El origen de la vida en la Tierra, en Sudamérica

18 de Enero de 2018


El origen de la vida en la Tierra, en Sudamérica

Algo tan majestuoso como el rastro del origen de la vida en la Tierra luce extremadamente sutil ante los ojos de un simple mortal. Tanto, que podría pasar inadvertido. Una pequeña cáscara circular sobre la cara de una piedra oculta a unos 15 metros de profundidad guarda una huella de unos 545 millones de años. Hasta que 'boom'; una explosión expone ese fósil a la suerte de una joven geóloga como María Julia Arrouy, becaria posdoctoral en el Centro de Investigaciones Geológicas (CIG) perteneciente al Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas de Argentina (CONICET) de la Universidad Nacional de La Plata. Ella fue quien halló el fósil en una recorrida de rutina por la cantera La Cabañita, de la empresa Cementos Avellaneda, en la ciudad de Olavarría, en el centro de la provincia de Buenos Aires. Gracias a las detonaciones mineras quedaron al descubierto los rastros de las primeras formas de vida compleja: las Aspidellas, un conjunto de organismos marinos que compartieron el mismo género biológico.

El director del grupo del que forma parte Arrouy es Daniel Poiré, Doctor en Ciencias Naturales, Licenciado en Geología e investigador principal del CONICET. Al explicar este gran avance, no disimula su fervor. “La biota más antigua hallada en el mundo es ésta, la Ediacarana” – en referencia al período geológico en que existieron, en el límite previo al Cámbrico. “Es la bisagra entre la vida macroscópica y la microscópica; entre 560 y 545 millones de años. No hay nada anterior grande como esto. Nada. La vida más o menos como la conocemos hoy, empezó así. Da escalofríos pensarlo”, admite emocionado y remarca que este hallazgo se ha dado en unos pocos países: Canadá, Australia, Namibia, China, Rusia, Inglaterra y ahora en Argentina.

El proyecto en el que se inscribe esta investigación, publicada en la revista científica Scientific Reports, se denomina “La Geología del Precámbrico del Cratón del Río de La Plata” e incluye en su zona de estudio a Uruguay, Brasil y Paraguay, donde Poiré cree que se hallarán las próximas Aspidellas.

 

Animal, vegetal o nuevo reino

Lo que hoy se ve apenas como un disco de no más de seis centímetros de diámetro con un centro y rayos radiales en relieve es la huella de un ser vivo primitivo similar a una anémona o a un alga. Esta dualidad se debe a que los científicos no pueden asegurar aún si las Aspidellas eran animales o vegetales. Esta imprecisión tiene un nombre: Biota. Los científicos usan este término, especialmente, cuando prefieren no tomar partido por ninguna de las dos. De haber sido vegetal, es posible imaginarla como un alga cuyas hojas podrían haber estado dispuestas en forma de paletas, unidas entre sí a un mismo tallo. De haber sido animal, probablemente se habría parecido a una anémona. Esta última hipótesis es la que prefiere Poiré. “Yo todavía tengo la impronta de decir fauna en lugar de biota porque en el fondo yo creo que son animales, pero hoy se dice biota”, reconoce. “De tanto trabajar con los paleobotánicos no me imagino una planta así. Además, la vida vegetal migró de los microorganismos a las algas; de lo unicelular a lo pluricelular y no me imagino un alga pluricelular que haga esto. Por eso me inclino más hacia la idea de que eran animales”, explica. Poiré cree entre los canalículos de su 'pluma' (esas hojas en forma de paletas) circularía agua con nutrientes “porque si es un animal no puede producir su propio alimento”. Su plato principal, en ese caso, habría sido el microplancton. Para el Doctor en Geología, la clave está en la ausencia de registros de fotosíntesis. “Si fuese un vegetal, sí frabricaría su alimento y no hemos encontrado nada que nos haga pensar en algún tipo de alga, alguna estructura que pudiera haber sido fotosintética”. El caso es que tampoco hay rastros de microplancton. Esto es porque esos organismos “lamentablemente siempre se preservan en sedimentos oscuros, negros, donde no hubo oxidación y estos sedimentos son rojizos y al oxidarse no queda registro. Y si los hubo, no se preservaron”.

La controversia, no obstante, va más allá de la dicotomía vegetal-animal. Algunos, incluso, no descartan que las Aspidellas correspondieran a un tercer reino desconocido hasta el momento y extinguido en el Precámbrico. “Podría ser un intermedio. Estas cosas son importantes porque contribuyen a las controversias. La ciencia nunca se queda en una sola cosa”, plantea Poiré.

