El estudio revela que el agua dulce y las condiciones básicas para la vida aparecieron en la Tierra 500 millones de años antes de lo que se pensaba

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Crédito: Cristal de circón bajo un microscopio. Hugo Ollerock/Universidad de Curtin

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Crédito: Cristal de circón bajo un microscopio. Hugo Ollerock/Universidad de Curtin

Necesitamos dos ingredientes para iniciar la vida en el planeta: tierra seca y agua (dulce). Estrictamente hablando, el agua no tiene por qué ser dulce, pero el agua dulce sólo puede existir en tierra firme.

Sólo si se cumplen estas dos condiciones, los componentes básicos de la vida, los aminoácidos y los ácidos nucleicos, podrán transformarse en vida bacteriana tangible que presagia el comienzo del ciclo evolutivo.

La vida más antigua de la Tierra permanece en nuestro registro de rocas fragmentarias Tiene 3.500 millones de años.con algunos datos químicos que muestran que podría ser así Tiene hasta 3.800 millones de años.. Los científicos han planteado la hipótesis de que la vida podría ser más antigua, pero no tenemos registros que demuestren que esto sea cierto.

Nuestro nuevo estudio Publicado en ciencias naturales de la tierra Proporciona la primera evidencia de agua dulce y tierra seca en la Tierra hace 4 mil millones de años. Saber cuándo apareció por primera vez en la Tierra la cuna de la vida (el agua y la tierra) proporciona en última instancia pistas sobre cómo llegamos a existir.

Agua y Tierra: la esencia de la vida

Imagina que entras en una máquina del tiempo y retrocedes hace 4 mil millones de años. Cuando los discos se detienen, miras y ves un vasto océano a tu alrededor. No es azul como lo conoces, sino marrón con hierro y otros minerales disueltos. Miras al cielo y es de color naranja oscuro, con smog de dióxido de carbono y destellos regulares de meteoros entrantes. Inhóspito para la vida.

Así es como los científicos creen que se veía la Tierra hace 4 mil millones de años. ¿Pero lo hiciste?

Justo cuando abandonas toda esperanza en la vida, la ves en el horizonte: la Tierra. Al poner la máquina del tiempo en modo de viaje, volarás a través de esta extensión de rocas y tierra salientes.

Rápidamente te darás cuenta de que has entrado en una isla volcánica, con lava fluyendo por sus lados. Pero también sientes las gotas de lluvia en tu nariz y notas que el agua se acumula en pequeños charcos en la base del volcán. Con cuidado metes las manos y lo pruebas… está fresco. La primera evidencia de agua dulce en la Tierra fue hace al menos 4 mil millones de años.

El agua dulce y las tierras emergentes van de la mano. Si toda la Tierra estuviera bajo el agua, lo único que tendría sería agua salada del océano. Esto se debe a que el agua salada quiere pasar al subsuelo, fenómeno conocido como filtración de agua de mar.

Así que, si encuentras agua dulce, debes disponer de tierra firme, y de una superficie razonablemente grande de la misma.

¿Cómo sabemos que había agua dulce y tierra en la Tierra primitiva?

El agua dulce es muy diferente al agua de mar. Obviamente, se podría decir, pero ¿cómo saber si uno o ambos existen en la Tierra si en realidad no se puede retroceder en una máquina del tiempo?

La respuesta se encuentra en el registro de roca y en las señales químicas conservadas en esa cápsula del tiempo. La Tierra tiene poco más de 4.500 millones de años y las rocas más antiguas que han descubierto los científicos tienen poco más de 4.000 millones de años.

Para comprender verdaderamente nuestro planeta en sus primeros 500 millones de años, tenemos que recurrir a cristales que alguna vez provinieron de rocas antiguas y terminaron depositados en rocas más jóvenes.

A diferencia de las rocas, los cristales más antiguos conservados se remontan a mucho más atrás Hace tanto como 4.400 millones de años. La mayor parte de estos cristales ultraantiguos provienen de un lugar de la Tierra: Jack Hills, en el medio oeste de Australia Occidental.

Y ahí es exactamente donde fuimos. Hemos datado más de mil cristales de un mineral llamado circón, famoso por su extrema resistencia a la intemperie y la alteración.

Esto es muy importante, porque a lo largo de miles de millones de años, muchos procesos posteriores pueden borrar la señal química inicial cuando se formaron los cristales por primera vez. La mayoría de los otros tipos de minerales son fáciles de alterar, un proceso que borraría su química original y no nos proporcionaría pistas sobre el pasado profundo de la Tierra.

Granos realmente antiguos

Nuestro trabajo muestra que alrededor del 10% de todos los cristales que analizamos tenían más de 4 mil millones de años. Puede parecer poco, pero es una cantidad enorme de granos muy antiguos en comparación con otros lugares del mundo.

Para averiguar si estos granos contenían un registro de agua dulce, utilizamos pequeños haces de iones sobre granos de circón fechados para medir la proporción entre oxígeno más pesado y más ligero. Se cree que esta proporción, conocida como proporción de isótopos de oxígeno, es aproximadamente constante en el tiempo para el agua de mar, pero mucho más ligera para el agua dulce.

Claramente, una pequeña fracción de los cristales de circón de hace 4 mil millones de años tenía una huella muy ligera que sólo podría haberse formado a partir de la interacción del agua dulce y la roca.

El circón es muy resistente al cambio. Para que el circón de Jack Hills tuviera esta firma isotópica de oxígeno ligero, las rocas que habían sido alteradas por el agua dulce tuvieron que derretirse y luego volver a solidificarse para transferir la firma isotópica de oxígeno ligero a nuestro circón.

Por tanto, debió haber agua dulce en la Tierra hace 4 mil millones de años.

Aún no podemos estar seguros de si la vida también comenzó muy temprano en la historia de la Tierra. Pero al menos hemos encontrado pruebas de que la vida en la Tierra fue cuna hace unos 4.000 millones de años, lo que supone una etapa muy temprana de los 4.500 millones de años de historia de nuestro planeta.

más información:
Hamid Gamal El-Din y otros, el comienzo del ciclo hidrológico de la Tierra hace cuatro mil millones de años o antes, ciencias naturales de la tierra (2024). doi: 10.1038/s41561-024-01450-0

Información de la revista:
ciencias naturales de la tierra


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