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Estromatolitos actuales en Shark Bay, Australia. Autor: desconocido.

Los estromatolitos (del griego στρώμα, strōma, que significa «cama» o «alfombra», y λίθο, litho, que significa «piedra») son estructuras organo-sedimentarias laminadas carbonatadas (no existen estromatolitos con una composición mineral mayoritaria que no sea carbonática) desarrolladas en aguas someras, tanto marinas como continentales, que crecen adheridas al sustrato y emergen verticalmente del mismo, produciendo estructuras de gran variedad morfológica, volumétrica y biogeográfica. Estas estructuras se forman por la captura y fijación de partículas carbonatadas llevada a cabo por colonias de microorganismos fotosintéticos que, durante la fotosíntesis, liberan oxígeno y retiran de la atmósfera grandes cantidades de dióxido de carbono para producir carbonato. Los primeros estromatolitos aparecieron hace unos 3.800 – 3.500 Ma y, aunque las especies de microorganismos productores hayan cambiado, en la actualidad aún siguen existiendo.

Los microorganismos fotosintéticos que, en su desarrollo, generan estromatolitos han sido siempre las cianobacterias, aunque en los estromatolitos actuales la microflora puede incluir algas (especialmente verdes y diatomeas), hongos, crustáceos, insectos, esporas, polen, rodofitas y fragmentos de todo tipo, que pueden llegar a calcificar dentro de la estructura. La variedad biológica de cada comunidad estromatolítica dependerá de las condiciones ambientales e hidrológicas, como por ejemplo:

• el tipo de medio en el que se desarrollan –el cuerpo de agua puede ser hipersalino (>35 ppm NaCl), salino (35 ppm), salobre (<35 ppm) o dulceacuícola (<8 ppm)–,
• su situación en la línea de costa (intermareal, submareal, etc),
• la fuerza de las corrientes (fuertes, moderadas o nulas),
• la profundidad a la que se encuentren (las cianobacterias se ubican en la zona fótica, que llega hasta unos 200 metros de profundidad en zonas marinas),
• si el clima es cálido y/o templado,
• la altitud (que afecta a la exposición de luz UV),
• etc.

Estromatolitos actuales en Shark Bay, Australia. Autor: desconocido.

NOTA: El crecimiento vertical y horizontal del estromatolito depende de la interacción entre el tipo de biota y el ambiente donde se está formando. Un factor biótico interesante relacionado al crecimiento de los estromatolitos es el del heliotropismo, es decir, el crecimiento cianobacteriano dirigido hacia el Sol. Debido a la relación espacial Tierra–Sol, los estromatolitos crecen alterando la morfología según la dirección de la luz en cada estación del año. Gracias a ello se ha podido medir la variación del Sol y la duración de las estaciones hace unos 2.000 Ma, concluyendo que los años duraban 435 días en ese tiempo.

Crecimiento y estructura:

El primer paso a la hora de que se desarrolle un estromatolito es que, sobre el sustrato, se instale una colonia de cianobacterias. Como la formación de estromatolitos no es exclusiva de una especie de cianobacterias u otra, la velocidad de crecimiento de la estructura variará dependiendo, en parte, de la especie que lo produzca. Además, como ya se ha dicho, las especies formadoras de estromatolitos dependen en gran medida de las condiciones ambientales e hidrológicas en las que estos crezcan, por lo que, dependiendo de la zona geográfica en donde se encuentren los estromatolitos, la velocidad de crecimiento variará notablemente.

Una vez que se ha establecido la colonia de cianobacterias, van apareciendo (no al mismo tiempo) diferentes grupos bacterianos que se desarrollan a raíz del crecimiento de las mismas, pues las cianobacterias son los productores primarios del microecosistema. Pronto comienza la estratificación de los microorganismos en micro-nichos y la sucesión generacional, un tipo de organización ecológica que permanecerá durante toda la etapa de crecimiento del estromatolito. Las bacterias anaerobias, por ejemplo, se sitúan debajo de la capa superficial, donde hay condiciones anóxicas y no llega mucha luz, mientras que las cianobacterias suelen situarse sobre la superficie, donde llega más luz y hay más espacio para crecer; los microbios, por otro lado, van creciendo junto al sedimento carbonatado que se va solidificando.

