Capítulo XXIV: La "explosión cámbrica".
Bienvenido sea el lector al viaje a través de la historia de la Tierra que se sigue en este blog. Gracias al prodigio de mi (ahora nuestra) Máquina del Tiempo Imaginaria podemos movernos a través de los millones de años que han precedido a la humanidad, escudriñando el pasado y buscando las claves del cómo de nuestra existencia. Concretamente en este capítulo vamos a accionar palancas y resortes imaginarios y a proyectarnos hasta la Tierra de hace unos 550 millones de años, durante el conocido como periodo Cámbrico. Este periodo abre el Eón Fanerozoico, en el que aún hoy en día vivimos, y es tan importante que a los tres Eones anteriores se los agrupa bajo la denominación genérica de Supereón Precámbrico. En el caso de que el lector se halle un poco perdido con la cronología, las siguientes tablas le darán una idea de a donde... mejor dicho, de a cuando vamos a viajar.
Supereón
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Millones años
|
|
|---|---|---|
==> Fanerozoico
|
542,0
±1,0
|
|
Precámbrico
|
Proterozoico
|
2.500
|
Arcaico
|
3.800
|
|
Hadeico
|
ca.
4.570
|
| Eón | Era | Período | Época | Millones años |
|---|---|---|---|---|
| Fanerozoico | Cenozoico | Cuaternario | Holoceno | 0,011784 |
| Pleistoceno | 2,588 | |||
| Neógeno | Plioceno | 5,332 | ||
| Mioceno | 23,03 | |||
| Paleógeno | Oligoceno | 33,9 ±0,1 | ||
| Eoceno | 55,8 ±0,2 | |||
| Paleoceno | 65,5 ±0,3 | |||
| Mesozoico | Cretáceo | 145,5 ±4,0 | ||
| Jurásico | 199,6 ±0,6 | |||
| Triásico | 251,0 ±0,4 | |||
| Paleozoico | Pérmico | 299,0 ±0,8 | ||
| Carbonífero | Pensilvaniense | 318,1 ±1,3 | ||
| Misisipiense | 359,2 ±2,5 | |||
| Devónico | 416.0 ±2,8 | |||
| Silúrico | 443,7 ±1,5 | |||
| Ordovícico | 488,3 ±1,7 | |||
| ==> Cámbrico | 542,0 ±1,0 |
Y es que el periodo Cámbrico marcó un antes y un después en la historia de nuestro planeta. Para entender porqué, sumerjámonos en las misteriosas aguas de tan remoto pasado... ¡Vamos allá!
Nuestra Máquina del Tiempo Imaginaria cae en un mundo que pese a ser la Tierra nos cuesta reconocer. Por ejemplo la distribución de los continentes es muy distinta a la actual. El último supercontinente que ha habido hasta el momento acaba de romperse y asistimos a un extraño mapa que nos muestra un gigante y alargado continente austral llamado Gondwana que cruza un océano global y flanquea a tres continentes-isla, Laurentia, Báltica y Siberia.
Sobre estas masas de Tierra aún no hay vida, pues esta se halla todavía confinada en el mar, en donde apareció hace ya varios miles de millones de años. En ausencia de grandes extensiones forestales la concentración de oxígeno en la atmósfera es menos de la mitad que la actual, así que lo tendríamos muy difícil para respirar semejante aire sin la ayuda de nuestras escafandras imaginarias. Dejemos pues los yermos e inhabitables continentes y zambullámonos en el mar.
Bajo las aguas nos encontramos con el motivo que hace que el Cámbrico no sea un periodo geológico más. Como decíamos, hacía ya mucho tiempo que la vida había surgido en los océanos, evolucionando en ellos en tres dominios distintos de criaturas unicelulares, entre los cuales estaban las células modernas que hoy nos forman. Estas últimas habían tenido bastante éxito al agruparse y colaborar entre ellas, dando lugar a un nuevo tipo de seres vivos: los organismos pluricelulares. A finales del Precámbrico este tipo de criaturas habían empezado a diversificarse tímidamente, incluyendo entre sus filas a gelatinosos y extraños ancestros de los reinos vegetal y animal, así como puede que a miembros de otros reinos ignotos que habrían desaparecido sin dejar ningún legado. Y sin embargo en las aguas costeras del océano global del Cámbrico "de repente" aparecen todos los filos de animales conocidos y también de algunos otros hoy desconocidos. ¿Cómo diablos pudo ocurrir algo así?
