El experimento que lo revela y cambia lo que sabemos sobre el origen de la vida
Durante miles de millones de años, los océanos de la Tierra fueron verdes y no azules. Un experimento reciente explica cómo este ambiente cambió por completo la evolución de los primeros seres vivos y ofrece pistas para buscar vida en otros planetas.
La Tierra fue un “océano verde” hace miles de millones de años: el experimento que lo revela y cambia lo que sabemos sobre el origen de la vida. Fuente: ChatGPT / E. F.
Eugenio M. Fernández Aguilar
Físico, escritor y divulgador científico. Director de Muy Interesante Digital
13.04.2025
Cuando los astronautas fotografiaron la Tierra desde el espacio y la llamaron “la canica azul”, pocos podían imaginar que ese color tan icónico no ha estado ahí desde siempre. De hecho, hubo un tiempo remoto en el que, si alguien hubiera podido mirar nuestro planeta desde fuera, habría visto algo muy distinto: una enorme esfera de tonalidades verdes. No era por las plantas, que aún no existían, sino por otra razón mucho más sorprendente.
Un reciente estudio publicado en Nature Ecology & Evolution ha confirmado que los océanos primitivos de la Tierra eran verdes, y que ese color no era solo un detalle curioso del paisaje. Según la investigación, dirigida por Taro Matsuo y su equipo de la Universidad de Nagoya, esta luz verde fue clave en la evolución de los primeros seres vivos. "Nuestros hallazgos destacan la relación de coevolución entre los fotótrofos oxigénicos y los ambientes de luz que definieron el paisaje acuático de la Tierra Arcaica".
Un planeta verde bajo el agua
Hace unos 3.000 o 4.000 millones de años, los mares de la Tierra estaban cargados de hierro. Las aguas no tenían el color azul que hoy conocemos, porque el hierro disuelto en ellas absorbía las longitudes de onda azul y roja de la luz solar. El resultado era un ambiente submarino dominado por la luz verde.
Esto no era un simple fenómeno óptico. Según el estudio, esas aguas verdes condicionaron por completo la evolución de las primeras cianobacterias, unos microorganismos fotosintéticos que revolucionarían el planeta. Estas bacterias no solo producían oxígeno, sino que desarrollaron estructuras especiales llamadas ficobilisomas, capaces de aprovechar mejor la luz verde.
Los investigadores explican que la abundancia de hierro ferroso (Fe II) en los océanos provocaba que, al oxidarse, se formaran partículas de hidróxido de hierro. Estas partículas flotaban en el agua y filtraban la luz solar, creando una ventana de luz verde estable durante mucho tiempo. "El espectro de luz subacuática durante la era Arcaica fue probablemente predominantemente verde debido a la precipitación de Fe(III) oxidado".
Fuente: Nature Ecology & EvolutionLa pregunta que nadie había respondido
Los científicos siempre se habían preguntado por qué las cianobacterias poseen unos sistemas de captación de luz tan complejos y grandes. A diferencia de otras formas de vida fotosintética, que usan clorofilas para captar luz azul y roja, las cianobacterias desarrollaron proteínas extra que les permiten capturar otras longitudes de onda.
El nuevo estudio aporta una respuesta muy sólida: porque vivían en un mundo verde. "El entorno de luz verde, probablemente modelado por los organismos fotosintéticos, podría haber dirigido su propia evolución fotosintética".
Las pruebas de esta hipótesis vienen de dos frentes. Por un lado, los investigadores realizaron simulaciones numéricas de cómo era la luz bajo el agua en aquella época. Por otro, hicieron experimentos de laboratorio modificando genéticamente cianobacterias actuales para que produjeran más pigmentos especializados en captar luz verde.