Los estromatolitos se forman mejor en condiciones de buena luminosidad en aguas salinas o de agua dulce, pero con un pH mayor a 5 (con un pH menor a 5 puede ser que algas verdes y/o diatomeas, en vez de las cianobacterias, sean las colonizadoras); la degasificación de CO₂, la temperatura y la concentración de carbonato en el agua son, también, factores importantes en la precipitación del carbonato. NOTA: La precipitación de CaCO₃ puede ocurrir con o sin la presencia de organismos fotosintéticos (precipitación abiótica por degasificación o evaporación), pero la extracción de CO₂ por fotosíntesis y la alcalinización por reducción de sulfatos favorecen la precipitación cuando están presentes.

La competencia y perturbación debido a otras especies también influencian el crecimiento constante de los estromatolitos, pues impiden o dificultan el desarrollo de los organismos productores.

Estromatolitos actuales. Autor: desconocido.

Mientras las colonias microbianas van creciendo y extendiéndose sobre la superficie calcárea que ellas mismas van formando, los carbonatos van precipitando en la superficie del estromatolito, que generalmente es rugosa, porosa y suele estar cubierta por mucílago, filamentos, etc, lo que favorece que las partículas de carbonato (y a veces también terrígenos y organismos vivos) vayan quedando atrapadas en ella. Muchos restos orgánicos, como vainas filamentosas, colonias completas, fragmentos de plantas, frústulas, polen, esporas, etc, son sepultados, de tal modo que esta materia orgánica se descompone, una vez incorporada a la estructura, dando lugar a huecos que serán rellenados con sedimento, lo que le confiere al estromatolito una textura porosa (es decir, una porosidad fenestral).

La cementación por crecimiento de cristales de carbonato en la superficie del estromatolito forma una nueva capa en la estructura, de tal modo que el estromatolito crece hacia arriba, aumentando de tamaño (la solidificación de la estructura ocurre, pues, desde la base). Al ser sepultadas, las cianobacterias liberan nuevos individuos que recolonizan la nueva superficie formada.

El crecimiento de los estromatolitos es, pues, un proceso muy lento, desarrollándose siempre capa sobre capa, siendo el espesor de las láminas formadas inferior a unos pocos milímetros. Al examinar un estromatolito en corte fresco al microscopio se reconocen todas las capas de crecimiento, en las que la capa superficial superior es la más moderna (es donde se alojaría la última generación de organismos vivos).

Corte transversal de un estromatolito fósil encontrado en los Andes Orientales, en la zona del sur de Cochabamba, Bolivia. Autor: Didier Descouens.

La laminación de los estromatolitos, directamente vinculada al crecimiento de los mismos (como ya se ha visto), está altamente influenciada por las estaciones climáticas anuales, que causan variaciones importantes en las condiciones energéticas y químicas del medio. Estas condiciones son factores de control de la velocidad del crecimiento, y entre ellas cabe destacar:

• la frecuencia de importe de terrígenos en suspensión,
• la situación batimétrica,
• las condiciones evaporíticas,
• el tipo de bacterias constructoras,
• y la velocidad de sedimentación y cementación.

Las morfologías macroscópicas adquiridas durante el crecimiento de los estromatolitos (y dependientes del medio en que se desarrollan) son muy variadas, pudiendo ser columnares, domales hemiesféricos, con forma de cabezal u hongo, con forma de «cama» o de twinky wonder, cónicos, alveolados o con forma de arbusto, e incluso ser una combinación de varias formas.

Estromatolitos actuales. Autor: desconocido.

Distribución geográfica:

Actualmente, los estromatolitos solo se forman en algunos lugares preservados del planeta, como por ejemplo:

• En la costa oeste de Australia (no muy lejos de los sitios en donde se encontraron los estromatolitos fósiles más antiguos),
• en la Laguna de Bacalar, en México,
• en las Bahamas,
• en el mar Rojo,
• en Lagoa Salgada de Río de Janeiro (Brasil),
• en Cuatrociénegas,
• en Coahuila de Zaragoza, en México,
• y en salares de la Zona Norte de Chile, como el salar de Llamara.

