El hierro es un nutriente esencial para la vida. Es necesario para su crecimiento. Pero ¿cómo sucedió? ¿Qué fue lo que provocó que el hierro se convirtiese en una pieza esencial de todo este rompecabezas? Un grupo de investigadores ha intentado encontrar la respuesta en la historia de la Tierra…

El hierro está presente de la formación de la Tierra y pudo ser determinante para la vida

La importancia del hierro se remonta a la formación de la Tierra. Fue en aquel momento cuando se definió la cantidad de hierro presente en el manto rocoso, por el proceso de formación del planeta. A partir de ahí, fue un gran protagonista para el desarrollo de la vida. Un grupo de investigadores ha descubierto los mecanismos que, probablemente, permitieron al hierro influir en ese desarrollo. Algo que también se puede utilizar para comprender hasta qué punto es posible encontrar, o no, vida avanzada en otros planetas de la Vía Láctea.

La importancia del hierro en la vida y su aparición
Los Arándanos de Marte. Estas formaciones ricas en hierro se formaron un entorno rico en agua a lo largo de miles de años. Tuvo lugar durante un período de clima húmedo en Marte. Crédito: NASA/JPL/Cornell

Así, los investigadores explican que la cantidad inicial de hierro, presente en las rocas terrestres, se definió por las condiciones del propio proceso de formación. En él, el núcleo metálico se diferenció del manto rocoso. Si hubiese poco hierro en la región rocosa, como sucede en Mercurio, la vida habría sido poco probable. Demasiado hierro, por otro lado, como en Marte, y hubiera sido difícil retener el agua en la superficie. Como mínimo, en los períodos importantes para el desarrollo de vida compleja. Así que las condiciones tuvieron que ser muy específicas.

Tuvo que haber una cantidad de hierro óptima para garantizar que se pudiese retener agua en la superficie. El hierro habría sido soluble en el agua marina, haciendo que estuviese fácilmente disponible para las sencillas formas de vida que la poblasen. Algo que habría proporcionado un buen empujón hacia el desarrollo. Por otro lado, los niveles de oxígeno, en nuestro planeta, comenzaron a elevarse hace unos 2400 millones de años. Es lo que se conoce como la Gran Oxigenación. El aumento de oxígeno provocó una reacción con el hierro, volviéndolo insoluble.

La evolución del hierro y su relación con la vida

De repente, una enorme cantidad de hierro fue desplazada del agua marina. Ya no estaban tan disponible para las formas de vida que allí se estaban desarrollando. Así que, cuentan los investigadores, la vida tuvo que buscar nuevas maneras de obtener el hierro que necesitaba. Como ejemplo, mencionan que la infección, la simbiosis y la multicelularidad son comportamientos que permiten a la vida capturar y utilizar, más eficientemente, este nutriente. La adopción de esos rasgos habría permitido a las formas de vida sencillas avanzar hacia otras complejas.

Es decir, comenzaron el camino hacia lo que conocemos hoy en día. Por lo que el hierro es necesario como un agente imprescindible para la evolución. Algo que permite que se desarrollen organismos complejos capaces de conseguir ese hierro que es ahora más escaso. Puede ser que este escenario, sin embargo, sea raro o simplemente ocurra al azar. Algo que afectaría a cómo se desarrollarían las formas de vida complejas en otros lugares de la galaxia. A fin de cuentas, como recuerdan los investigadores, no se sabe si la vida inteligente es común en el universo.

Sus conceptos, añaden, apuntan a que las condiciones, para permitir la aparición de formas de vida sencillas, no son suficientes para permitir también su evolución a otras más complejas. Puede que sea necesario que se produzca una selección adicional por medio de cambios drásticos en el entorno. Por ejemplo, cómo la vida tuvo que encontrar un método diferente para poder disponer de ese hierro. Este tipo de cambios, en la escala de un planeta, podrían ser muy escasos o completamente aleatorios. Algo que afectaría a la abundancia de vida inteligente.

Una pista para estudiar otros planetas

Si los cambios por los que pasó nuestro planeta son poco frecuentes, en el contexto de la galaxia, la vida inteligente podría ser tremendamente rara. Por otro lado, el estudio pone de relieve la importancia del hierro para el desarrollo de la vida. Por lo que puede resultar útil a la hora de buscar planetas que sean adecuados para haber desarrollado vida. Bastaría con determinar la cantidad de hierro presente en el manto de esos exoplanetas. A partir de ahí, se podrá delimitar mucho mejor qué exoplanetas cumplen con los requisitos.

Concepto artístico del exoplaneta Kepler-186f. Crédito: NASA Ames/SETI Institute/JPL-Caltech

De todos modos, es necesario recordar que el estudio solo destaca que el hierro juega un papel fundamental en la vida de la Tierra. El escenario es el mismo que nos encontramos en otros aspectos de la búsqueda de vida extraterrestre. Al ser el único planeta habitado, es muy difícil saber hasta qué punto es imprescindible disponer de las mismas condiciones que se dieron en la Tierra en su infancia. Es decir, si supiésemos de otro planeta habitado, donde el hierro también fue un agente clave, la conclusión sería mucho más obvia.

Pero al no ser así, a pesar de todo, la única forma de hallar respuestas es comenzar por lo que sí podemos verificar. El hierro es importante para la vida aquí. Es lógico suponer, por tanto, que lo será también para la vida en algún otro planeta de la galaxia. Partiendo de esa base, en aquellos planetas donde el hierro sea poco abundante, o demasiado, la vida quizá lo hubiese tenido difícil para avanzar hacia formas muy complejas. En el futuro, con más estudios y observaciones, hasta podría permitir determinar si hay (o no) civilizaciones cerca de nuestro entorno…

Estudio

El estudio es J. Wade, D. Byrne, C. Ballentine et al.; «Temporal variation of planetary iron as a driver of evolution«. Publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences el 6 de diciembre de 2021. Puede consultarse en este enlace.

Referencias: Phys