Un análisis de sedimentos que datan de miles de millones de años permiten sugerir una comunidad de microbios que se adaptaron a la vida en un lago ácido que llenaba un antiguo volcán.
Las aguas hidrotermales del volcán podrían haber proporcionado la energía y los minerales necesarios para sustentar la vida, según el estudio, publicado en Earth and Planetary Science Letters y citado por la revista Eos de la American Geophysical Union.
Los investigadores identificaron «un nuevo entorno para la vida temprana, es decir, lagos volcánicos ácidos, y podrían identificar organismos específicos en función de sus metabolismos», dijo la autora principal Andrea Agangi, profesora de la Escuela de Graduados en Ciencias de Recursos Internacionales de la Universidad de Akita en Japón.
Los hallazgos podrían ayudar a los científicos a comprender más sobre la vida antigua en la Tierra, así como ayudar en la búsqueda de vida extraterrestre en el sistema solar. Lagos volcánicos similares que se formaron durante la parte más húmeda y volcánicamente activa de la historia temprana de Marte, por ejemplo, también pueden haber albergado vida, dando a los astrobiólogos una nueva ubicación prometedora para buscar.
La tierra continental surgió durante el Arcaico tardío, hace entre 3.000 y 2.500 millones de años. Hay una serie de microfósiles de este período en la historia temprana de la Tierra (los microfósiles arcaicos son mucho más raros que los fósiles de animales), principalmente en forma de estromatolitos, antiguos arrecifes formados por cianobacterias. Sin embargo, la evidencia similar de vida antigua en la tierra es muy rara: aparte de la posible rareza de la vida terrestre, la actividad tectónica y el ciclo de las rocas han alterado muchas de las rocas terrestres del Arcaico.
Parte de la corteza más antigua del mundo se encuentra en el Kaapvaal Craton en Sudáfrica, que data de hace unos 3.000 millones de años y alberga la Cuenca Witwatersrand, un vasto depósito de oro que ha atraído a los mineros desde finales del siglo XIX. Aquí se encuentra el Dominion Group, una secuencia de rocas en su mayoría volcánicas, intercaladas con capas de sedimentos ricos en pirofilita, conocida localmente como piedra maravillosa, una mezcla de grano fino de arenisca clara y lutitas blandas, negras y ricas en carbono.
Una de las primeras cosas que hizo el grupo de Agangi fue identificar los sedimentos del Dominion Group como terrestres. Analizaron muestras de piedras maravillosas tomadas de tres sitios.
Distinguir entre antiguos sedimentos marinos y no marinos es complicado, pero la posición de las rocas volcánicas dentro del Dominion Group ofrecía pistas. Cuando la lava se enfría rápidamente en el agua de mar, se endurece en formaciones tubulares conocidas como estructuras de almohadillas. La piedra maravillosa está intercalada entre capas de roca volcánica que no tienen estructuras de almohadas, lo que sugiere que la lava brotó del océano, al aire libre. El sedimento intercalado también se depositó fuera del océano, argumentan los autores, arrastrado por una corriente de turbidez para asentarse en el fondo de un lago.
Además de ser de origen terrestre, la piedra maravillosa de Sudáfrica tiene propiedades que se encuentran comúnmente en piscinas hidrotermales en ambientes volcánicos modernos como el complejo de calderas de Yellowstone. Estas propiedades incluyen altos niveles de vanadio, arsénico y níquel ricos en aluminio.
En conjunto, la evidencia ofrecida por la composición mineral y la roca volcánica cercana sugiere que los sedimentos estudiados se depositaron en un lago ácido.
Las aguas calientes y de pH bajo de un lago ácido pueden haber lixiviado minerales de las rocas, sugirieron Agangi y sus colegas. Este proceso disolvería en agua los nutrientes necesarios para la vida biótica, como el fósforo y el boro, y trazas de metales como el cobre, el selenio y el zinc.
«Tienes agua, nutrientes, energía, estos son los componentes básicos que la gente suele buscar cuando busca vida», dijo Agangi.Para buscar signos de vida, los investigadores utilizaron isótopos de carbono. Encontraron altas proporciones de isótopos más ligeros en la pizarra de piedra maravillosa. Esta firma isotópica sugiere que el carbono es orgánico, concluyeron los autores, ya que coincide con la firma de la producción moderna de metano por organismos unicelulares conocidos como Archaea. Hoy en día, estos resistentes microbios se encuentran en ambientes extremos como respiraderos hidrotermales, lagos antárticos e incluso en el sistema digestivo humano.
Al igual que la Tierra, Marte pasó por un período volcánico más húmedo durante su vida temprana, y es posible que se hayan formado lagos ácidos similares en su superficie. Esta correlación no solo presenta un nuevo nicho ecológico donde los investigadores podrían buscar vida pasada en Marte, sino que también establece al Dominion Group como un buen lugar para estudiar la historia de ambos planetas.