También existen en otros lugares, como la laguna Amarga, el Parque Nacional Torres del Paine, en la región de Magallanes (Chile), etc.

La distribución de los estromatolitos en las zonas en las que se desarrollan puede ser, bien a parches (es decir, pequeños grupos salteados) o bien ocupar grandes extensiones.

Estromatolitos actuales. Autor: desconocido.

El origen de la vida:

Por su naturaleza rocosa, los estromatolitos tienen mucho potencial para perdurar como un fósil, encontrándose restos fósiles estromatolíticos en todas las eras geológicas con un registro geológico (uno de los indicios más antiguos de vida en la Tierra es, de hecho, un conjunto de estructuras estromatolíticas de hace 3.500 Ma encontradas en Warrawoona, Australia). En aquella época ya existían en los océanos millones de células vivas, muchas de ellas asociadas en colonias bacterianas, como algunas cianobacterias, que dado el medio en el que vivían (rico en CO₂) tuvieron un gran éxito adaptativo y se extendieron mucho más rápido, colonizando muchos más ambientes que otras especies.

Hace entre 2.500 y 1.000 Ma, los arrecifes de estromatolitos estaban ampliamente extendidos y producían oxígeno de forma masiva, lo que causó la primera extinción en masa conocida del planeta y provocó un cambio drástico en la atmósfera terrestre, notable hasta nuestros días (ver entrada «Eón Proterozoico (2.500 – 542,0 ± 1,0 Ma)«).

Fragmento del reportaje «Estromatolitos». Autor y copyright: Discovery Channel.

Características que hacen tan importantes a los estromatolitos:

1. Son la evidencia de vida más antigua que se conoce en la Tierra:
   • Las rocas ígneas más antiguas están en Groenlandia y tienen 3.800 Ma, mientras que los estromatolitos más antiguos son de Warrawoona, Australia, y tienen unos 3.500 Ma (la edad de la Tierra como planeta acrecionado se calcula en 4.500 Ma). La teoría dice que, dadas las condiciones en esa época, los primeros habitantes de la Tierra debieron ser organismos unicelulares, procariontes y anaerobios. Por tanto, los estromatolitos forman parte del registro fósil más importante de la vida microbiológica temprana y, más particularmente, de la vida microscópica fototrófica.
2. Los estromatolitos son organismos que han mantenido hasta hoy su línea evolutiva (son organismos pancrónicos, es decir que no se han extinguido desde su aparición).
3. Dada su alta capacidad para perdurar como fósiles, son evidencia de ciclos biogeoquímicos antiguos (como los microbios reciclan elementos, inevitablemente forman parte de los ciclos biogeoquímocos):
   • El ciclo del carbono, por ejemplo, es fundamental en los procesos atmosféricos (concentración de CO₂, conversión de ozono, formación de carbonatos, orgánicos volátiles, etc), climáticos (efecto invernadero) y biológicos (como elemento principal en moléculas orgánicas). El carbono es un elemento que se recicla constante y perpetuamente en la Tierra (una manera de entrar al ciclo del carbono es fijándolo en forma de sal (como el carbonato de calcio, CaCO₃), como hacen los microbios estromatolíticos.
4. Los estromatolitos son los primeros oxigenadores (conocidos) de la atmósfera:
   • Se sabe que las cianobacterias (que son fotosintéticas oxigénicas, es decir, que liberan oxígeno al hacer la fotosíntesis) existieron hace, al menos, unos 3.500 Ma, y que actualmente son los organismos que soportan a las comunidades estromatolíticas, por lo que se piensa que los primeros estromatolitos también estaban formados por ellas.
   • El incremento del oxígeno en la atmósfera (presumiblemente causado por estos organismos) está evidenciado geológica y biológicamente y ocurrió masivamente hace 2.500 Ma; sin embargo, se sabe que existieron zonas con incrementos de oxígeno localizados. Actualmente el 98% de los organismos eucariontes (como los mamíferos) prescinde de oxígeno para llevar a cabo funciones metabólicas vitales (como la formación del ATP).
5. Los estromatolitos son paleoindicadores ambientales:
   • El crecimiento estromatolítico está inevitablemente ligado a cuerpos de agua (salinos, salobres y dulceacuícolas) donde la precipitación de CaCO₃ pueda ocurrir. Debido a que los estromatolitos se forman bajo condiciones específicas de luz, salinidad, pH, profundidad, temperatura, nutrientes, etc, es posible relacionar las condiciones ambientales con parámetros litológicos, mineralógicos o facies de estromatolitos fósiles de cualquier era geológica.
6. Son los primeros formadores de zonas arrecifales:
   • El crecimiento óptimo observado en estromatolitos marinos actuales se da en zonas someras (15 m), pero pueden crecer en aguas más profundas y más someras. Al crecer en masa forman arrecifes, que ofrecen un ecosistema distinto para miles de especies (otorgan alimento, refugio, aguas tranquilas (ideales para la reproducción), sustrato para organismos rastreros y otros microorganismos, evitan el arrastre del sustrato por embate de las olas, etc). Al crear nuevos ecosistemas, es probable que promovieran la especiación de muchos grupos taxonómicos a través de millones de años.

