1.7 Aparecen los organismos autótrofos

Las moléculas primitivas complejas de las cuales dependía la existencia de los organismos heterótrofos y cuya acumulación había gastado millones de años, se fueron agotando con el aumento de quienes las consumían, entonces comenzó la competencia, y bajo esa presión competitiva, aquellas células que usaban más eficientemente la energía de las fuentes tenían mayor posibilidad de sobrevivir.

La enorme cantidad de anhídrido carbónico liberado a la atmósfera por los volcanes, acidificó los océanos y creo las condiciones ideales para el desarrollo de organismos autótrofos. Por otra parte, en el curso del tiempo por largos y lentos procesos de eliminación de los organismos menos adaptados, evolucionaron las células que podían fabricar sus propias moléculas ricas en energía a partir de moléculas inorgánicas simples. Sin la aparición de estos organismos autótrofos la vida sobre la tierra pronto hubiese terminado.

Los primeros autótrofos fotosintéticos en romper moléculas de agua fueron las cianobacterias. Su capacidad de romper moléculas de agua, dio a estas bacterias una ventaja selectiva para prosperar. La liberación de O2 por ruptura del agua inicialmente oxidó minerales del océano y de la corteza terrestre. Con el tiempo su producción superó el volumen que podía ser absorbido y el gas se empezó a acumular en los océanos y en la atmósfera.

Los autótrofos más exitosos fueron los que podían utilizar la energía de la luz solar en el proceso de fotosíntesis. Los primeros organismos fotosintéticos, aunque simples en comparación con las plantas fueron mucho más complejos que los heterótrofos primitivos. El uso de la energía solar, necesitó un sistema complejo de pigmentos para capturar la energía y ligada a ese sistema una forma de almacenar la energía en compuestos orgánicos.

Mediante el proceso de fotosíntesis los organismos autótrofos desprenden oxígeno, elemento indispensable para el metabolismo (respiración animal). La reducción del anhídrido carbónico por acción de los organismos fotosintéticos progresivamente modificó la naturaleza ácida del océano y lo alcalinizó..

Se han encontrado evidencias de la actividad de los organismos fotosintéticos desde hace 3.4 billones de años, Unos 100 millones de años después de la primera evidencia fósil de la vida sobre la tierra. Con el surgimiento de los autótrofos, el flujo de energía en la biosfera, asumió una forma moderna: la energía radiante del sol se canalizó a través de los autótrofos fotosintéticos hacia las otras formas de vida.

Los primeros fósiles que se conocen se encontraron en rocas del oriente de Australia, datan de hace unos 3.5 billones de años y consisten en varias clases de células pequeñas relativamente simples que recuerdan las bacterias. Las evidencias obtenidas por el análisis de partículas de carbón embebidas en las rocas más viejas de la tierra (Isla de Akilia), en el sureste de Groenlandia, indican que la vida ya existía desde hace 3.85 billones de años.

Desde su origen hace unos 4 a 3.5 billones de años, las plantas y los animales vivían exclusivamente en el medio acuático. Los continentes eran inmensos desiertos rocosos. La proliferación de los organismos fotosintéticos en el óceano, cambió las condiciones del planeta, debido a que una de las estrategias más eficientes de esos organismos involucra la ruptura de las moléculas de agua y la liberación de moléculas de oxígeno (O₂), en consecuencia la concentración de oxígeno gaseoso en la atmósfera aumentó y eso produjo consecuencias importantes.

1. Algunas moléculas de O₂, se convirtieron en ozono (O₃), en la capa externa de la atmósfera. El ozono acumulado formó una capa protectora que absorbe los rayos UV procedentes de la luz solar, los cuales tienen un alto poder destructor sobre los organismos vivos.
   
   
2. El incremento de O₂ permitió una vía de utilización más eficiente de moléculas de carbohidratos ricas en energía formadas por fotosíntesis. Así los organismos degradaron esas moléculas por un proceso de respiración que utiliza oxígeno.