Oportunidad ambiental

Considerando desde los fósiles más antiguos, el máximo tamaño corporal se ha incrementado en 16 órdenes de magnitud. Dentro de este incremento, se observan dos saltos discretos de similar magnitud, con innovación en la complejidad corporal y de posible relación con el incremento del oxígeno atmosférico (Payne et al. 2009: 24):

Salto	Fecha	Era	Innovación
1	ca. 1.9 Ga	Mediados del Paleoproterozoico	Célula eucariota
2	0.6-0.45 Ga	Final del Neoproterozoico e inicio del Paleozoico	Multicelularidad

Holland (2006) describe las cinco etapas de oxigenación en la historia de La Tierra:

Etapa	Fecha	Característica
1	3.85-2.45 Ga	El ambiente casi o totalmente anóxico.
2	2.45-1.85 Ga	El nivel de oxígeno estimado en 0.02 y 0.04 atm. Océanos profundos anóxicos.
3	1.85-0.85 Ga	Oxigenación leve de océanos profundos.
4	0.85-0.54 Ga	El nivel de oxígeno estimado en 0.2 atm. Océanos profundos anóxicos (por lo menos en las glaciaciones).
5	0.54 Ga-presente	Nivel de oxígenación actual. Oxigenación fluctuante de océanos profundos.

Torito! Se supone que en las primeras etapas de la evolución de la vida en La Tierra, el oxígeno era un subproducto biológico tóxico que empezó a acumularse en la atmósfera. Fue tan grande su efecto, que la vida tuvo que adaptarse y cambiar. Lo que inició como una tragedia mortal para la vida antigua, se convirtió en una oportunidad ambiental para la nueva. Solo se requiere de un puñado de millones de años y la evolución hace el resto. ¿Esto se aplica a nuestra contaminación? ¿Qué tan permanente es nuestra contaminación?

_____
Berner, Robert A. 1999. Atmospheric oxygen over Phanerozoic time. PNAS, 96: 10955-10957.

Berner, Robert A.; David J. Beerling; Robert Dudley; Jennifer M. Robinson and Richard A. Wildman. 2003. Phanerozoic atmospheric oxygen. Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 31: 105-134 doi:10.1146/annurev.earth.31.100901.141329.

Brocks, Jochen J.; Graham A. Logan; Roger Buick and Roger E. Summons. 1999. Archean molecular fossils and the early rise of eukaryotes. Science, 285: 1033-1036.

Canfield, Don E. 2005. The early history of atmospheric oxygen: Homage to Robert M. Garrels. Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 33: 1-36 doi:10.1146/annurev.earth.33.092203.122711.

Catling, David C. and Roger Buick. 2006. Oxygen and life in the Precambrian. Geobiology, 4: 225-226 doi:10.1111/j.1472-4669.2006.00088.x.

Cavalier-Smith, Thomas; Martin Brasier and T. Martin Embley. 2006. How and when did microbes change the world?. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 361(1470): 845-850 doi:10.1098/rstb.2006.1847.

Dismukes, G. C.; V. V. Klimov; S. V. Baranov; Yu. N. Kozlov; J. DasGupta and A. Tyryshkin. 2001. The origin of atmospheric oxygen on Earth: The innovation of oxygenic photosynthesis. PNAS, 98(5): 2170-2175 doi:10.1073/pnas.061514798.

Eigenbrode, Jennifer L. and Katherine H. Freeman. 2006. Late Archean rise of aerobic microbial ecosystems. PNAS, 103(43): 15759-15764 doi:10.1073/pnas.0607540103.

Grula, John W. 2005. Evolution of photosynthesis and biospheric oxygenation contingent upon nitrogen fixation?. International Journal of Astrobiology, 4(3-4): 251-257.

*** Holland, Heinrich D. 2006. The oxygenation of the atmosphere and oceans. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 361: 903-915 doi:10.1098/rstb.2006.1838.

Kasting, James F. 2001. The rise of atmospheric oxygen. Science, 293: 819-820.

Kasting, James F. 2006. Earth sciences: Ups and downs of ancient oxygen. Nature, 443: 643-644 doi:10.1038/443643a.

Kasting, James F. and David Catling. 2003. Evolution of a habitable planet. Annual Review of Astronomy and Astrophysics, 41: 429-463 doi:10.1146/annurev.astro.41.071601.170049.

Kasting, James F. and Janet L. Siefert. 2002. Life and the evolution of Earth's atmosphere. Science, 296: 1066-1068.

Kasting, James F. and M. Tazewell Howard. 2006. Atmospheric composition and climate on the early Earth. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 361(1474): 1733-1742 doi:10.1098/rstb.2006.1902.

Kasting, James F. and Shuhei Ono. 2006. Palaeoclimates: The first two billion years. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 361(1470): 917-929 doi:10.1098/rstb.2006.1839.

Kasting, James F.; S. C. Liu and T. M. Donahue. 1979. Oxygen levels in the prebiological atmosphere. Journal of Geophysical Research, 84(c6): 3097-3107.

Kopp, Robert E.; Joseph L. Kirschvink; Isaac A. Hilburn and Cody Z. Nash. 2005. The Paleoproterozoic snowball Earth: A climate disaster triggered by the evolution of oxygenic photosynthesis. PNAS, 102(32): 11131-11136 doi:10.1073/pnas.0504878102.

Kopp, Robert E.; Joseph L. Kirschvink; Isaac A. Hilburn and Cody Z. Nash. 2005. Was the paleoproterozoic snowball Earth a biologically-triggered climate disaster?. PNAS, 102(32): 11131-11136 doi:10.1073/pnas.0504878102.

Kump, Lee R.; James F. Kasting and Mark E. Barley. 2001. Rise of atmospheric oxygen and the 'upside-down' Archean mantle. Geochemistry Geophysics Geosystems, 2: 2000GC000114.

Lenton, Timothy M. and Andrew J. Watson. 2004. Biotic enhancement of weathering, atmospheric oxygen and carbon dioxide in the Neoproterozoic. Geophysical Research Letters, 31: L05202 doi:10.1029/2003GL018802.

Liang, Mao-Chang; Hyman Hartman; Robert E. Kopp; Joseph L. Kirschvink and Yuk L. Yung. 2006. Production of hydrogen peroxide in the atmosphere of a Snowball Earth and the origin of oxygenic photosynthesis. PNAS, 103(50): 18896-18899 doi:10.1073/pnas.0608839103.

Nunn, J. F. 1968. The evolution of atmospheric oxygen. Annals Royal College of Surgeons of England, 43(4): 200-217.

*** Payne, Jonathan L.; Alison G. Boyer; James H. Brown; Seth Finnegan; Michal Kowalewski; Richard A. Krause; S. Kathleen Lyons; Craig R. McClain; Daniel W. McShea; Philip M. Novack-Gottshall; Felisa A. Smith; Jennifer A. Stempien and Steve C. Wang. 2009. Two-phase increase in the maximum size of life over 3.5 billion years reflects biological innovation and environmental opportunity. PNAS, 106(1): 24-27 doi:10.1073/pnas.0806314106.

Sankaran, A. V. 2004. The oxygen state of the oceans of Proterozoic eon. Current Science, 87(3): 280-281.

Sleep, Norman H. 2004. Archaean palaeosols and Archaean air. Nature, 432: 1 doi:10.1038/nature03167.

Ward, Peter; Conrad C. Labandeira; Michel Laurin and Robert A. Berner. 2006. Confirmation of Romer's Gap as a low oxygen interval constraining the timing of initial arthropod and vertebrate terrestrialization. PNAS, 103(45): 16818-16822 doi:10.1073/pnas.0607824103.