Hace mucho, cuando el planeta que conocemos hoy en día era muy distinto, y antes de que las algas basadas en clorofila evolucionen y pinten de verde vastas áreas de nuestro planeta, la joven Tierra podría haber tenido grandes regiones de color púrpura.
El profesor de biología molecular Shiladitya DasSarma y el astrobiólogo Edward Schwieterman, plantearon esta teoría basándose en observaciones realizadas a casi todas las formas de vida. La mayoría de los organismos unicelulares antiguos produjeron un pigmento que puede causar una reacción de luz a energía usando fotones en el espectro de amarillo a verde, que se muestran en color púrpura cuando la luz en longitudes de onda roja y azul son devueltas.
Los investigadores han explicado en su informe que la cromoproteína retiniana es excelente para observar la luz en el rango de 490-600 nm. Al unirse en el interior de la membrana celular, la retina puede utilizar esta energía obtenida del Sol para generar ATP, una molécula de combustible celular. El proceso fototrófico no es muy eficiente al ser comparado con la fotosíntesis, y tampoco causa la creación de oxígeno o azúcares libres, sin embargo la retina es una molécula mucho más simple que la clorofila y, por lo tanto, es más fácil de producir para las células.
DasSarma dijo en un comunicado a Astrobiology Magazine:
Los metabolismos fotótrofos basados en la retina siguen prevaleciendo en todo el mundo, especialmente en los océanos, y representan uno de los procesos bioenergéticos más importantes en la Tierra”.
La vida temprana empezó a producir el pigmento poco después de que la vida surgiera hace aproximadamente 4 mil millones de años. Sin embargo, los investigadores no se encuentran seguros del marco temporal preciso de la aparición de la clorofila, pero sí saben qué ocurrió en algún momento antes de hace 2.3 mil millones de años, causado por una mezcla de factores poco conocidos, algas fotosintéticas unicelulares, causando lo que se denomina como el Gran Evento de Oxigenación.
(a) Un estanque de sal australiano con una floración de microorganismos púrpuras. (b) Un gradiente de los pigmentos encontrados en Halobacterium sp., una Archaea con metabolismo basado en la retina.
De acuerdo a DasSarma y Schwieterman, una de las causas más importantes fue la evolución de sistemas de clorofila cada vez más eficientes, que permitieron a los organismos con ellos superar a los fotótrofos retinianos más primitivos.
Los investigadores escribieron:
La evolución de las fotosíntesis anoxigénicas fue seguida por cianobacterias fotosintéticas oxigenadas y, en última instancia, algas y plantas eucariotas. El desarrollo de algas eucariotas y plantas complejas y su propagación en todo el entorno terrestre permitió la evolución de los animales terrestres y, en última instancia, la vida inteligente”.
Sin embargo, antes de la conquista de la Tierra por organismos complejos basados en clorofila, los primeros seres vivos pueden haber prosperado al desarrollar los medios para aprovechar el metabolismo de la retina.
Ahora los investigadores han propuesto un nuevo trabajo centrado en las comunidades naturales de fotótrofos basados en la retina en diversos entornos, ya que esto puede revelar roles y nichos inesperados para este metabolismo e informar su origen evolutivo.
El estudio científico ha sido publicado en International Journal of Astrobiology.
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