Los investigadores han encontrado evidencia de un antiguo ecosistema microbiano en un sistema hidrotermal debajo del cráter Chicxulub en México. Se cree que el cráter fue el lugar del impacto que mató a los dinosaurios hace 66 millones de años.
Crédito imagen: Detlev Van Ravenswaay / Science Source /
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¿Cómo era la vida antigua en la Tierra? Los científicos revelaron el 30 de Octubre de 2020 que han descubierto algunas pistas nuevas e importantes. Curiosamente, la evidencia se encuentra en Chicxulub, un gran cráter de impacto enterrado, circular. Muchos piensan que el cráter se formó en el evento de colisión de asteroides que mató a los dinosaurios hace 66 millones de años. A principios de este año, los científicos descubrieron que Chicxulub alguna vez contuvo un vasto sistema hidrotermal , un sistema de agua caliente rica en minerales. Ahora, el mismo equipo dice que ha encontrado evidencia de un ecosistema subterráneo de vida microbiana , alojado en el cráter y su agua caliente.
Después del colosal impacto que creó el cráter Chicxulub, la superficie de la Tierra era prácticamente inhabitable. Pero el nuevo trabajo muestra que impactos como el de Chicxulub produjeron nichos subterráneos donde la vida microbiana podría florecer.
El nuevo estudio revisado por pares proviene de un grupo de científicos de dos organizaciones. Ellas son, la Asociación de Universidades de Investigación Espacial ( USRA ) en Washington, DC, y el Instituto Lunar y Planetario ( LPI ) en Houston, Texas. Fue publicado en línea por la revista Astrobiology el 30 de Octubre de 2020.
Crédito: Wikipedia .
Chicxulub: un cráter de impacto similar a los formados durante la edad temprana de la Tierra
Chicxulub, de unos 180 km de diámetro está ubicado debajo del borde norte de la península de Yucatán , México. Es uno de los cráteres de impacto mejor conservados de la Tierra. La mayoría de los cráteres, fueron erosionados por el agua y la atmósfera terrestre, a diferencia de los cuerpos sin aire, como la Luna. Estos últimos mantienen sus cráteres, pero Chicxulub sigue siendo reconocible. También es el cráter de impacto mejor conservado similar a los de un período de intenso bombardeo de meteoritos hace 3.800 millones de años.
Crédito imagen: Victor O. Leshyk / Lunar and Planetary Institute / USRA .
Crédito immagen: David A. Kring / Instituto Lunar y Planetario / USRA .
Muchos grandes impactos similares a Chicxulub ocurrieron durante este tiempo mucho más temprano, que se llama el eón Hadeano. Es el período de tiempo más antiguo en la historia de la Tierra. Va desde el comienzo de la existencia de la Tierra hace 4.600 millones de años, hasta hace 4.000 millones de años. ¡Algunos de estos impactos antiguos fueron lo suficientemente grandes como para vaporizar temporalmente los océanos! El resultado fue una atmósfera caliente, húmeda y llena de vapor de roca, lo que hizo que la superficie terrestre fuera inhabitable en ese momento. Pero, ¿qué pasa debajo de la superficie? ¿Podría haber existido vida allí, en un entorno más protegido en los sistemas hidrotermales subterráneos? Según esta nueva investigación, podría haberlo hecho de la misma manera que lo hizo en Chicxulub.
Hipótesis del Impacto-Origen de la Vida
El científico que dirigió el nuevo estudio, David Kring en LPI, presentó un concepto llamado Hipótesis del Impacto-Origen de la Vida. El concepto es básicamente que el agua caliente y rica en minerales podría fluir a través de la roca fracturada por los impactos. Así se crearía un sistema hidrotermal subsuperficial que podría soportar algunos tipos de vida microscópica. Los nuevos hallazgos muestran que dicho sistema persistió durante cientos de miles, o millones, de años debajo del cráter Chicxulub. Entonces esto también podría haber sido posible con los impactos del Hadeano miles de millones de años antes. Entonces, la evidencia recién descubierta debajo del cráter más nuevo podría proporcionar pistas valiosas sobre cómo se desarrolló la vida en la Tierra.
¿Cómo descubrieron los investigadores esta evidencia?
Crédito Imagen: USRA .
Obtuvieron muestras de núcleos de roca del anillo de pico del cráter. Lo hicieron a través de una expedición apoyada por el Programa Internacional de Descubrimiento del Océano y el Programa Internacional de Perforación Científica Continental. Se recuperaron quince mil kilogramos (33.000 libras) de roca en total de una perforación profunda de 0,8 millas (1,3 km). Cuando se examinaron, se encontraron pequeñas esferas del mineral pirita , de solo 10 millonésimas de metro de diámetro. Se analizaron los isótopos de azufre (variaciones de azufre con diferentes números de neutrones en sus átomos) dentro del mineral. Este análisis mostró que las esferas fueron creadas por un ecosistema microbiano. Los microbios se habían adaptado a los fluidos calientes en el sistema hidrotermal y florecieron.
Los microbios se alimentaron de reacciones químicas que ocurrieron dentro del sistema. Cuando el sulfato se convirtió en sulfuro, se conservó como pirita, que los microbios usaban como energía. Estos organismos eran similares a dos tipos de microorganismos. Unos son las bacterias termófilas (bacterias capaces de vivir a altas temperaturas). Los otros, son las arqueas (microorganismos unicelulares con una estructura similar a las bacterias que sobreviven en ambientes bajos en oxígeno). Las arqueas se encuentran hoy en día en sistemas hidrotermales como los del Parque Nacional Yellowstone.