Fuente: ChatGPT / E. F.Simulaciones y experimentos que reconstruyen el pasado
Las simulaciones desarrolladas por Matsuo y su equipo muestran que, a profundidades de entre 5 y 20 metros, el ambiente luminoso del océano primitivo estaba dominado por la luz verde. Esto ocurría incluso cuando la cantidad de partículas de hierro cambiaba considerablemente. La estabilidad de ese rango de luz verde habría ofrecido un escenario evolutivo perfecto para que las cianobacterias se adaptaran.
Además, los experimentos genéticos confirmaron que las cepas de cianobacterias modificadas para producir un pigmento llamado phycoerythrobilin (PEB) crecían mucho mejor en luz verde que las normales. Según los autores, "las cianobacterias que adquirieron un ficobilino especializado en verde llamado phycoerythrobilin podrían haber prosperado en entornos de luz verde".
El dato más impactante es que el PEB ni siquiera necesitaba estar unido a su proteína habitual para funcionar. Bastaba con que se asociara a otra proteína fotosintética para transferir la energía captada. Esta versatilidad habría sido determinante en un mundo donde aprovechar la escasa luz disponible era cuestión de supervivencia.
Fuente: Nature Ecology & EvolutionEl viaje a un océano verde moderno
Para completar su investigación, Matsuo y sus colegas buscaron un lugar en la Tierra actual donde pudieran observar un fenómeno similar. Lo encontraron en la isla de Iwo, en Japón, donde las aguas cercanas a unos respiraderos hidrotermales tienen un tono verde muy característico por la presencia de hierro.
Desde su barco, el científico comprobó que el paisaje submarino era exactamente como lo había imaginado: aguas verdes brillantes, con una composición química parecida a la de los mares de hace miles de millones de años. "Desde el barco, podíamos ver que las aguas circundantes tenían un brillo verde distintivo debido a los hidróxidos de hierro, exactamente como imaginé que solía verse la Tierra".
Análisis posteriores de las muestras de agua confirmaron que, a poca profundidad, las cianobacterias de esa zona contenían una mayor cantidad de PEB, igual que en los experimentos de laboratorio.
El legado de un mundo verde
Este descubrimiento no solo cambia lo que sabemos sobre la Tierra primitiva, sino que también podría tener implicaciones para la búsqueda de vida en otros planetas. Hasta ahora, los científicos buscaban mundos azules como señal de océanos. Pero quizás un planeta verde podría ser, de hecho, un mejor candidato a albergar vida.
Matsuo y su equipo recuerdan que las aguas con partículas de hierro reflejan más luz y son más brillantes. Esto significa que un exoplaneta con océanos ricos en hierro podría parecer verde desde el espacio, haciéndolo más fácil de detectar con telescopios.
La historia de las ficobilisomas, esas antenas de captación de luz tan elaboradas, es también una historia de adaptación a las condiciones cambiantes de la Tierra. Con la llegada del Gran Evento de Oxidación (hace 2.400 millones de años), los océanos se aclararon y el ambiente lumínico se transformó. Algunas cianobacterias perdieron sus pigmentos especializados en verde, pero otras los conservaron, especialmente las que siguieron viviendo en zonas oscuras y profundas.
Como resumen de todo el trabajo, los autores concluyen que el color verde de los océanos arcaicos fue un signo distintivo de una etapa evolutiva muy concreta. "Este estudio presenta un panorama integral que explica la trayectoria de coevolución entre las cianobacterias y el entorno de luz".
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Referencias
Taro Matsuo, Kumiko Ito-Miwa, Yosuke Hoshino, Yuri I. Fujii, Satomi Kanno, Kazuhiro J. Fujimoto, Rio Tsuji, Shinnosuke Takeda, Chieko Onami, Chihiro Arai, Yoko Yoshiyama, Yoshihisa Mino, Yuki Kato, Takeshi Yanai, Yuichi Fujita, Shinji Masuda, Takeshi Kakegawa & Hideaki Miyashita. Archaean green-light environments drove the evolution of cyanobacteria’s light-harvesting system. Nature Ecology & Evolution (2025). https://doi.org/10.1038/s41559-025-02637-3.
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