Rocas con textura de piel de elefante revelan vida antigua en océanos oscuros

En 2016, la geóloga Rowan Martindale se encontraba de excursión en una colina de Marruecos cuando observó algo inusual. Una losa de roca sedimentaria presentaba una textura arrugada que se asemejaba a la piel de un elefante, un patrón que llamó su atención de inmediato.

"Miré las arrugas y pensé: 'Esto no debería estar en rocas como estas. ¿Qué está pasando aquí?" dijo Martindale, profesora asociada en la Universidad de Texas en Austin, en la Escuela de Geociencias Jackson.

Las texturas de roca pueden revelar los procesos que las formaron a lo largo de millones de años. Para Martindale, la superficie arrugada parecía exactamente como los mats microbianos fosilizados. Estas estructuras se forman cuando comunidades de microbios crecen sobre sedimentos, dejando patrones distintivos. En este caso, las texturas parecían preservar una densa capa de vida microbiana que existió hace más de 180 millones de años, durante el Jurásico temprano.

Sin embargo, había un problema significativo: el entorno no coincidía con lo que los científicos esperaban.

La capa de roca donde se formaron las arrugas se originó en aguas profundas, a casi 180 metros por debajo de la superficie. Sin embargo, los científicos han creído durante mucho tiempo que estas estructuras microbianas solo se formaron en ambientes superficiales, donde los microbios podían depender de la luz solar para su energía y evitar ser consumidos por otros animales, especialmente durante períodos de estrés o después de extinciones masivas.

En aguas más profundas, patrones similares suelen explicarse de otra manera. Los geólogos a menudo los atribuyen a deslizamientos submarinos que empujan sedimentos en crestas y surcos. Sin embargo, Martindale no estaba convencida. Los patrones que observó llevaban la clara firma de actividad microbiana.

"Fue una de esas cosas, saber qué buscar y tener esa 'imagen de búsqueda' de las estructuras arrugadas en mi cabeza, lo que me hizo querer detenerme y profundizar en esto", comentó.

En un estudio reciente publicado en la revista Geology, Martindale y sus colegas propusieron una nueva interpretación que conecta los procesos geológicos con la actividad biológica. Sugerían que, aunque ocurrió un deslizamiento submarino, este no creó directamente las arrugas. En cambio, proporcionó nutrientes al fondo marino, permitiendo que los microbios crecieran y formaran las estructuras.

Según el equipo, estos microbios no dependían de la luz solar. En su lugar, probablemente se alimentaban de químicos, un proceso conocido como quimiosíntesis. La llegada de nutrientes del deslizamiento podría haber apoyado a estas comunidades, mientras que la liberación de compuestos de azufre tóxicos podría haber desalentado a otras formas de vida marina de perturbarlas.

Existen ecosistemas similares en los océanos actuales. Algunos mats microbianos prosperan en ambientes oscuros y profundos al alimentarse de energía química en lugar de luz solar. Un ejemplo se encuentra en los cadáveres de ballenas que se hunden en el fondo marino. Estos sitios de "caída de ballenas" crean ecosistemas temporales pero ricos donde los microbios se colonizan y florecen rápidamente.

Jake Bailey, profesor en la Universidad de Minnesota que estudia cómo los microbios influyen en los sistemas de la Tierra, comentó que los hallazgos desafían suposiciones de larga data sobre estas estructuras rocosas.

"En la actualidad, algunos de los ecosistemas microbianos más grandes de nuestro planeta se encuentran en el océano oscuro", dijo Bailey, quien no participó en la investigación. "La investigación aquí muestra que ciertas estructuras sedimentarias antiguas pueden registrar la presencia de estos quimioautótrofos en lugar de fototrofos (organismos que necesitan luz solar para producir energía)."

Martindale explicó que este descubrimiento podría tener amplias implicaciones. Si las comunidades microbianas quimiosintéticas fueron más comunes de lo que se pensaba, sus fósiles también podrían ser más frecuentes. Sin embargo, los científicos pueden haber pasado por alto estos fósiles al interpretar las texturas de roca arrugada como formaciones puramente físicas.

Parte del desafío radica en el lenguaje utilizado para describir estas características. Sin una terminología clara, puede ser difícil distinguir entre estructuras formadas por fuerzas físicas y aquellas creadas por organismos vivos.

"La terminología es bastante laxa", dijo Martindale. "Arrugado puede significar muchas cosas, por lo que hay una falta de lenguaje diagnóstico".

Normalmente, Martindale estudia antiguos arrecifes de coral y extinciones masivas. No esperaba que esta observación la llevara al estudio de los mats microbianos de aguas profundas. Pero el misterio resultó ser demasiado convincente para ignorarlo.

"Es realmente genial haber ido en esta dirección que no esperaba en absoluto", dijo. "No había ninguna hipótesis de que encontraría estos mats microbianos aquí. Fue solo estar en el lugar correcto en el momento correcto, con la imagen de búsqueda adecuada. Y luego ser lo suficientemente obstinada como para no dejarlo ir".

La investigación fue financiada por la National Science Foundation.