La historia de nuestro planeta es vasta y enrevesada. Sin dudas, incluso ahora no la conocemos en su totalidad. Por esto, para tratar de descubrir un poco más sobre ella, un grupo de científicos se dio a la tarea de averiguar cómo la distribución de oxígeno en la Tierra primitiva pudo colaborar con la formación de vida multicelular.
Con este fin, los investigadores G. Ozan Bozdag, Eric Libby, Rozenn Pineau, Christopher T. Reinhard y William C. Ratcliff trabajaron en equipo. Al final, publicaron los resultados de su esfuerzo en la reconocida revista científica Nature Communications.
Dentro de su publicación, revisan un planteamiento conocido como “hipótesis del control del oxígeno”. En este, se sugiere que la formación y el tamaño de los primeros organismos multicelulares dependían de qué tan profundo podía el oxígeno diseminarse en sus cuerpos. A través de su estudio, usando del organismo multicelular llamado ‘levadura de copo de nieve’ los autores determinaron qué tan veraz era dicha hipótesis.
La lógica detrás del crecimiento de la vida multicelular en la Tierra
Utilizando la hipótesis ya mencionada, se habló de que el conocido Gran Evento de Oxigenación que hubo en la tierra hace 2.500 millones de años pudo ser un disparador del crecimiento y variedad de la vida multicelular compleja.
Antes de que este ocurriera, los niveles de oxígeno eran bajos y se esperaba que hubiera poca vida multicelular –y que esta fuera simple–. Igualmente, no se consideraba que debiese haber algún desarrollo de vida multicelular cuando el ambiente de la Tierra aún no tenía oxígeno.
Esto debido a que la hipótesis de control de oxígeno plantea un escenario simple: a mayor oxigenación atmosférica, más rica y compleja será la vida multicelular.
Luego de hacer sus análisis, los investigadores notaron que la forma en la que la vida multicelular se desarrolló demostró una diferencia vital con la forma en la que pensábamos que el oxígeno ayudó a su aparición.
Solo un poco de oxígeno no es suficiente para la vida
Para su estudio, los autores examinaron 800 generaciones de ‘levadura de copo de nieve’ en distintas condiciones atmosféricas. La primera de ellas no contaba con nada de oxígeno, la segunda con solo un poco y la tercera con abundantes cantidades de este.
Según la hipótesis, en el primer caso no debió haber vida multicelular, en el segundo debió ser solo la simple, y en el tercero debió aparecer la compleja. Rápidamente, los investigadores notaron que la realidad no se comportaba de este modo.
Los escenarios con nada de oxígeno y los que tenían abundancia de este se comportaron igual, mientras que el de poco O2 estuvo por su cuenta. En los primeros dos casos mencionados, el desarrollo de la vida multicelular fue mucho mayor. Mientras tanto, en el último, hubo una reacción mínima y, en general, no se encontró que la baja presencia de oxígeno colaborara con la formación de organismos multicelulares.
“El efecto positivo del oxígeno en la evolución de la multicelularidad depende totalmente de la dosis: la primera oxigenación de nuestro planeta [que aún tendría bajos niveles de oxógeno] habría restringido fuertemente, [y] no promovido, la evolución de la vida multicelular”, resumió Bozdag.
¿Por qué el oxígeno no siempre tiene un efecto positivo?
Según explica Ratcliff, esto se debe a que el efecto del oxígeno sobre el desarrollo de la vida multicelular en la Tierra es “más complejo de lo que se imaginaba anteriormente”. Esto debido a que, los organismos tienen mecanismo de adaptación al ambiente mucho más complejos de lo que se les da crédito.
Por ejemplo, en el caso de alta oxigenación, se entiende que los organismos multicelulares cuentan con todo lo necesario para multiplicarse y también evolucionar. Ahora, lo mismo ocurre cuando no hay oxígeno en absoluto. En estos casos, dada la ausencia del componente, los organismos multicelulares simplemente se desarrollaron para funcionar sin él.
La situación solo cambia cuando el oxígeno está en la atmósfera, pero en pocas cantidades. Acá se convierte en un “recurso” –y uno particularmente escaso–, como tal los organismos multicelulares aprenden a necesitarlo, pero no lo tienen en suficiente abundancia como para desarrollarse.
De allí que, un primer evento de oxigenación, que dejara bajos niveles de O2 en la Tierra, no pudo colaborar con el crecimiento de vida multicelular compleja.
Referencia:
Oxygen suppression of macroscopic multicellularity: https://doi.org/10.1038/s41467-021-23104-0
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