Los minerales evolucionaron con la vida

Hasta dos tercios de los más de 4 000 tipos de minerales conocidos en la Tierra pueden estar directa o indirectamente relacionados con la actividad biológica.

La evolución de organismos con esqueletos mineralizados, tales como los de este trilobites fósil, tuvieron un profundo impacto de los tipos de rocas y minerales formados en la superficie terrestre. © Robert Hazen

Robert Hazen y Dominic Papineau del Laboratorio Geofísico del Instituto Carnegie, junto a otros seis colegas, revisaron los procesos físicos, químicos y biológicos que transformaron gradualmente a una doce de diferentes minerales primordiales contenidos en los antiguos gránulos de polvo interestelar en las miles de especies minerales de la Tierra actual. A diferencia de las especies biológicas, cada especie mineral está definida por sus características conformación química y estructura cristalina.

”Es una forma diferente de mirar a los minerales, con respecto a las aproximaciones tradicionales”, dice Hazen. “La evolución mineral es obviamente diferente a la evolución darwiniana; los minerales no mutan, ni se reproducen, ni compiten como los organismos vivos. Pero encontramos que tanto la variedad como las abundancias relativas de los minerales han cambiado dramáticamente a lo largo de más de 4 500 millones de años de la historia terrestre”.

Desde el principio, todos los elementos químicos estaban presentes en el polvo primordial del sistema solar, pero comparativamente formaban pocos minerales. Solamente después de que se conformaron los cuerpos grandes, como el Sol y los planetas, existieron los extremos de temperatura y presión requeridos para forjar una gran diversidad de especies minerales. También, muchos elementos estaban demasiado dispersos en las nubes originales de polvo como para solidificarse en cristales minerales.

A medida de que el sistema solar tomaba forma por medio del “aglutinamiento gravitatorio” de cuerpos pequeños e indiferenciados, fragmentos de los cuales podemos encontrar todavía en forma de meteoritos, hicieron su aparición unos 60 minerales diferentes.

Cuerpos más grandes, de tamaño planetario, y especialmente aquellos con actividad volcánica y cantidades significativas de agua, pudieron haber dado lugar a la formación de varios centenares de especies minerales nuevas. Marte y Venus, que según las estimaciones de Hazen y sus colaboradores poseen al menos unas 500 especies minerales diferentes en sus rocas superficiales, parecen haber alcanzado esta etapa en su evolución mineral.

Sin embargo, únicamente en la Tierra (al menos en nuestro sistema solar) la evolución mineral progresó hasta las etapas siguientes. Un factor clave fue el movimiento revulsivo del interior del planeta por la tectónica de placas, un proceso que impulsa el lento desplazamiento de los continentes y de las cuencas oceánicas a lo largo del tiempo geológico. En el caso único de la Tierra, la tectónica de placas creó nuevos tipos de medioambientes físicos y químicos donde se podían formar minerales, y por lo tanto impulsó la diversidad mineral hasta alcanzar más de mil especies.

El Gran Evento de Oxidación (2500-1900 millones de años atrás). Los microorganismos fotosintéticos elevaron el nivel del oxígeno atmosférico, y causaron la formación de bandas de minerales oxidados. © Robert Hazen

Pero lo que finalmente causó el mayor impacto en la evolución mineral fue el origen de la vida, hace unos cuatro mil millones de años. “De las aproximadamente 4 300 especies minerales conocidas en la Tierra, quizás dos tercios de ellas tienen influencias biológicas”, dice Hazen. “Esto es principalmente por causa de nuestra atmósfera rica en oxígeno, que a su vez es producto de la fotosíntesis realizada por algas microscópicas”. Muchos minerales importantes son producto de la erosión oxidante, incluyendo las concentraciones de hierro, cobre, y muchos otros metales.

Los microorganismos y las plantas aceleraron también la producción de diversos minerales arcillosos. En los océanos, la evolución de organismos con caparazones y esqueletos mineralizados generó gruesos depósitos sedimentarios de minerales como la calcita, que serían poco comunes en un planeta sin vida.

“Por al menos 2 500 millones de años, y posiblemente desde el surgimiento de la vida, la mineralogía de la Tierra ha evolucionado en paralelo con la biología”, dice Hazen. “Una implicación de este descubrimiento es que las observaciones remotas de la mineralogía en otras lunas y planetas pueden proporcionar evidencias clave de influencias biológicas más allá de la Tierra”.

El geólogo Gary Ernst de la universidad de Stanford expresó que este estudio era “sobrecogedor”, al decir que “la perspectiva única presentada en este artículo puede revolucionar la forma en que los científicos terrestres miran a los minerales”.

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Artículo original: “Mineral kingdom has co-evolved with life”
Fecha: Noviembre 11, 2008
Enlace con el artículo original: aquí
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