¿Existen bacterias fósiles?

Cuando los animales, las plantas y otros organismos mueren, generalmente
se desintegran por completo. Pero a veces, cuando las condiciones son las
adecuadas, quedan preservadas como fósiles.
Para ser llamado “fósil”, el
resto debe tener una antigüedad mayor a 10.000 años.

Los fósiles
típicamente preservan la porción del organismo que estaba mineralizada, por
ejemplo, los dientes y huesos de los vertebrados o los exoesqueletos de los
invertebrados. También pueden preservar marcas dejadas por el organismo
mientras vivía, como huellas. Las bacterias no tienen dientes, ni huesos, ni
exoesqueletos, pero ¿puede haber fósiles de bacterias?

Los estromatolitos son los fósiles más antiguos que se conocen

Hoy en día podemos encontrar estromatolitos en algunas costas
litorales. Su aspecto son como estructuras rocosas de distintas formas y
tamaños que aparecen en aguas salinas poco profundas. No son muy
comunes. Se han encontrado en la costa oeste de Australia, en algunas lagunas o
lagos salados en las Bahamas, México, Chile, Brasil y en el Mar Rojo. A simple
vista son estructuras minerales, rocosas, finamente estratificadas, como en
capas.

Estromatolitos modernos en la bahía de Shark en Hamelin, Australia.


Los estromatolitos
actuales

Pero si nos fijamos bien y los examinamos al microscopio podemos
distinguir muchas capas superpuestas en finas láminas apiladas unas
sobre otras en las que sólo la capa más superficial contiene organismos vivos. En
realidad estas rocas son el resultado de la unión de comunidades microbianas,
que viven en mares cálidos y en aguas poco profundas. Las rocas se forman muy
lentamente, capa sobre capa, al morir las células de una capa, depositan
carbonato cálcico y otros sedimentos sobre la capa anterior y se formar sobre
ellas una nueva capa viva.

Los estromatolitos son, por tanto, estructuras minerales laminadas de
origen biológico
, finamente estratificadas originados por la producción,
captura y fijación de partículas carbonatadas por parte de comunidades de
microbios, principalmente cianobacterias.

Anabaena, un tipo de cianobacteria fotosintética.

Las cianobacterias son bacterias fotosintéticas que liberan oxígeno, fijan
el CO2 atmosférico y forman carbonatos que, al precipitar, dan lugar
a la formación de los estromatolitos
. Además de las cianobacterias, en los estromatolitos
actuales se pueden encontrar otras bacterias, como bacterias verdes no
sulfurosas, algas verdes y diatomeas, hongos y otros seres vivos que pueden
llegar a calcificar dentro de la estructura. Son por tanto comunidades
laminares de microorganismos que forman tapetes microbianos.

Los estromatloitos son estructuras rocosas laminares de origen biótico.

Estromatolitos fósiles

Pero además, los estromatolitos pueden fosilizar. De hecho hay estromatolitos
fósiles
de todas las épocas geológicas y fueron muy abundantes hace entre
3.400 y 2.400 millones de años, hasta hace unos 700 millones de años, fecha en
la que en su mayoría desparecieron bruscamente. Los estromatolitos más antiguos
se han encontrado en Warrawoona (Australia) y tienen unos 3.500 millones de
años. Aunque el año pasado se describieron otros en Groenlandia de hace 3.700
millones de años de antigüedad
(ver noticia en agencia SINC). Son, probablemente, la evidencia de vida
más antigua que se conoce en la Tierra.

Las bacterias en sí mismas no fosilizan, pero si las
estructuras de carbonato cálcico que producen, los estromatolitos

Otro hallazgo interesante es el de hace unos años en la cueva de El Soplao (Cantabria) de unos estromatolitos fósiles muy curiosos. Acabamos de decir que los
estromatolitos están formados por la actividad de las cianobacterias
fotosintéticas, entonces, ¿cómo es posible que se formen estromatolitos en una
cueva en oscuridad total? Los estromatolitos de El Soplao son de color negro, están
formados principalmente por óxidos de manganeso, y no por carbonato cálcico
como es lo habitual. Estos estromatolitos se formaron hace más de 1 millón de
años en un antiguo río subterráneo. El manganeso disuelto en el agua del
río fue aprovechado por un tipo especial de microbios especializados en oxidar
el manganeso. Estas bacterias son quimiolitotrófas capaces de sintetizar su
materia orgánica oxidando el manganeso. 
Este descubrimiento de El Soplao sugiere que los estromatolitos más
antiguos se formaron muy probablemente por la actividad de este tipo de
bacterias y no por las cianobacterias.

