IV
DEL ORIGEN DE LAS PLANTAS Y ANIMALES
En este majestuoso despliegue de la vida, todos los organismos respondían continuamente con cambios estructurales a las influencias del entorno, y lo hacían de forma autónoma según sus respectivas naturalezas. Desde los albores de la vida las interacciones de esos organismos vivos, tanto entre sí como con el medio no vivo, fueron interacciones cognitivas.
MIL MILLONES DE AÑOS
La Tierra bulle con formas de vida. El teatro sigue ahí, pero los actores del drama ecológico van cambiando. Mutaciones y cambios genéticos aguzan y refinan nuevas alianzas. Tal vez sigan 4.000 millones de años más, pero finalmente morirá porque el sol también habrá muerto. Una vez que surgió la vida en la Tierra evolucionó de forma imprevisible, es una danza salvaje. La vida no es una escalera, es una relación de organismos para un determinado entorno. La vida puede proliferar en condiciones más duras de lo que pensamos, desde temperaturas muy calientes a los gélidos bajo cero de una noche de duro invierno, y allí fue donde comenzó el mundo moderno, tal como ahora se define. Pero con anterioridad a este planteamiento de la evolución, un tanto apocalíptico, hablemos de un período bastante desconocido, siguiendo, fundamentalmente, a los profesores Yves Coppens y Pascal Picq.
Los grandes hitos de la evolución se sitúan en las diferencias entre los procariotas y eucariotas y en el desarrollo posterior de hongos, plantas y animales.
Durante 1.000 millones de años después de la primera aparición de los eucariotas pluricelulares, la vida se redujo a una pléyade de seres vivos nadando en los océanos y que continuó diversificándose sin grandes obstáculos. Al mismo tiempo, las alfombras bacterianas primitivas siguieron floreciendo pues los nuevos organismos que surgían a la vida no parecían tener necesidad de pastar en ellas. Durante este período el oxígeno siguió aumentando sin parar en la atmósfera y se fueron desarrollando formas de vida nuevas y mayores que se aprovechaban de él. Después llegan unos seres multicelulares con planes de organización muy diversos que prefiguran las grandes ramificaciones actuales. Durante ese período, 1.000 millones de años, comenzó a desarrollarse la diversidad y en su superficie, el planeta, empezó a parecerse cada vez más al que conocemos hoy.
Comienzan los organismos vivos suficientemente grandes para ser vistos a simple vista. Los microorganismos florecían y todavía eran responsables de una parte importante de la regulación de la Tierra. El ritmo de la vida se alteró con la llegada de grandes comunidades de células de cuerpo blando. Distinguiéndose fundamentalmente, las plantas, que se mantenían de pie con raíces profundas y los “consumidores” que podían trasladarse por el suelo, el aire y el mar
Los niveles de oxígeno fueron acercándose al valor actual, las plantas vivían en tierra y en el agua y los animales nadaban en los océanos. Pero algo se echaba en falta. La vida parecía haberse estancado. ¿Acaso la vida era demasiado sencilla? ¿Quizás se apoderó de ella cierta complacencia? ¿Necesitaba un nuevo nicho para desarrollarse?
Poco antes de los últimos 600 millones de años la superficie del planeta hubiera parecido familiar a primera vista y hasta acogedora a un viajero del tiempo que llega desde nuestra época. La Tierra se parecería a la de ahora. El cielo sería de un azul más pálido y quizá estaría menos cubierto de nubes. En la playa el color sería el azul-grisáceo. Del suelo brotaban plantas y en el mar se veían ondulantes animales. Salvo algunos hongos o plantas venenosas, a los exploradores no les habrían acechado grandes peligros. Y Justamente, esa ausencia de peligro, es lo llamativo. Hasta hace casi 600 millones de años la diversificación de la vida en el planeta no había llegado a nada en concreto. Estaban empezando a aparecer en escena los animales pluricelulares y todavía tenían que aparecer los esqueletos que hicieran posible la existencia de grandes animales, de los dinosaurios a las ballenas, de las aves a los humanos.
