul, los primeros eucariontes. En el cuadro naranja, las primeras algas eucariontes conocidas (por su dominancia más que nada). Estos eventos tomaron lugar en el Paleoproterozoico y Mesoproterozoico (tabla a la izquierda de la imagen). Figura tomada de Gueneli et al. (2018).

Esto nos demuestra que en el mar, las bacterias regían incólumes aún durante el tiempo en el que ya habían surgido los eucariontes. Estas comunidades formaron parte del tercer pulso del gran evento oxidativo que cambió completamente la dinámica atmosférica de nuestro planeta, cambiando la atmósfera de un régimen reductor, a uno oxidante.

Fuente:
Gueneli, N., McKenna, A. M., Ohkouchi, N., Boreham, C. J., Beghin, J., Javaux, E. J., & Brocks, J. J. (2018). 1.1-billion-year-old porphyrins establish a marine ecosystem dominated by bacterial primary producers. Proceedings of the National Academy of Sciences, 201803866.

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