Antes de tratar de responder a esta pregunta, tal vez sea mejor aclarar al lector que es un filo y como se clasifican todos los seres vivos. Y como más vale un buen gráfico que mil palabras, echen un vistazo al que he tomado prestado de Wikipedia y que les dejo a continuación:
Si quisiera clasificarse a Vd. mismo siguiendo este esquema, que inventó el naturalista sueco Carl Von Linné en el S. XVIII, debería de hacerlo como sigue:
- Dominio: Eukaryota (las células modernas con núcleo y orgánulos avanzados).
- Reino: Animalia, el Reino Animal vaya. Los otros Reinos son el Vegetal, el de los Hongos y el de los Protistas (un cajón de sastre de eucariotas unicelulares).
- Filo: Chordata, los cordados, es decir, vertebrados y afines. Otros filos pueden ser Arthropoda, que incluye a insectos, arácnidos, crustáceos, etc... o Mollusca (los moluscos) o muchos otros.
- Clase: Mammalia, los mamíferos.
- Orden: Primates; monos, simios, lemures y similares.
- Familia: Hominidae, que compartimos con orangutanes, chimpancés, gorilas y bonobos.
- Género: Homo. Somos los únicos representantes con vida de este género, todos los demás "homínidos", como por ejemplo los Neardentales, se extinguieron... o tal vez los extinguimos.
- Especie: Homo Sapiens.
Muy bien, pues nos hallamos frente al insólito hecho de que en las aguas cámbricas entran de golpe en escena todos los filos que conocemos hoy en día y también algunos otros que nos dejan perplejos y que parecen tratarse de "extraños experimentos de la evolución", mientras que las ancestrales criaturas anteriores parecen ser borradas del mapa. Tal superposición y expansión repentina de la vida animal se ganó el apelativo de "explosión cámbrica" y durante mucho tiempo ha sido un quebradero de cabeza para los científicos. Pero mejor buceemos en aguas cámbricas y descubramos que nos deparan.
En un primer vistazo reconocemos las formas familiares de medusas que nadan con sus peculiares latidos en busca de presas que atrapar con sus tentáculos, moluscos encerrados en sus conchas, primitivos pólipos arraigados al fondo así como algas que crecen mecidas por el batir de las olas. Sin embargo un examen más detallado nos revela sorpresas como la siguiente:
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| "Opanibia" |
¿Qué santos demonios es eso? El debate sobre ello sigue abierto. Su nombre es Opanibia y se lo relaciona con los artrópodos debido a su cuerpo fragmentado y su exoesqueleto, pero lo cierto es que no nos recuerda a nada conocido.
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| Fósil de Opanibia. |
El primer investigador que lo reconstruyó ante la comunidad científica fue objeto de mofa, pero posteriores fósiles vinieron a confirmar la realidad de esta criatura, que en vida no llegó a medir mucho más de 10 cm. Se piensa que nadaba por el lecho del mar usando su "tentáculo-pinza" para escarbar y capturar a presas escondidas. A su vez, Opanibia sería un potencial tentempié para el superdepredador de la época: Anomalocaris.
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| Anomalocaris. Su nombre significa "gamba anómala", y es que durante 80 años solo se tubo de él un fragmento de sus garfios y se lo confundió con un tipo extraño de gamba primitiva. Cuando se descubrió su primer fósil completo la sorpresa fue mayúscula, pero el nombre ya estaba puesto. |
Este monstruo cámbrico podía medir hasta un metro de longitud y debía de tratarse de un formidable cazador, localizando a sus presas con uno de los ojos compuestos más potentes que ha habido (formado por hasta 16.000 lentes), atrapándolas con sus garfios y triturándolas con una boca circular de afilados dientes. En su caso, hay algo más de consenso a la hora de incluirle en el filo de los artrópodos, siendo uno de los más grandes que ha habido.
Otro habitante bizarro (1) de aquellos mares es Wiwaxia. Si su nombre ya les parece peculiar, observen a la criatura:
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| Wiwaxia. |
Parece que nos encontramos ante un tipo ancestral de molusco, perteneciente a un linaje primigenio del cual hoy quedarían muy pocos miembros. Todo apunta a que las espinas tenían un fin defensivo, sobre todo porque se han descubierto las de algunos fósiles rotas, probablemente a causa del ataque de algún depredador. Bajo el caparazón se cobijaría un pequeño molusco que reptaría por el fondo alimentándose de lo que encontrara. Más sigamos buceando en aquellos mares primigenios y asombrándonos. Y para ello es momento de conocer a Hallucigenia.
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| Hallucigenia. Medía solo tres centímetros de longitud, pero sus espinas debieron de haber disuadido a más de un depredador. |
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| Fósiles de Hallucigenia. |
Los científicos que descubrieron sus primeros fósiles no daban crédito a lo que veían, por eso llamaron a esta criatura Hallucigenia, "alucinación" en castellano. Se ha tenido serios problemas a la hora de cuadrarlo en la clasificación de los seres vivos, y hasta ahora el mayor consenso es colocarlo entre los onicóforos, un filo emparentado con Arthrópoda.