 

Una bisagra evolutiva con un final repentino y misterioso

La biota hallada en Olavarría sería anterior a la Gran Explosión del período Cámbrico, el estallido de vida más inmenso que se conoce. Antes de las Aspidellas, solo había algas unicelulares flotando en el agua. “Hasta que aparece la biota de Ediacara todos eran microfósiles. Nosotros los hemos estudiado a todos los que están acá en las rocas más viejas, en las calizas, en las arcillas rojas, amarillas. Toda la vida era de microfósiles, pero a los 560 millones de años esos evolucionan de alguna manera que forman macrofósiles de hasta 20 centímetros de altura. Eso es esta biota. Es la bisagra”, enfatiza Poiré.

Este hallazgo refuerza la hipótesis de que había mar en la zona del hallazgo durante el período Ediacárico. La costa central de Argentina y la sureña de Namibia habrían estado apenas separadas por un mar no muy profundo y mediterráneo -de entre 20 y 40 metros de profundidad- llamado Clymene. “Nos imaginamos un mar, agua salada no muy cristalina ¿Por qué no muy cristalina? Porque cuando el agua está cristalina generalmente hay caliza. Y esto no es caliza, no es sedimentación carbonática sino sedimentación que viene del continente al mar. Estas biotas están sobre arcillas y cubiertas por sedimento, arena, que copia. Esto está copiando la base del animal. El animal se aplasta. Creemos que la arena ésta viene por una corriente de tormenta que arranca las 'plumas', las lleva lejos. A veces hemos encontrado algunas tiradas, en los mismos planos que los estamos estudiando. Las arranca y deja solo el disco. El organismo muere y el sedimento de arriba lo tapa, la arena lo tapa y nos quedan los discos, que es lo que nosotros vemos. Del centro del disco, sale la 'pluma'. Los rayos que se ven en el radio serían como ventosas para agarrarse al suelo. CREEMOS en las ventosas, lo marco porque es un punto de estudio muy importante. En Reino Unido encontraron uno donde está esta marca y está el raquis de la 'pluma' y la 'pluma'. Por eso se dice que esta es la base de lo que se llama rangea. Cuando está solo el disco se llama Aspidella. Eso es lo que creemos”.

El paisaje en el que vivieron las Aspidellas, entonces, habría sido más o menos así: Argentina, Uruguay, el sur de Brasil y el de África en un mismo continente. Grandes extensiones rocosas, clima árido, sin vegetación ni animales a la vista. Una atmósfera hostil para la vida que conocemos hoy, con mucho dióxido de carbono y otros gases nocivos, al menos para la biodiversidad actual. El aspecto general, podría haber sido similar a Marte. Entre Argentina y el sur de África, el turbio mar de Clymene. Sobre la superficie, nada. Debajo, algunos microorganismos y lo único que habría sido perceptible para el ojo humano: las Aspidellas.

Sin depredadores, deberían haber gozado de una excelente salud. Sin embargo, desaparecieron misteriosamente justo antes de que explotara por toda la Tierra la mayor diversidad de vida antes conocida. No hubo evolución para ellas. La ciencia cree que fue una suerte de experimento evolutivo fallido, un ensayo con error en el camino hacia la vida pluricelular. “Solamente están en el Precámbrico. Una vez que se cruza la línea del Cámbrico, con la Gran Explosión, cuando aparecen los moluscos, los artrópodos, los animales más o menos como los conocemos hoy; una vez que se cruza esa barrera, ésto desaparece. Es como si quizás haya algo evolutivo que hace que estos sean los antecesores de los animales similares a los que conocemos. Eso es lo que la ciencia hoy piensa”, aclara Poiré. Es que la morfología de esta biota no se parece a la de ningún otro ser vivo sucesor, ni se han hallado en etapas posteriores fósiles similares. La conclusión es, entonces, que las Aspidellas no habrían logrado adaptarse al medio y se extinguieron.

 

Una obsesión de dos décadas

Hace más de 20 años que Poiré está obsesionado con las Aspidellas. “En 1989 fui a hacer un posdoctorado en Liverpool. Fui a estudiar trazas fósiles con un profesor que se llama Peter Crimes, uno de los expertos en aquel momento. Cuando voy, él tenía muestras de Namibia, que estuvo pegado a Olavarría; estaba acá a 100 kilómetros por lo que yo dije 'si los africanos lo tienen ¿Por qué nosotros no lo vamos a tener también?'. Entonces hice una campaña a Cerro Negro – yacimiento minero ubicado en el Partido de Olavarría– porque las de ahí tienen la misma edad que los sedimentos de Namibia que contienen la fauna de Ediacara”, recuerda mientras en su expresión parece que la memoria de todo aquel esfuerzo le cayera otra vez encima. “Me he pasado años revisando acopios. Veía Aspidellas apenitas, chiquititas, como chapitas de gaseosa. No servían. Hasta que Julia encontró éstas. Y Julia es becaria mía así que es casi como si las hubiera encontrado yo. No importa si soy yo o discípulos míos. Uno siempre espera que los discípulos lo superen”, confiesa sonriente. No es para menos. Los hallazgos como éste son casi un milagro. “Se estima que de toda la vida que existió solo el 10% se conserva como fósil. Es decir, que vencer la barrera de fosilización es muy difícil. Encima tiene que estar expuesto y que lo encontremos. No es fácil. Y eso lo hace apasionante”. Es exactamente lo que Poiré transmite al hablar de este avance: pasión. “Es emocionante. En este momento te hablo y se me pone la piel de gallina. Me da escalofríos, una alegría muy grande, pero muy grande”.

