Un estudio revela condiciones más hostiles en la Tierra a medida que evoluciona la vida

Durante períodos prolongados de los últimos 2.400 millones de años, la Tierra pudo haber sido más inhóspita para la vida de lo que los científicos pensaban anteriormente, según nuevas simulaciones por computadora.

Utilizando el último modelo climático, los investigadores ahora creen que el nivel de radiación ultravioleta (UV) radiación Llegar a la superficie de la Tierra puede estar subestimado, con niveles de UV hasta diez veces mayores.

La radiación ultravioleta es emitida por el sol y puede dañar y destruir moléculas biológicamente importantes como las proteínas.

Los últimos 2.400 millones de años representan un capítulo importante en la evolución de la biosfera. Los niveles de oxígeno aumentaron de casi cero a grandes cantidades en la atmósfera, con concentraciones fluctuantes pero que finalmente alcanzaron las concentraciones modernas hace unos 400 millones de años.

Durante este tiempo, organismos multicelulares y animales más complejos comenzaron a colonizar la Tierra.

Gregory Cook, Ph.D. Los hallazgos plantean nuevas preguntas sobre el impacto evolutivo de los rayos ultravioleta, ya que se sabe que muchas formas de vida se ven afectadas negativamente por dosis intensas de rayos ultravioleta, dijo el investigador de la Universidad de Leeds que dirigió el estudio.

Dijo: «Sabemos que los rayos ultravioleta pueden tener efectos desastrosos si la vida se expone a demasiados. Por ejemplo, puede causar cáncer de piel en los seres humanos. Algunos organismos tienen mecanismos de defensa eficaces y muchos de ellos pueden reparar algunos de los daño causado por los rayos. Ultravioleta.

«Si bien cantidades más altas de radiación ultravioleta no evitarán la aparición o el desarrollo de la vida, puede actuar como una presión selectiva, y los organismos más capaces de lidiar con cantidades más altas de radiación ultravioleta tienen una ventaja».

La investigación «Estimación baja revisada de las columnas de ozono durante la historia de la Tierra oxigenada» se publicó en The Scientific Today Real Sociedad de Ciencia Abierta.

Diagrama aproximado de oxígeno (O₂) Concentraciones en la atmósfera terrestre a lo largo del tiempo en esta figura. Los recuadros marrones muestran el rango estimado de O₂ en términos del nivel atmosférico actual (que es del 21% en volumen). Las líneas gris azuladas indicaron varios eventos importantes para la evolución de la vida, incluida la aparición de eucariotas y animales. Las flechas negras indican eventos significativos en los que ha cambiado la concentración de oxígeno en la atmósfera. La Era Arquea, Proterozoica y de la Vida Silvestre son eones geológicos. GOE = gran evento de oxidación; NOE = evento de oxidación neoproterozoica; CE = Explosión Cámbrica; LE = Vuelo de Lomagundi. Crédito: Crédito bondadoso: Gregory Cook / Real Sociedad de Ciencia Abierta

La cantidad de radiación ultravioleta que llega a la Tierra está limitada por el ozono atmosférico, que los investigadores han descrito como «… una de las moléculas más importantes para la vida» debido a su papel en la absorción de los rayos ultravioleta a su paso por la atmósfera terrestre. .

El ozono se forma como resultado de la luz solar y reacciones químicas; su concentración depende del nivel de oxígeno en la atmósfera.

Durante los últimos cuarenta años, los científicos han creído que Capa de ozono Pudo proteger la vida de los dañinos rayos ultravioleta cuando el nivel de oxígeno en la atmósfera alcanzó alrededor del uno por ciento en relación con el nivel de la atmósfera actual.

El nuevo modelo desafía esta suposición. Ella sugiere que el nivel de oxígeno necesario era probablemente mucho más alto, quizás del 5% al ​​10% de los niveles atmosféricos actuales.

Como resultado, ha habido períodos en los que los niveles de radiación ultravioleta en la superficie de la Tierra eran mucho mayores, y este habría sido el caso durante la mayor parte de la historia de la Tierra.

Cook dijo: “Si nuestro modelo es indicativo de escenarios atmosféricos durante la historia de la Tierra oxigenada, entonces durante más de mil millones de años la Tierra habría estado bañada por radiación ultravioleta que era más intensa de lo que se pensaba anteriormente.

«Esto podría tener graves consecuencias para el desarrollo de la vida. No se sabe con precisión cuándo aparecieron los animales, o qué condiciones encontraron en los océanos o en la tierra. Sin embargo, dependiendo de las concentraciones de oxígeno, los animales y las plantas podrían haber enfrentado condiciones». mucho más duras que las condiciones actuales. El mundo. Esperamos que en el futuro se explore el impacto evolutivo completo de nuestros hallazgos «.

Los resultados también conducirán a nuevas predicciones de las atmósferas de los exoplanetas. Los exoplanetas son planetas que orbitan otras estrellas. La presencia de algunos gases, incluidos el oxígeno y el ozono, puede indicar la posibilidad de vida extraterrestre, y los resultados de este estudio ayudarán a la comprensión científica de las condiciones de la superficie en otros mundos.