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1 LA VIDA EN EL PRECÁMBRICO LA VIDA EN EL PRECÁMBRICO BIOESTRATIGRAFIA 2004 BIOESTRATIGRAFIA 2004 Beatriz Aguirre-Urreta BIG BANG
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LA VIDA EN EL PRECÁMBRICOLA VIDA EN EL PRECÁMBRICO
BIOESTRATIGRAFIA 2004BIOESTRATIGRAFIA 2004
Beatriz Aguirre-Urreta
BIG BANG
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Origen del Sistema Solar
• Edad– métodos
• dataciones radimétricas• estudios de isótopos de Xe y Pu
– 4,5 a 5 Ga– tiempo de formación 50 a 100 Ma
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DIVISIÓN FORMALDEL PRECÁMBRICO
Gradstein et al., 2004
PROPUESTA DE UNA DIVISION “NATURAL” DEL PRECÁMBRICO
5 EONES
1.- Acreción y Diferenciación
2.- Hadeano
3.- Arqueano
4.-Transición
5.- Proterozoico
Gradstein et al., 2004
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4,5 Ga
4,0 Ga
3,8 Ga
Condiciones en el Arqueano temprano
• no hay rocas de esa edad• bombardeo intenso
– impactos muy grandes: alteran la rotación– impactos grandes:
• disrumpen la superficie• extinguen la vida• vaporizan los océanos
• producción de calor interno: 2 a 3 x la tasamoderna
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Amistop Gneiss, 3,8 Ga - Groenlandia
ALH 84001, Roca ígnea 4,5 Ga - Marte
LA TIERRA EN SUS INICIOS
• Superficie hostil, calentada y fundida por los impactos
• Atmósfera formada y destruida en ciclos de cada vez mayor estabilidad interrumpidos por episodios de bombardeos Período de bombardeo de
asteroides hasta los 3,9 Ga
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LA TIERRA EN SUS INICIOS
• La superficie terrestre se fue enfriando
• Se retuvo la atmósfera• Se formaron los
primeros océanos• Se originaron las
primeras formas de vida ?
Rocas del Arqueano tardío• Sedimentarias (mayoría similares a los tipos modernos)
– marinas profundas (grauvacas, BIFs)– continentales/marinas someras– algunas areniscas cuarzosas– algunos carbonatos
• Greenstone belts– ubicados en bandas entre gneisses félsicos– metamorfismo de bajo grado– BIFs - chert intercalado con hierro (hematita)– interpretación: antigua corteza oceánica atrapada entre
continentes
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LA TIERRA EN SUS INICIOS
• Evidencias geológicas indican que la producción biogénica de oxígeno (cyanobacterias) fue muy pobre inicialmente
• El oxígeno era consumido por gases volcánicos, por microorganismos aeróbicos y por su uso en capas ricas de hierro (BIF)
LA TIERRA EN SUS INICIOS
Entre 2 y 1,8 Ga desaparece el hierro libre y comienza a elevarse el nivel de oxígeno, estableciéndose un sistema aeróbico estable
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Formaciones ferríferas bandeadas (BIF)
3 Ga, BIF7 cm de espesorAustralia
Aire y Agua en el Arqueano• Atmósfera
– origen• (1) outgassing• (2) acreción de cometas
– composición• (1) vapor de agua• (2) H, HCl, CO, CO2, N• (3) sin oxígeno (muy reactivo, combina con hierro en el agua)
• Océanos– origen
• (1) outgassing & cometas• (2) la tierra se enfría & el agua se condensa• (3) sales de los volcanes y de la meteorización de las rocas
– composición aprox. similar a la actual
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AGUA Y HIELO ENEL PRECÁMBRICO
A. Lavas en almohadilla dela Formación Komate, Sud-áfrica, 3,5 Ga.
B. Ondulitas del Grupo Moodies, Sudáfrica, 3,3Ga
C. Pavimento glacial de laTilita Smalfjord, Noruega(Precámbrico tardío).
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A. BIF, Formación Hotazel,Sudáfrica. 2,2 Ga