Entrevista a David Kring
«EarthSky» se comunicó con Kring por correo electrónico para obtener comentarios adicionales sobre la importancia de estos hallazgos.
Crédito imagen: Kring et al./ NASA / Astrobiology .
ES: ¿Cómo se le ocurrió por primera vez la hipótesis del origen de la vida por impacto ?
DK: La hipótesis del origen de la vida por impacto surgió de la conjunción de dos estudios independientes. Primero, nuestro grupo estaba tratando de localizar el sitio del impacto que extinguió a los dinosaurios. Cuando estaba estudiando nuestras muestras de descubrimiento, me di cuenta de que las rocas de impacto estaban sobreimpresas por mineralización hidrotermal. Ello indica que el impacto generó un sistema hidrotermal. En segundo lugar, al mismo tiempo, estaba estudiando un período de intenso bombardeo temprano del Sistema Solar que a veces se denomina cataclismo lunar. Se nombra también, cataclismo del Sistema Solar Interior o Bombardeo Intenso Tardío. Algunos de esos eventos de impacto fueron tan grandes que vaporizaron los mares de la Tierra, haciendo imposible que existiera vida en su superficie.
Poniendo uno y dos juntos, me di cuenta de que esos mismos eventos de impacto generaban sistemas hidrotermales subterráneos. Estos serían hábitats perfectos para la evolución temprana de la vida. Paralelamente, los biólogos determinaron que el árbol de la vida tiene sus raíces en organismos que vivían en sistemas hidrotermales. Por lo tanto, parecía plausible que la vida surgiera de un cráter de impacto.
ES: ¿Son los microbios que comen azufre los únicos conocidos hasta ahora, o podrían haber existido también otros tipos de vida microbiana en el sistema hidrotermal? ¿Qué pasa con otros tipos de vida (no microbiana)?
DK: Los microbios reductores de sulfato son los únicos organismos detectados hasta ahora, pero es posible que existieran otros tipos de organismos en el sistema hidrotermal. Estamos comenzando esa búsqueda ahora.
ES: ¿Existen otros cráteres de impacto semiconservados que puedan haber tenido sistemas hidrotermales similares?
I DK: Sí, Haughton en Canadá y Rochechouart en Francia.
Crédito Imagen: Kring et al. / Astrobiology.
ES: ¿Qué estudios adicionales se planean para el cráter Chicxulub?
DK: Estamos buscando organismos adicionales que puedan haber prosperado en el sistema hidrotermal subterráneo. Queremos definir todo el ecosistema y examinar cómo evolucionó durante varios millones de años.
Estos hallazgos son fascinantes. Respaldan la posibilidad de que los impactos de meteoritos o asteroides del eón Hadeano, pudieran haber ayudado a que la vida comenzara. Y si sucedió en la Tierra, podría haber ocurrido en otro lugar, como Marte, o las lunas heladas con océanos subsuperficiales del Sistema Solar Exterior. O incluso en planetas enanos como Ceres que, como la mayoría de los cuerpos del Sistema Solar, está cubierto en cráteres. Ahora también se sabe que tuvo una capa de agua líquida debajo de su superficie en el pasado, y tal vez todavía la tenga. ¡Las posibilidades son fascinantes de contemplar!
Leer más sobre la hipótesis del impacto-origen de la vida
En pocas palabras: los investigadores han descubierto evidencia de un antiguo ecosistema microbiano en un sistema hidrotermal debajo del enorme cráter de impacto de Chicxulub, que mató a los dinosaurios.
Fuente: EarthSky.org.
Artículo original: «Ancient life signs under dinosaur-killing Chicxulub crater«. Paul Scott Anderson. November 7, 2020.
El paper:
Kring, D. A., Whitehouse, M. J., and Schmieder, M., 2020. Microbial sulfur isotope fractionation in the Chicxulub hydrothermal system. Astrobiology 21, published online ahead of print at www.liebertpub.com/ast.
Material relacionado
El comunicado de prensa original de USRA:
- «A Subterranean Ecosystem in the Chicxulub Crater«. Suraiya Farukhi. October 30, 2020.
Resumen de dos páginas:
Otros recursos:
Sobre la creación de manantiales hidrotermales de impacto en Marte y los análogos terrestres
Crédito: NASA / JPL / Universidad de Arizona
Manantiales hidrotermales como los del Parque Nacional de Yellowstone podrían haber salpicado la superficie joven de Marte. Los de Yellowstone son charcos de agua humeante azul con anillos concéntricos de color verde, amarillo, naranja, rojo y esteras de prósperas bacterias
Los cometas y asteroides bombardearon al planeta rojo hace cerca de 4 millones de años. Una investigación sugiere que el calor de los impactos más grandes transformó los cráteres, que se forjaron en manantiales hidrotermales. Estos son bien conocidos en nuestro planeta por ser oasis microbianos.
La vida microbiana podría haber habitado estos puntos calientes del geológicamente breve intervalo de unos pocos millones de años durante los cuales habrían existido los manantiales. Esta fue la propuesta de Oleg Abramov del US Geological Survey en Flagstaff, Ariz., y Stephen Mojzsis de la Universidad de Boulder, Colorado. El siguiente artículo lo presenta: