"Cuando un naturalista se enamora de la naturaleza, ya nunca tendrá suficiente"

Sir David Attenborough

lunes, 18 de abril de 2011

EXPLOSIÓN CÁMBRICA: LA EDAD DORADA DE LA VIDA


Los litorales cámbricos de las plataformas continentales, donde se desarrolló y diversificó la vida hasta extremos sin precedentes, debieron de ser muy parecidos al de la foto. Curiosamente coincide con el arquetipo que los seres humanos tenemos en el subconsciente de un lugar paradisíaco, cuando no debería de ser así, pues no se trata del hábitat de ningún primate, no existe ninguna fuente de alimento fácil y no abundan los refugios en los que guarecerse. ¿Se tratará de un recuerdo relíctico en nuestra memoria genética, como seres que somos surgidos gracias a la explosión cámbrica?



En la singladura de la vida en este planeta, nunca hasta entonces había ocurrido nada parecido y jamás ha vuelto a suceder algo siquiera remotamente similar. Se trata de un fenómeno extraordinario lo que ocurrió en el Cámbrico, hace unos 570 millones de años. La vida había hecho acto de presencia entre 2.000 y 3.000 millones de años antes y hasta entonces estaba representada por un puñado de formas biológicas relativamente simples que se multiplicaban durante millones y millones de años de forma tremendamente estable, sin ver alterados significativamente su aspecto y su estructura. Se trataba de organismos blandos – poco más que paquetes de proteínas autorreplicantes similares a medusas o esponjas- que habitaban los fondos marinos y que nos dejaron escasos y poco espectaculares fósiles para atestiguar su paso por el planeta. Pero de repente, aconteció algo cuyas causas son aún hoy uno de los enigmas más fascinantes de la biología. El árbol evolutivo, que había permanecido durante millones de años con unas pocas ramas lineales y casi sin bifurcar, de forma repentina, en tiempo récord y sin causa aparente, se ramificó y multiplicó hasta límites realmente fabulosos, apareciendo en escena de forma fulminante los animales. Así, en esta época el reino animal fue catapultado definitivamente hacia el éxito frente a otros modelos biológicos, siendo ya sólo cuestión de tiempo el que apareciesen formas tan complejas como el colibrí, la termita o el ser humano.


Árbol filogenético de los seres vivos. La mayoría de las ramas aparecieron en el Cámbrico yla del reino animal (arriba a la izquierda) fue encumbrada en ese período.


