La Explosión Cámbrica: el “Big Bang” biológico

Luis Collantes, estudiante de Geología de la Universidad de Huelva y co-fundador de “Geólogo en prácticas”, ¡nos trae una genial colaboración sobre la explosión cámbrica!

¡Esperamos que os guste!

El dilema de Darwin

Poco después de que Darwin escribiera en 1856 “El Origen de las Especies” se vio envuelto en una profunda encrucijada: la repentina aparición de una inmensa diversidad de especies procedentes de un período ancestral, denominado Cámbrico.

Esto “chocaba” con su visión de que la vida en la Tierra, a través de la selección natural, había requerido un largo lapso de tiempo para desarrollarse, al aparecer tal cantidad de individuos diferentes pertenecientes a un mismo período y en tan poco tiempo.

Y este mismo dilema sigue trayendo de cabeza a los paleontólogos actuales: la aparición repentina de un gran número de organismos complejos que experimentaron una gran diversificación hace aproximadamente 540 millones de años, fenómeno que a día de hoy se conoce como “Explosión Cámbrica” (fig.1).

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Figura 1 – “Vida en el océano cámbrico”, recreación realizada por Johannes Walther en 1908

Pero ¿qué es el Cámbrico?

En términos generales, el Cámbrico es el primer período de la Era Paleozoica, que abarca un intervalo de tiempo aproximado de 48 millones de años (desde 543 hasta 495 M.a.). Su nombre viene de “Cambria”, latinización de Cymru, nombre con el que los antiguos celtas denominaban a la región de Gales, y que el geólogo Adam Sedgwick empleó para denominar al período de tiempo al que pertenecían las rocas que estudió en dicha región allá por 1835 (fig.2).

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Figura 2 – Rhinogydd, cadena montañosa localizada al norte de Gales y lugar en el que Adam Sedgwick definió el período Cámbrico.

La “Explosión Cámbrica” supone la primera aparición de forma súbita de los principales filos de metazoos, de los cuales podemos observar a muchos de sus representantes actuales: artrópodos, moluscos, anélidos, esponjas, algas o corales.

El clima cálido, junto a la buena iluminación y oxigenación de los medios marinos de plataforma continental favorecieron el desarrollo de la vida y la rápida diversificación de especies en un contexto de alta productividad biológica.

Entre los organismos más populares del Cámbrico cabe destacar a los trilobites, artrópodos marinos que experimentaron una majestuosa diversificación a lo largo del Paleozoico, los arqueociatos, poríferos ancestrales limitados únicamente al Cámbrico inferior, así como equinodermos, cnidarios, braquiópodos y un largo etcétera.

La primera “armadura”

Además de la aparición repentina de multitud de organismos diferentes, el Cámbrico también supone el inicio de la biomineralización, o en otras palabras, el desarrollo de organismos con esqueletos mineralizados.

¿Y qué dio lugar a este proceso? Pues, a grandes rasgos, cabe destacar dos factores: el aumento de la temperatura a nivel global y, por ende, un cambio en la química del agua. En los medios marinos de plataforma continental de zonas calurosas, bien iluminadas y con buena oxigenación, se produjo el descenso de CO2 disuelto en el agua, ya que este gas se hace menos soluble al aumentar la temperatura, generando una precipitación masiva de carbonato cálcico, el cual facilitó el desarrollo del exoesqueleto de los organismos de este período.

Otro factor a tener en cuenta en el desarrollo del exoesqueleto es la alta competitividad del medio: la gran diversificación de especies propició la lucha por el alimento y los recursos, lo cual desembocó en la constante depredación. El exoesqueleto responde al desarrollo de una “armadura” contra los ataques de otros organismos (fig.3).

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Figura 3 – Ejemplar de Elrathia kingii  (Wheeler Shale, Utah) con marcas de depredación de Anomalocaris.

Claro está, no se puede cargar con semejante armazón sin una estructura adecuada. Por consiguiente, la aparición del exoesqueleto desembocó en el desarrollo de un aparato locomotor, digestivo y respiratorio adecuado a cada organismo, y todo ello en un lapso de tiempo relativamente corto (aproximadamente, 5 millones de años) (fig.4).

 

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Figura 4 – Detalle del tracto digestivo ferruginizado de un Palaeolenus lantenoisi. Escala – 1 mm. Imagen de Hopkins et al, 2017.

La revolución del registro fósil

Si en algo contribuyó la biomineralización fue en la preservación de estos organismos en el registro fósil hasta la actualidad. Algunos yacimientos, denominamos “de preservación excepcional” (“FossilLagerstätte”) permiten observar gran variedad de especies de este periodo con un grado de conservación extraordinario.

Este tipo de depósitos se producen, por norma general, por un enterramiento rápido de los restos de dichos organismos en un medio anóxico (en ausencia de oxígeno) y con escasa o nula bioturbación (alteración del sedimento debida a la actividad de diversos organismos), dando lugar a la fosilización de órganos y tejidos que, habitualmente, no se preservan en el registro fósil (como es el caso del tracto digestivo de los trilobites).

Algunos de estos yacimientos son las pizarras de Burgess (Burgess Shale) en la Columbia Británica, las pizarras de Maotianshan en Chengjiang (China) o el yacimiento de Murero, en España (fig.5).

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Figura 5 – Fósiles del Cámbrico del yacimiento de Murero. Imagen de la Universidad de Zaragoza.

En esta cita, el biólogo y paleontólogo estadounidense Stephen J. Gould, uno de los mejores divulgadores científicos de su generación, resumió a grandes rasgos lo que supuso la Explosión Cámbrica: el mayor evento de diversificación en la historia de nuestro planeta.

 

“Beginning at the base of the Cambrian period and extending for about 10 million years, all the major groups of skeletonized invertebrates made theirs first appearance in the most spectacular rise in diversity ever recorded on our planet”

 

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