Una minera que apoya la ciencia

El histórico hallazgo que posiciona a Argentina en el selecto grupo de países en los que se encontraron rastros de vida tan remotos fue posible gracias a que la minera Cementos Avellaneda invierte en investigación. El Proyecto Paleontológico se desarrolla en conjunto con la Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires (UNICEN), la Universidad Nacional de La Plata (UNLP) y el Museo de Ciencias Naturales de esa misma ciudad. José María Canalicchio es el responsable del Departamento de Geología y Minería de la empresa. Él explica que este rumbo se tomó hace unos 17 años cuando la firma para la que trabaja decidió combinar el aspecto productivo con el científico para obtener un beneficio doble: explorar nuevas técnicas de explotación y resarcir a la sociedad por el daño medioambiental que este tipo de actividades genera. “Antiguamente estas empresas retiraban lo que era el Cuaternario, lo ponían en una pila y nunca más se tocaba y quedaban los acopios en muchas zonas. Lo que se está tratando de hacer es no hacer más esos acopios sino retrollenar los yacimientos para que el agujero sea lo más chico posible”, explica este ingeniero agrónomo especializado en geología. “Se trata cada vez más de utilizar todos los materiales que puede dar el yacimiento. Es un compromiso científico y medioambiental. Lo más interesante es que Daniel -Poiré- junto a su equipo de geólogos han logrado confirmar la estratigrafía de esta zona por ejemplo”.

Como consecuencia del crecimiento exponencial de las explotaciones “esta planta hasta 2008 extraía 1.500.000 toneladas de piedra y hoy saca 4.000.000. El consumo es cada vez más grande, los hoyos son cada vez más grandes, las necesidades cada vez más grandes y llega un momento en el que tenés que hacer destapes de 60 metros de profundidad, que antiguamente no se hacían. Eso lleva a que esto va a ser un gran pozo el día de mañana”, advierte. Esos pozos que significan ganancias para la empresa y un daño para el medioambiente son los que representan al mismo tiempo una gran oportunidad para la ciencia. “La forma en la que están las Aspidellas es horizontal y los cortes se hacen en vertical, eso no lo vas a ver nunca a menos que se haya tirado en un acopio. Este hallazgo fue fortuito. Esto se llevó a un acopio porque se creía que era un tipo de arcillla que nosotros estamos comercializando”. Canalicchio fue protagonista de ese golpe de suerte. Estaba junto a la geóloga Arrouy cuando se toparon con el fósil. “Julia venía caminando un día conmigo y... 'oh, mirá esto! Esto es lo que decía Daniel que íbamos a encontrar en algún momento'. Para mí parecía un chiste. Daniel sostuvo durante años que algún día íbamos a encontrar una Aspidella entonces, para un geólogo ver eso yo creo que debe ser como tocar el cielo. Quizás no lo hubiéramos visto nunca, por más que estemos acostumbrados. Gracias a la ciencia descubrimos cosas”.

 

El Top five de los fósiles en Sudamérica

  1. Estromatolitos, Olavarría (en todas las canteras de Sierras Bayas, de piedra amarilla). Entre el Precámbrico tardío y el Paleozoico temprano. Entre 800 y 900 millones de años.

  2. Aspidella, Olavarría. 560 millones de años. La bisagra entre la vida 'simple' y la compleja que conocemos hoy.

  3. Cooksonia, Bolivia y norte argentino. Evidencia cuando los vegetales comenzaron a salir del mar para subir al continente porque desarrollan lignina, que resiste los rayos UV. Antes de que lo pudieran hacer los batracios, lo hicieron las plantas. Fines del Silúrico (entre 443 y 416 millones de años).

  4. Dinosaurios, Patagonia argentina. El carnívoro más grande y el herbívoro más grande. Chubut, Santa Cruz, Neuquén.Triácico y Cretácico.

  5. Gliptodontes, armadillos. Argentina (Olavarría, Mar del Plata, La Pampa, San Luis), Bolivia. Típicos de Sudamérica.

 

(Versión en inglés para Earthzine: https://earthzine.org/2018/01/16/one-of-first-forms-of-life-found-in-south-america-aspidella/)