La evolución dio lugar de forma súbita a más especies de las que nunca han coexistido en el planeta; por primera vez aparecieron organismos complejos y tuvo lugar el origen de las cadenas tróficas tal y como las conocemos actualmente. El registro fósil pasa, sin solución de continuidad, de ser pobre y uniforme a ser espectacularmente rico y abundante a lo largo y ancho de todo el planeta. Un dato que nos da una idea de la magnitud de esta explosión de vida es que durante el Cámbrico surgieron 50 grandes grupos de organismos o Filos, algo extraordinario si tenemos en cuenta que actualmente sólo existen 20. De todos los Filos surgidos en la historia de la vida en el planeta, sólo uno lo hizo antes de este período y ocho lo hicieron después. Uno de los aspectos más asombrosos de la que se conoce como Explosión cámbrica fue que esta tuvo lugar de forma insólitamente repentina. Esta se desarrolló en un lapso de 5 millones de años que, aunque a escala humana pueda parecernos un período extremadamente largo, a escala geológica y evolutiva, sólo se trata de un suspiro. Aún no hay consenso sobre las causas que dieron lugar al fascinante fenómeno de la Explosión cámbrica, pero los científicos barajan algunas como más que probables. Una de ellas es la fragmentación del supercontinente Pannotia, que tuvo lugar en aquel período. Está demostrado que las épocas geológicas en las que los sucesivos supercontinentes (Vaalbará, Ur, Kenorland, Colombia, Rodinia, Pannotia y Pangea) se han fragmentado, han coincidido con una diversificación de las formas de vida. Ello es debido a varios factores, y uno de ellos es que un grupo de varios continentes pequeños posee mucha más plataforma continental que uno sólo. Y las plataformas continentales – con aguas cálidas, luminosas, someras y cargadas de nutrientes son el caldo de cultivo propicio para que las formas de vida prosperen y evolucionen. Otro es que el aislamiento de grandes regiones biogeográficas – como pueden ser los fragmentos de un supercontinente separados por el mar- favorecen la ausencia de contacto entre las poblaciones y, por consiguiente, la diversificación evolutiva. Factores geológicos aparte, también se han planteado causas como una acentuación de la competencia ecológica que trajo consigo una aceleración evolutiva. Predadores cada vez mejor dotados dan lugar a presas cada vez más evolucionadas y viceversa, originándose una carrera armamentística que, desde entonces, es uno de los más activos motores de la evolución. Un mundo poblado por pasivas criaturas dedicadas a filtrar el agua del mar o a pastar los tapetes microbianos se convirtió en un frenético campo de batalla en el que se libra la perenne contienda por la supervivencia. Desde entonces, ningún ser vivo que sea medianamente comestible por algún otro – es decir, ningún ser vivo-, puede estar totalmente seguro de que no será devorado de un momento a otro. Otra causa propuesta es la aparición en ese período de los Genes Hox, un tipo de genes implicados en la diferenciación celular y en el desarrollo embrionario de los seres multicelulares y que resultó crucial en el desarrollo de la vida con una complejidad tal y como la conocemos. En la misma época surgieron también dos importantísima innovaciones biológicas que afectaban a las estructuras corporales de las nuevas especies. Una es el la aparición del colágeno. Gracias a esta molécula proteica capaz de formar estructuras elásticas y con gran resistencia a la tracción – como nuestra piel, nuestros cartílagos y nuestros haces musculares-, aquellos seres vivos blandos pudieron dar lugar a especies con una estructura corporal mucho más consistente, pudiendo ganar en tamaño y complejidad. El que lo seres vivos pudiesen generar esta proteína fue debido a las concentraciones de minerales y nutrientes que poseían los océanos. De forma parecida, otro gran salto evolutivo que afectó para siempre a la estructura corporal de los animales fue la aparición de esqueletos rígidos formados por sales minerales, como los carbonatos cálcicos o los fosfatos cálcicos. Un armazón rígido permitió nuevas formas de vida con mayor tamaño, con mayor movilidad, más apto para defenderse de sus enemigos – en el caso de las presas- y más aptos para cazar – en el de los predadores-. Esta fue una solución adaptativa tan exitosa y de tanto calado en las especies, que durante mucho tiempo los científicos se preguntaron por las claves que hicieron que surgiese en ese momento, y no antes. El enigma es fascinante, pues en un período muy corto, esta eficaz innovación apareció de forma simultánea en varios gripos de animales distintos entre sí. La respuesta parece estar en la concentración de oxígeno en la atmósfera. En un aire con poco oxígeno como el del Precámbrico, los animales precisaban de toda su superficie corporal para captar de forma eficiente el gas vital. Una coraza rígida rodeando el cuerpo – los primeros esqueletos fueron exoesqueletos o esqueletos externos, como el de los artrópodos actuales- no facilita esa eficiencia. Para permitirse el lujo de realizar el intercambio gaseoso sólo a través de ciertos puntos concretos del cuerpo, la cantidad de oxígeno disuelto en el agua marina debía de superar un valor crítico que se superó, precisamente, a principios del Cámbrico. Los organismos podían permitirse efectuar la respiración por puntos concretos de su cuerpo, cubriendo gran parte del resto con caparazones o exoesqueletos. Hoy, la mayoría de animales superiores conservamos ese método de respiración, aunque algunos – como los anfibios- aún mantienen el sistema primigenio y llevan a cabo, además de la pulmonar, la respiración epidérmica.



El Trilobites fue una criatura marina que, con cuerpo estructurado con colágeno, con coraza rígida y formando parte de todas las cadenas tróficas marinas de la época, representa el paradigma de las criaturas surgidas en la explosión Cámbrica. En esta época apareció y se diversificó hasta niveles increíbles, llegando a las 4.000 especies. Tras el Cámbrico, todas desaparecieron, dejando como herencia tal cantidad de fósiles que se les considera la clase de animales extintos mejor estudiadas.