Y hablando de animales de filiación dudosa, no podemos dejar de mencionar al "cactus andante", un organismo cuya rareza le llevó a saltar a la portada de algunos medios de prensa cuando se lo descubrió en China.
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| Diania cactiformis ¿el antepasado de todos los artrópodos? |
Su nombre científico es "Diania cactiformis" y pese a
su aspecto (efectivamente de cactus) sus patas articuladas podrían colocarlo en la posición de antepasado de todos los artrópodos (2), el grupo animal más diversificado de la Tierra. Sin embargo todavía hay más preguntas que respuestas sobre este enigmático y primigenio ser.
su aspecto (efectivamente de cactus) sus patas articuladas podrían colocarlo en la posición de antepasado de todos los artrópodos (2), el grupo animal más diversificado de la Tierra. Sin embargo todavía hay más preguntas que respuestas sobre este enigmático y primigenio ser.
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| El enigmático fósil de Diana Cactiformis. |
Junto a estas criaturas, también encontramos otras
que nos resultan más conocidas, como pueden serlo por ejemplo los trilobites, que tuvieron un gran éxito evolutivo en los millones de años siguientes, hasta desaparecer poco antes del dominio de los dinosaurios. En general, son los artrópodos los que más ventajas toman en la evolución de nuevos diseños y formas, así como en ocupar diferentes posiciones en los ecosistemas. Algunos, sin sernos tan extraños como los ya vistos, siguen impresionándonos, como es el caso de Marrella, cuya recreación vemos a continuación.
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| Trilobite. |
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| Marrella. Pese a su terrible aspecto solo medía 2 cm. |
Pero... ¿Y que hay de nosotros? ¿Que hay de los cordados (3), de los animales con columna vertebral o estructura análoga? Pues nuestro linaje, nuestro filo, también es hijo de la explosión cámbrica. Y puede que uno de los primeros cordados fuera Pikaia.
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| Pikaia ¿El antecesor de los vertebrados? |
Esta pequeña criatura (3-4 cm) se une al club de los enigmas pendientes de descifrar del Cámbrico. Muestra muchas características de cordado primitivo, como cabeza definida, simetría bilateral, movimiento impulsado por músculos alrededor del eje central, ausencia de estructura segmentada, puede que quizá una primitiva columna vertebral, etc... sin embargo la presencia de pequeños tentáculos, característica no compartida con ningún otro cordado, sigue sembrando dudas para algunos investigadores. A pesar de todo, si Pikaia no es directamente nuestro antepasado, tuvo que ser primo hermano de él. Y si Pikaia no es un cordado, Haikouichthys sí lo es:
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| Haikouichthys. |
Aún no estamos ante el primer pez, pero sí que podemos estar ante nuestro primer antepasado indiscutible. El futuro de todos los vertebrados que vendrían después pudo estar guardado por estos organismos de apenas 2 o 3 cm, que confiarían en su rapidez para escapar de los monstruosos artrópodos que los acechaban.
Salimos del agua, ya cansados de bucear por los mares someros del Cámbrico, y sentados en una de aquellas desérticas playas de enrarecido aire nos preguntamos de donde sale de repente tanta biodiversidad.
En el periodo anterior, el Ediacárico (último periodo Precámbrico), ya había animales, si bien eran extraños y primitivos (como se vio en el capítulo anterior), costándonos reconocer en ellos las formas modernas que hoy nos resultan familiares. Aquellos seres constituían la llamada Fauna de Ediacara, una especie de vanguardia de la vida pluricelular. Sin embargo, pese a que ya hubiera precedentes, la explosión cámbrica borró del mapa a casi toda la Fauna de Ediacara y dio lugar a tantos filos como ni antes ni después han aparecido (de hecho después no ha vuelto a aparecer ninguno). La respuesta a la desaparición de los organismos ediacáricos es la más sencilla de responder. Simplemente cayeron víctimas de la "carrera armamentística evolutiva" que propiciaron los animales del Cámbrico en el marco de la dura lucha por la supervivencia, los cuales como hemos visto desarrollaron terribles pinzas, garfios y dientes para cazar, así como espinas o robustos caparazones para defenderse de todo ello e incluso columnas vertebrales con las cuales nadar más deprisa y escapar.
