El 21% de la atmósfera de la Tierra está ocupado por una sustancia corrosiva, inflamable, tremendamente reactiva, ávida devoradora de todo tipo de materiales y muy venenosa para casi todos los organismos (incluyéndonos a nosotros, pues propicia nuestro envejecimiento): el oxígeno.

Su irrupción en nuestro planeta provocó una catástrofe ecológica de proporciones descomunales, llevando a la extinción, al ostracismo o al exilio a millones de seres; pero, a la larga, acabó posibilitando el desarrollo de formas de vida complejas que pudieron crecer y moverse con celeridad, desarrollar potentes músculos y pensar con lucidez.

Las causantes del estropicio fueron las cianobacterias o algas verde-azuladas, organismos diminutos y muy simples, que descubrieron que podían obtener el hidrógeno que necesitaban para formar sus componentes celulares a partir de una fuente que abundaba muchísimo: el agua. Para romper la molécula de agua usaban la energía de la luz solar (la fotosíntesis la habían inventado ya otras bacterias, que tomaban el hidrógeno de compuestos más exóticos, como el sulfuro de hidrógeno). El oxígeno era simplemente para ellas un desecho, que toleraban más o menos bien. Como la mayoría de los otros organismos morían con sólo oler el oxígeno, las cianobacterias iniciaron un largo reinado sin sombra de competencia.

Esto empezaría a ocurrir hace unos 2.700 millones de años, aunque la atmósfera no empezó a enriquecerse significativamente en oxígeno hasta hace unos 2.300 millones de años y probablemente no alcanzó niveles similares a los actuales hasta hace unos 600 millones de años, justo antes de la gran explosión de vida animal del Cámbrico. Incluso llegó un momento, al final del periodo Carbonífero, hace unos 300 millones de años, en que se alcanzó una concentración récord del 35% de oxígeno en la atmósfera, lo que posibilitó que volaran por ahí libélulas del tamaño de aves rapaces.

La atmósfera de la Tierra primitiva estaba formada por sustancias como anhídrido carbónico, vapor de agua, metano o nitrógeno molecular. Estas sustancias son bastante inertes desde el punto de vista químico y para hacerlas reaccionar hace falta un aporte alto de energía, como el que podría proporcionar la radiación ultravioleta del sol, que en aquellos tiempos llegaba en abundancia. La llegada del oxígeno molecular a la atmósfera supuso una inyección de dinamismo en ella: las reacciones químicas ahora eran más fáciles (a veces demasiado fáciles, como ponen de manifiesto los incendios) y los organismos tenían a su disposición una mayor cantidad de energía, si eran capaces de controlar la avidez del oxígeno por los tejidos vivos.

Para ello, tuvieron que adaptar su metabolismo: en lugar de evitar el oxígeno, aprendieron a usarlo. Canalizaron su poder destructivo, utilizándolo para extraer energía de los alimentos (lo que hacemos con ellos en realidad es quemarlos), y se encontraron con que por este método podían extraer mucha más energía de ellos. Desarrollaron potentes enzimas para neutralizar los radicales libres, productos intermedios de las reacciones de oxidación, que son tremendamente reactivos, y los confinaron en compartimentos separados del resto de la célula. Nuestra familiaridad con el oxígeno es relativa: su nivel en nuestras células es sólo una décima parte del de la atmósfera.

La vida había permanecido durante miles de millones de años con un nivel muy bajo de complejidad, sin pasar del estado unicelular, pero con los nuevos recursos metabólicos, pudo dar el salto hacia los seres pluricelulares y más tarde hasta los animales de sangre caliente. Otro requisito para el desarrollo de formas de vida complejas era la neutralización de las radiaciones ultravioletas del sol, que bombardeaban la Tierra primitiva y producían frecuentes daños en las moléculas orgánicas. El oxígeno fue también el que realizó este servicio: en las capas altas de la atmósfera, sus moléculas (formadas por dos átomos) se escindieron por acción de la luz ultravioleta y pasó a agruparse en grupos de tres átomos (eso es el ozono), y a absorber con notable eficiencia las nuevas radiaciones ultravioleta que llegaban.

Los niveles de oxígeno en la atmósfera se mantienen bastante estables en la actualidad, porque existen una serie de procesos reguladores que contrarrestan los aumentos y descensos. Por ejemplo, si por darse unas condiciones climáticas muy buenas, las plantas crecen mucho y producen mucho oxígeno, se estimula el crecimiento de los organismos que descomponen la materia orgánica, consumiendo oxígeno, y también aumenta la probabilidad de que se produzcan grandes incendios, con lo que el nivel de oxígeno vuelve a reducirse.

Pero como hemos visto, en la historia de la Tierra ha habido fluctuaciones en las concentraciones de este gas, lo que debería alertarnos sobre los posibles desbarajustes que nuestras actividades pueden crear. El aumento en los niveles de oxígeno en la atmósfera al comienzo de la fotosíntesis de las cianobacterias fue muy lento, porque se tuvieron que oxidar primero los minerales que sentían gran afinidad hacia él. Los grandes depósitos de óxidos de hierro bandeados del Precámbrico son el testigo de esta época en que la Tierra se estaba oxidando. Cuando estos minerales se oxidaron por completo, como las cianobacterias seguían produciendo oxígeno a partir del agua, el gas empezó a acumularse en la atmósfera. El gran aumento en el contenido de oxígeno que se produjo al final del Carbonífero parece que estuvo motivado por el enterramiento de grandes bosques (que acabarían produciendo los depósitos de carbón que usamos hoy), sobre los que no actuaron los recicladores de materia orgánica que consumen oxígeno.

El oxígeno es, junto a otras moléculas improbables, como el metano o la clorofila, la única prueba de que existe vida en nuestro planeta cuando nos alejamos un poco en el sistema solar. La sonda espacial Galileo pudo detectar estos sellos moleculares de la vida cuando se alejaba de nosotros con destino a Júpiter, pero no pudo detectar otros. Se espera que para el 2.012 se pueda comprobar si en la atmósfera de los nuevos planetas que se están descubriendo hay oxígeno. Como existen muchos procesos de naturaleza inorgánica que consumen oxígeno, su presencia en grandes cantidades en una atmósfera planetaria es un indicio muy persuasivo de que algún extraño proceso está produciéndolo de nuevo constantemente. Ese proceso extraño puede ser, muy plausiblemente, la vida.

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...por Antonio Jiménez

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