Tendencias | Publicado el 3 de September de 2018

Colombiano hace hallazgo sobre el origen de la fotosíntesis

Esta es la estructura del Fotosistema 1 que está relacionado con la fotosíntesis. FOTO cortesía Tanai Cardona

Ramiro Velásquez Gómez

Hace al menos 3.600 millones de años microbios habrían estado produciendo oxígeno mediante fotosíntesis, 1.000 millones de años antes de lo pensado.

Ese oxígeno estaba disponible para los organismos vivos muy cerca de lo que se conoce acerca del origen de la vida. Lo sugiere un estudio publicado en la revista Heliyon y cuyo autor es Tanai Cardona, del Imperial College London.

Cardona es un monteriano que trabaja en esa universidad y conversó con EL COLOMBIANO sobre sus hallazgos. Hasta ahora se ha creído que la fotosíntesis anoxigénica (ver ¿Cómo funciona?) había sido primera.

¿Cuál fue la base para determinar que la fotosíntesis oxigénica es más antigua que la anoxigénica?

“Todavía no puedo asegurarlo con certeza. Al menos, puedo decir con seguridad que la fotosíntesis oxigénica se origina al mismo tiempo que la anoxigénica y estas evolucionan en paralelo. He descubierto, que contrario a lo que se ha supuesto por mucho tiempo, las proteínas del centro de reacción que permiten la fotosíntesis oxigénica no emergen de aquellas que se encuentran exclusivamente en la fotosíntesis anoxigénica (de las cianobacterias). En otras palabras, aunque ambas evolucionan de un mismo origen, se diversifican en paralelo”.

¿Sí se puede asegurar con seguridad que ese proceso empezó, según sus hallazgos, mucho antes de lo pensado?

“Sí, con bastante certeza, por varias razones, entre ellas: sabemos que el origen de la fotosíntesis (se asume anoxigénica) ocurrió hace más de 3.500 millones de años. Existe evidencia indirecta de la fotosíntesis posiblemente a los 3.800 millones de años, pero esta no es concluyente. Esto quiere decir que los fotosistemas (complejos proteicos relacionados con la fotosíntesis) y la clorofila ya se habían originado, en sus versiones más ancestrales, hace más de 3.500 millones de años”.

¿Por qué el tema sigue siendo tan controversial?

“La razón principal es que estudios geológicos han demostrado que la atmósfera tenía un nivel de oxígeno por debajo del 0.001% desde el origen de la vida hasta hace 2.400 millones de años. Otros estudios geológicos sugieren que el oxígeno se estaba produciendo mucho antes, pero las condiciones en la Tierra eran tales que no se podía acumular. Hay casi que un consenso en la geología de que a pesar de que la concentración de oxígeno permanece tan baja, hay evidencia de su presencia hace 3.000 millones de años. Lo que se conoce como “soplos” de oxígeno, u oasis de oxígeno. Y hay estudios que han reportado oxígeno hace 3.700 millones de año, pero mientras más antiguo el reporte más controversial.

Igualmente, cuándo se originan las cianobacterias ha sido muy difícil de determinar. Pero se ha llegado a un consenso de que ellas no pueden ser tan antiguas como 3.500 o 3.700 millones de años. El estudio mío es diferente porque yo estoy analizando la evolución de los fotosistemas en detalle”.

¿Ha habido réplicas a ese hallazgo suyo?

“Ha habido indicios. Por ejemplo, el origen de la respiración aeróbica (respiración usando oxígeno) se sabe que es extremadamente antiguo, muchísimo más antiguo que las cianobacterias. Esto ha llevado a un debate sobre la posibilidad de que la respiración aeróbica se originara antes que la fotosíntesis oxigénica”.

¿Cómo se puede originar la respiración aeróbica si no había oxígeno?

“Si la fotosíntesis oxigénica aparece tempranamente, este debate queda solucionado. Y una variedad grande de proteínas que utilizan oxígeno que se han propuesto son extremadamente antiguas”.

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Se pensaba que la fotosíntesis fue anoxigénica al comienzo, pero el investigador colombiano estableció que la oxigénica, también a partir de bacterias, se produjo al menos al mismo tiempo.

Contexto de la Noticia

Actualmente se conocen dos tipos de procesos fotosintéticos, causa metabólica de la que se valen las células para obtener energía: el oxigénico y el anoxigénico.

En el primero se desprende oxígeno gracias al agua, que da electrones. Este es usado por plantas superiores, algas y cianobacterias, llamadas también algas verdeazuladas y oxifotobacterias. En la fotosíntesis anoxigénica no interviene el agua y no se libera oxígeno, se convierte la energía de la luz en energía química que se necesita para el crecimiento; se da en las bacterias púrpuras y verdes, ambas del azufre.

Tanai Cardona
Científico del ICL

Es oriundo de Montería, estudió en el Colegio La Salle y se fue luego a Bogotá a cursar Biología.

Su familia por parte de la mamá es paisa, y por parte del papá de Córdoba. Hizo doctorado en Bioquímica en la Universidad de Uppsala en Suecia, pasó luego al CEA en París y ahora en el Imperial College London.

Su interés en la fotosíntesis viene desde el pregrado en la Universidad de Los Andes.

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