Además, estos nuevos seres cámbricos devoraron por entero los tapetes microbianos, auténticas alfombras de microorganismos que cubrían el lecho marino y los cuales favorecían la fosilización (y nuestro descubrimiento de) la Fauna Ediacarica (que eran seres de cuerpo blando), y quizá también les servía de alimento. Eso último es lo que se conoce como "la revolución cámbrica del sustrato", y en la práctica se tradujo en una especie de "arado" masivo del fondo del mar por parte de los organismos cámbricos, que lo surcaron y escavaron túneles en él, oxigenando los suelos y ampliando la zona subterránea habitable en una gran medida, reduciendo además la presencia de las bacterias que respiraban en ausencia de oxígeno bajo tierra y producían gases nocivos para los demás seres vivos. Si bien ello privó a los organismos ediacáricos de la posibilidad de fosilizar bien e incluso de su medio de vida, a la larga se tradujo en una gran mejora en la habitabilidad de los fondos marinos.
La primera y más importante, es que según vamos investigando más y más en los periodos precámbricos, principalmente el último de ellos, el Ediacárico, vamos encontrando más y más precursores de los filos que "explotaron" en el Cámbrico. Así pues, la falta de información y de una correcta conservación de los fósiles anteriores podría quitarle algo de espectacularidad a la explosión cámbrica.
Aún con todo dicha explosión sigue siendo, aunque en un grado no tan alto como en un primer momento parecía, espectacular. Por ello, demos un nuevo giro de tuerca. Hemos comentado la frenética "carrera armamentística" que protagonizó el mundo animal del Cámbrico y que quitó de en medio a los blandos organismos ediacáricos que les precedieron. Bien, en términos más rigurosos esto es llamado "coevolución" y se trata de un poderoso mecanismo de creación de nuevas especies, géneros y parece ser que incluso filos. Es tan simple como lo siguiente: un depredador se vuelve más eficaz, lo que ocasiona que sus presas se adapten a ello si quieren sobrevivir, lo cual a su vez obligará al depredador a mejorar todavía más, también a la presa y así sucesivamente. Dicho bucle podría haber acelerado poderosamente la evolución, sobretodo cuando se había producido (justo debido a ello) la extinción masiva de la Fauna Ediacárica y quedaban un buen número de nichos ecológicos libres. Cada nuevo filo habría aparecido aprovechándose de rellenar cada uno de los mencionados nichos ecológicos (roles determinados en un ecosistema). La ausencia de la aparición de nuevos filos posteriores se debería por lo tanto a la falta de nuevas "plazas vacantes" desde ese momento en adelante. Incluso a pesar de las terribles extinciones que vendrían después, podríamos decir algo así como que "todo lo que verdaderamente funciona en la evolución del Reino Animal ya estaba inventado". Luego también se han apuntado otras explicaciones alternativas como una mayor concentración de oxígeno en la atmósfera, el engrosamiento de la capa de ozono y una lluvia de rayos UV menos intensa, la revolución del sustrato que veíamos antes y otras. Seguramente que todo ello sumó, siendo el resultado un apogeo de la vida animal, el inicio de la carrera de fondo evolutiva de la que mucho, mucho tiempo después terminaríamos siendo hijos.
Notas:
1) Bizarro en castellano significa "bravo, valiente". Sin discutirle estas facultades a Wiwaxia, yo en realidad me refiero y me referiré de aquí en adelante al significado francés del término, es decir, "desconcertantemente extraño", galicismo de uso común en España.
2) Arthropoda significa en latín "pie articulado", y es como se define genéricamente a todos los artrópodos. Arañas, gambas, hormigas... todos tienen patas articuladas.
3) Tal vez el lector se este preguntando por la diferencia entre los términos "cordado" o "vertebrado". Simplificándolo mucho, los cordados componen un filo en el cual encontramos a los vertebrados (con columna vertebral plena), junto a otros dos subfilos como son los cefalocordados y los tunicados que presentan otras estructuras análogas como eje de sus cuerpos. Los tunicados de hecho tienen forma de tubo y viven anclados al lecho marino filtrando nutrientes.
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| Tunicados. |
Webgrafía:
- El artículo de la Wikipedia que me ha servido de base bebe de fuentes acreditadas:
http://en.wikipedia.org/wiki/Cambrian_explosion
- Para ampliar más información de modo serio y riguroso:
http://icb.oxfordjournals.org/content/43/1/157.full
- Carta estratigráfica de la Comisión Internacional de Estratigrafía:
http://www.stratigraphy.org/ICSchart/ChronostratChart2012.pdf
-Sobre filogenia en general esta web es reveladora:
- Sobre los cordados en particular:
Referencia bibliográfica:
- Muy Especial nº 69, Primavera 2005, monográfico sobre la historia de la Tierra.
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