Hubo estromatolitos durante un millón de años antes de la
aparición de las cianobacterias

Cortes de distintos estromatolitos fósiles. Fuente: referencia 2.

Como hemos dicho, los estromatolitos fósiles más antiguos son de hace
unos 3.500-3.700 millones de años y las primeras cianobacterias son muy
posteriores de hace unos 2.700 millones de años. Las cianobacterias llevan a
cabo una fotosíntesis similar a la de las plantas, con producción de oxígeno. De
hecho sabemos que el oxígeno que respiramos se originó por el metabolismo de
las cianobacterias. Por tanto, el ambiente sobre la Tierra hace 3.500 millones
de años era un ambiente reductor, anaerobio, sin oxígeno. Los primeros
estromatolitos fósiles se debieron formar por la actividad no de las
cianobacterias si no de otro tipo de microorganismo anaerobio con un
metabolismo reductor de metales como el hierro o el manganeso o que realizaban una
fotosíntesis más sencilla sin producción de oxígeno, como las
bacterias
filamentosas fotosintéticas no productoras de oxígeno, del tipo de las
bacterias verdes o rojas del azufre
(1).

Conclusión: las bacterias en sí mismas no fosilizan, pero si
lo hacen las estructuras  que se generan
por la acción de su metabolismo, los estromatolitos

Aquí te dejo el video de #microBIOscope sobre “¿Existen bacterias fósiles?”

También te puede interesar el descubrimiento de nuevos microfósiles de hace más de 3.770 millones de años, quizás hasta hace 4.280 millones de años. Lo explica AQUÍ muy bien @emulenews.

Fósiles del Museo de Ciencias Naturalesde la Universidad de Navarra.

¿Cómo se forma un
fósil?

Existen diferentes procesos físicos y químicos por los
cuales se crean los fósiles.
El
proceso más común es el de mineralización
o petrificación
.
Cuando el animal muere, sus restos
orgánicos desaparecen y permanecen los más sólidos, como dientes, huesos y
conchas.
Después de desintegrarse los tejidos blandos, los minerales de aguas
subterráneas se filtran en las partes duras del organismo, cristalizan y
causan
que los restos se endurezcan

y se petrifiquen o se convierten en piedra.

Otro proceso de 
fosilización es la carbonización.
El calor y la presión al ser enterrados por el sedimento pueden causar que los
tejidos de los organismos liberen
las sustancias volátiles (oxígeno,
hidrógeno y nitrógeno, principalmente), dejando una película o residuo de
carbono
. Esta forma de fosilización ocurre más
frecuentemente en estructuras formadas de lignina, quitina, celulosa o
queratina.

Los fósiles también se pueden formar a partir de moldes y
vaciados. Si un organismo se disuelve completamente en una roca sedimentaria,
puede dejar una impresión de su forma externa en la roca, como un
molde externo del organismo.  El organismo es cubierto por materiales
que se convierten en roca, conservando las hendiduras y texturas del animal que
murió.
También se puede formar un molde
interno
cuando los sedimentos de minerales llenan la cavidad interna de un
organismo, como una concha, y los restos se disuelven.
El cadáver se
descompone y los materiales se petrifican tomando la forma de la concha,
formando un molde interno.

La congelación, el secado y el recubrimiento alquitrán o resina, pueden crear fósiles que
preservan los tejidos corporales. Estos fósiles representan a los organismos
tal como eran cuando estos vivían, pero es
necesario que el
animal quede atrapado en un material impermeable y resistente a la
descomposición, como el ámbar o el hielo.

(1) A Proposal for Formation of Archaean Stromatolites before the Advent of Oxygenic Photosynthesis. John F. Allen. 2016. Front Microbiol.
7: 1784. doi:  10.3389/fmicb.2016.01784


(2) Fossil evidence of Archaean life. J. W. Schopf. 2006.
Phil. Trans. R. Soc. B, 361 (1470): 869-885. 
doi: 10.1098/rstb.2006.1834

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