Cuando el oxígeno era veneno para la vida en la Tierra

José de Toledo
Cuaderno de Ciencias

Entre los recelos sobre el efecto del hombre sobre el clima del planeta siempre se alude la incapacidad de un simple organismo, una sola especie, para modificar el equilibrio de la biosfera. ¿Cómo va a ser la humanidad causante de un cambio tan profundo en la atmósfera? La naturaleza es poderosa, no podemos alterarla con tanta facilidad.

Existe un ejemplo del efecto devastador que una especie puede tener sobre la biosfera. En realidad, y siendo precisos, no se trata de una especie, sino de un proceso bioquímico. La aparición de la fotosíntesis oxigénica provocó el primer evento de extinción masiva de la historia de la vida.

Por José de Toledo (actualizado 11/05/11)

Un evento de extinción masiva es un suceso catastrófico que supone la desaparición de un porcentaje altísimo de seres vivos. Estamos hablando de porcentajes superiores al 70% de todas las especies conocidas, como mínimo.

La fotosíntesis oxigénica la realizan todas las plantas, así como los musgos, helechos y algas. Mediante este proceso se emplea energía solar para fijar moléculas de carbono en los tejidos vegetales, y tiene como producto secundario el oxígeno. Apareció hace aproximadamente dos mi millones de años, y es la responsable de la vida actual sobre la Tierra, ya que todos los seres pluricelulares (vegetales, animales y hongos) respiramos oxígeno.

El oxígeno es venenoso para un gran número de organismos. Incluso para aquellos que lo respiramos, una concentración muy alta puede ser perjudicial. Es una molécula de gran reactividad, como podemos comprobar en la aparición de óxido en los metales. Es, entre otros, el responsable del envejecimiento, y todos los organismos aerobios (que respiran oxígeno) tenemos mecanismos para evitar sus efectos nocivos.

La fotosíntesis evolucionó en cianobacterias, y estas empezaron a desarrollarse y a dominar los océanos, provocaron un cambio en las condiciones de la atmósfera que supuso la extinción de la gran mayoría de la vida conocida. Las cifras exactas están bajo un fuerte debate, y las evidencias son dispersas, pero el consenso es que abocaron a un papel secundario a todas las especies anaerobias: las que no emplean oxígeno en su respiración.

Los océanos se cargaron de una sustancia tóxica para la mayoría de los seres vivos, frente a la cual no tenían defensa. Muchas especies desaparecieron, y otras simplemente se refugiaron en los lugar más recónditos, en las fosas oceánicas donde el oxígeno no llega, o entre los sedimentos. Allí siguen desde entonces. Otras desarrollaron formas de resistencia, encerrándose en un "búnker" biológico hasta que los niveles de oxígeno disminuyen. Se conocen como esporas, y son características de los Clostridium, bacterias responsables del botulismo y el tétanos.

Pero el mayor efecto lo tuvo sobre la atmósfera. Esta pasó de ser reductora a ser oxidante, con lo que un gran número de sustancias empleadas por los seres vivos para respirar dejaron de estar disponibles. Las bacterias son fascinantes, capaces de respirar azufre, hierro o cualquier otra cosa a su disposición, pero necesitan poder encontrarlas, y en una cantidad suficiente.

Como se ve, un pequeño grupo de seres vivos fue capaz de modificar por completo la vida en el planeta, incluso el equilibrio del planeta entero. Y la expansión y consumo de sustancias por parte de las cianobacterias es muy pequeña al lado de la del ser humano. Los paralelismos son claros, pero ¿y las diferencias?

Hay dos fundamentales. La primera es que el cambio en las condiciones de la atmósfera tuvo lugar a lo largo de millones de años, dando tiempo a la evolución para jugar su papel. Y el segundo es que los efectos fueron beneficiosos para las cianobacterias.

Tal vez podríamos añadir otro: nadie advirtió a las cianobacterias de las consecuencias de sus actos.