Estromatolitos fósiles. Autor: desconocido.

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Figuras:
La siguiente figura tiene copyright. Para la publicación de la misma en otros sitios web debe referenciarse al autor y su página web.
–Discovery Channel (2008). «Estromatolitos». YouTube: http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=YGb5S98KvcM

La siguiente figura tiene una licencia Creative Commons Attribution 3.0 Unported o posterior. Para la publicación de la misma en otros sitios web debe referenciarse al autor y su página web.
–Colaboradores de Wikipedia (2011). «Stromatolites Cochabamba.jpg». Wikipedia, la enciclopedia libre: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fd/Stromatolites_Cochabamba.jpg

Es probable que las siguientes figuras tengan copyright. Para la publicación de las mismas en otros sitios web debe referenciarse la dirección que se indica en ellas.
–Anónimo (2011). “Shark Bay – Austrália”. Lugares que Ver: http://4.bp.blogspot.com/-X7X641fsNks/Tbq1IVVtQmI/AAAAAAAAGPg/GVm_S35Jcio/s1600/shark-bay-australia.jpg
–Anónimo (2011). “Shark Bay – Austrália”. Lugares que Ver: http://4.bp.blogspot.com/-3O6Twy5VjoQ/Tbq00U1zdLI/AAAAAAAAGPc/f0lusaqyguM/s1600/800px-Stromatolites_in_Shark_Bay.jpg
–Expeluisi (2010). «De Carnarvon a Monkey Mia (360 km.)». Conociendo el Sudeste Asiático: http://2.bp.blogspot.com/_2EtM5bI4uhc/TBoQAqO3LAI/AAAAAAAAHjg/wL7kzfEZpbk/s1600/Australia+desde+carnavon+018.JPG
–Ghilardi, A. (2011). «Os Sobreviventes». Colecionadores de Ossos: http://blog.noahwild.com/wp-content/uploads/2010/10/stromatolite1_h1.jpg
–Harry (2011). «Day Ten». Mars Society Australia. Spaceward Bound 2011: http://www.spacewardbound.net/wp-content/uploads/2011/07/underwater1.jpg
–Palma, J. (2012). «Continúa el pez diablo causando estragos en el sur de Q. Roo». SIPSE: http://sipse.com/imgs/112012/2811121af3d21f6med.jpg

Referencias:
–Beraldi, H. (2006). «Estromatolitos». Instituto de Geología: http://www.geologia.unam.mx/igl/index.php/difusion-y-divulgacion/temas-selectos/571-estromatolitos
–Colaboradores de Wikipedia (2013). “Estromatolito”. Wikipedia, la enciclopedia libre: http://es.wikipedia.org/wiki/Estromatolito