B. Conglomerado con pirita,2,5 Ga Formación Venterspost,Sudáfrica.
C. Detalle de B.
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LOS OCÉANOS A LO LARGO DEL TIEMPO
QUE ES LA VIDA??• Estado de actividad de los seres orgánicos• Espacio de tiempo que transcurre desde el
nacimiento de un animal o de un vegetal hasta su muerte
• Las unidades de la vida son las células (L. Margulis)
• No voy a contestar a esa pregunta... (J. Haldane)• Todo elemento vivo es celular, se reproduce,
metaboliza y evoluciona
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LOS LÍMITES DE LA VIDAParámetro Condiciones Limitantes Organismos
Agua Agua en estado líquido Temperatura - 2°C (mínimo) Psicrófilos
50 - 80°C Termófílos80 - 115°C Hipertermófilos
Salinidad 15 - 37.5% NaCl HalófilospH 0,7- 4 Acidófilos
8 - 12,5 AlcalófilosPresiónatmosférica hasta 110 Mpa Barófilos
Comienza la vida• Pasos
– síntesis de aminoácidos– RNA– célula
• Características– necesita energía y materiales– ubicación
• bajo el agua?• en el subsuelo?• dorsales centro-oceánicas?
– hábitos• quimiosintéticos (1st)• consumidores (2nd)• fotosintéticos (3rd)
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Stanley Miller y Harold Urey en 1953mostraron que moléculas simples como monóxido de carbono, amoníaco y metano podían construir moléculas más com-plejas tales como aminoácidos, bajo la acción de corrientes eléctricas.
Actualmente sin embargo se cree que la atmósfera primitiva poseía altas concentra-ciones de dióxido de carbono y en esascondiciones el experimento no funciona...
Ecosistema microbiano(Bactaria y Archaea)
Chimenea submarina
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FÓSILES QUÍMICOS ?
Isua, Groenlandia
Isua, Groenlandia
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Poseen una edad aproximada a 3.800 Ma y muestran
restos carbonosos de origen dudoso. Para algunos
autores, la signatura isotópica de esos restos indicaría
que el carbono se habría producido por acción biogénica,
mientras que para otros el grafito presente en estas rocas
se encuentra en venas carbonáticas secundarias formadas
en profundidad por la inyeccción de fluidos que reacciona-
ron sobre rocas más antiguas (metasomatismo).
ISUA, Groenlandia
ISUA
Conglomerados
Chert sedimentario (blanco)parcialmente alterado acarbonato (oscuro)
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ISUA Lavas almohadilladas
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ESTROMATOLITOSACTUALES
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ESTROMATOLITOS ARQUEANOS
• Pilbara, Australia• Grupo Warrawoona• 3.450 millones de años• Desarrollo morfológico
consistente con unaconstrucción biogénica ?
• Matas bacterianas?• Actualmente muy
discutidos
CYANOBACTERIA DEL ARQUEANO
• Primaevifilum amenum
• Chert Apex con microfósiles
• Grupo Warrawoona,Arqueano, Australia
SU ORIGEN BIOGÉNICO HA SIDO CASI DESCARTADOEN LA ACTUALIDAD
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Schopf, 1999
EL ARBOL DE LA VIDA
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DARWIN
Arbol de la vida
Vida en el Arqueano tardío
• Fósiles– unicelulares– pequeños, procariotas– estromatolitos
• Condiciones– Bombardeo ocasional– Sin oxígeno– Sin portección UV – Fuentes de energía: sol, calor interno– océano lleno de sustancias químicas
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ZONA HABITABLE
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M A R T E (PASADO)
En los inicios de su historia,
Marte habría tenido un
campo magnético fuerte,
agua en la superficie,
temperaturas más cálidas y
una atmósfera más densa, lo
que habría permitido el
desarrollo de la vida..... y su
migración a la Tierra??
IMPACTO METEORÍTICO EN MARTE
POSIBLE
LLEGADA A
LA TIERRA
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METEORITO MARCIANOALH84001
METEORITO MARCIANOALH 84001
BREVE HISTORIA DEL METEORITO ALH 84001• 4,5 Ga: Roca ígnea acumulada en cámara
magmática de Marte• 4,5 – 4,0 Ga: Un impacto brechó la roca• 4,0 Ga: Se forman carbonatos en grietas de
la brecha• 15 Ma: Expulsado de Marte por otro impacto• 11.000 años: Aterriza en Antártida• 1984: Descubierto en Antártida
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METEORITO MARCIANOALH 84001
• Comparación de los supuestos fósiles marcianos (izquierda) con material biogénico de los basaltos del Río Columbia(derecha)
• Corresponden tanto a células extremadamente pequeñas como a filamentos o apéndices de células de mayor tamaño
• Se han recuperado también magnetosomas
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Imagen de granos de magnetita (microscopio electrónico de transmisión) en los bordes de los glomérulos de carbonato del meteorito ALH84001. El tamaño de los granos es de 40-60 nm.
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DIVISIÓN FORMALDEL PRECÁMBRICO
Gradstein et al., 2004