Casi todos los paleontólogos apuntan, no a una u otra causa, sino a una mezcla de todas ellas para intentar dar una explicación a la maravillosa explosión de vida de hace 570 millones de años que convirtió los casi inertes mares devónicos en prósperos mares repletos de vida. Aquella afortunada y puntual conjunción de factores cambió para siempre la faz de la Tierra y desencadenó las fuerzas biológicas que conformaron la vida tal y como la conocemos hoy. Tras el Cámbrico llegó el Ordovícico, con brutales cambios planetarios y con la primera gran extinción, que devastó una buena parte de la biodiversidad que floreció en aquella era. A lo largo del tiempo llegarían más cambios y otras cuatro grandes extinciones (ahora vamos a por la sexta). Las condiciones del planeta azul se fueron alejando de las del Cámbrico, haciéndose más hostiles para lo vivo, pese a lo cual las formas biológicas fueron adaptándose sucesivamente y de forma fascinante a todos los cambios y siguieron diversificándose. En términos biológicos, si hubiese que denominar un período como época dorada, sin duda sería la del Cámbrico. Nunca la vida estuvo tan cómoda en este planeta como en aquellos mares someros, cálidos, oxigenados y cargados de nutrientes de hace 570 millones de años.



Aunque parecen recientes, estos rastros fueron impresos en el fango hace 560 millones de años por unos trilobites (A estas huellas fósiles se les conoce como crucianas) en la plataforma continental del supercontinente Gondwana, en el Océano Reico, en el lugar que hoy ocupan la Baja Extremadura y Sierra Morena. Son sendas dejadas por los testigos de un esplendor biológico que no se ha vuelto a repetir en la historia de nuestro planeta.

14 comentarios:

  1. Soy poco mas que un analfabestio de la logse con curiosidad. Solo me queda felicitarle por tan grato articulo, me ha sorprendido observar que no tenia ningun comentario. Espero que lo lea y le sirva para seguir difundiendo el conocimiento.

    Reciba mi admirado saludo.

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  2. Me alegra mucho que el artículo te haya parecido ionteresante. Resulta fascinante asomarse a la época en la que la vida se adueñó del planeta. Algo que hoy parece tan normal como millones de formas de vida ocupando cada rincón de la Tierra, no lo era hasta que en el cámbrico se diese ese maravilloso pistoletazo de salida.
    Un saludo y muchas gracias por tu comentario.

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  3. muy bueno el documento! me gusto mucho

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  4. Muchas gracias por tu comentario Natalia. Un saludo

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  5. Enhorabuena por un artículo excelente que me ha abierto el apetito. Seguiré buceando por aquí. Por cierto, estoy segura de que hay muchas webs en las que te lo publicarían encantados.

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  6. Cómo reconforta leer CULTURA, así con mayúsculas, cómo se agradece.
    Enhorabuena, Manuel y muchas gracias

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  7. Muy bueno el artículo. Estaría bueno que publicaras otros.
    Gracias por compartir esta información
    Saludos cordiales
    Victor

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  8. Gracias por tan magnifico articulo. No conocia tu blog, me pasaré mas veces.

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  9. FALSO, ¿DONDE APRENDISTE? seguramente lo sacaste de tu finita cabeza.

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  10. Finita cabeza, por supuesto. Y es precisamente esa limitación la que hace infinita su capacidad de conocer, de curiosear, de moverse, de asombrarse como un niño, de seguir aprendiendo... y de compartirlo.
    Es lo que nos hace seguir avanzando.
    Si todas las mentes finitas fueran al menos parecidas a ésta, no me cabe duda que el mundo sería un lugar mucho más agradable en el que vivir.
    Mentes finitas como la de Alexander Von Humboldt o, entre otras muchas, como la del autor que firma este blog, son las que mueven el mundo. Ellos no necesitan de nuestros halagos, pero aquí quiero dejar constancia de mi reconocimiento.
    Gracias.
    carpe diem

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  11. Gracias a tí - y muchas- por tu comentario, Carpe Diem. Y sobre todo por meterme en el mismo saco de mentes finitas que Humboldt.
    Un abrazo

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  12. He quedado fascinada yo también. Te doy mi enhorabuena y gracias por haber creado un momento divertido y educativo para todos.

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  13. formidable investigación, por el solo hecho de ocuparse por imbuirse en lo anales de la historia recibe mis parabienes por tan ameno artículo. saludos!!!

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