En los anteriores 1.000 millones de años, los ecosistemas y el planeta en su conjunto se manifestaron como organismos vivos, interdependientes, necesitados del trabajo de todas sus células, tejidos, órganos y sistemas orgánicos. Todos son importantes, y a partir de un número, todos son imprescindibles.
No se puede dejar de considerar un factor fundamental para poder explicar cualquier proceso evolutivo, el tiempo.
Mientras Vernadsky demuestra la naturaleza mineral de la materia viva, desconstruyendo así la jerarquía entre la vida y la no vida terrenales, Lovelock hace otro tanto sacando a la luz diversos comportamientos fisiológicos de la biosfera como un todo. Los puntos de vista de ambos científicos reflejan la interconexión espacial de los sistemas termodinámicamente abiertos. Por ejemplo, la química de nuestra atmósfera no es en absoluto aleatoria. Está directamente relacionada con la respiración –absorción y expulsión de gases- de muchos trillones de células. Cada célula, cada cuerpo, cada especie, intercambian gases con la atmósfera, las aguas y los suelos del planeta.
La tendencia de las placas continentales a desplazarse lateralmente sobre el manto en fusión, también puede relacionarse con la vida. La presencia de agua líquida sobre la Tierra durante centenares de millones de años ha sido tradicionalmente atribuida a la buena suerte de nuestro planeta. Sin embargo, el agua de la Tierra podría muy bien haberse disipado al espacio hace muchos tiempo, como parece haberles sucedido a nuestros vecinos Marte y Venus. En ausencia de las actividades recicladoras de los seres vivos y de su trabajo en la retirada de dióxido de carbono de la atmósfera, la Tierra también podría haberse quedado sin agua. El metabolismo, el crecimiento y la reproducción de células la retuvieron. La fotosíntesis utilizó parte del gas invernadero, dióxido de carbono, de la atmósfera para producir toda clase de compuesto orgánicos, manteniendo así al planeta en una temperatura suficientemente fresca como para que su vapor de agua no escapara al espacio. Sin agua que lubricara el movimiento de las placas tectónicas, tal vez estas se habrían detenido. La superficie húmeda del planeta se mantuvo, pues, gracias a las condiciones medioambientales características de un Sistema Solar primigenio. La vida es un fenómeno planetario.
A través del metabolismo y de la reproducción, la vida sobre la Tierra tiende a mantener unos estados medioambientales característicos de las primeras etapas del desarrollo del planeta. Nuestro propio cuerpo orgánico y acuoso, al igual que el de los animales, plantas y los microbios, es una especie de cápsula del tiempo que contiene el entorno químico de la Tierra tal como era hace tres mil millones de años. El medio ambiente en el que ocurre la evolución es dinámicamente estable y autorregulador. Mantenida en gran medida por las interacciones químicas y biológicas de los miembros de las comunidades microbianas, la estabilidad fisiológica de la biosfera azulada requiere un flujo incesante de energía procedente del exterior del sistema. La vida está ligada al planeta Tierra y a la célula, pero es también un fenómeno geológico y solar.
No nos vamos a detener en la “letra pequeña” de la evolución, escapa a las posibilidades de este trabajo. Hagamos, en este momento, una brevísima y “ligera” caracterización; actualmente se piensa que las plantas se separaron al principio de la evolución del ascendiente común de animales y hongos. La separación de los caminos de los hongos y animales fue después:
Los hongos son unos omnívoros sin límites. Por algo se les llaman los basureros de la biosfera. No son plantas porque no realizan la fotosíntesis. No son animales por que no forman embriones y tampoco son bacterias porque están compuestos de células eucariotas. Muchos hongos vive en simbiosis con las plantas. Los hongos y las plantas se ayudan mutuamente en la obtención de alimentos. En un bosque normal las raíces de los árboles están cubiertas con una densa red de hifas de hongos. Los líquenes, todos sabemos que son mitad hongo y mitad alga. Producen peligrosos venenos, micotoxinas, aflatoxina… Y sin embargo, un hongo es nuestro mejor aliado en la lucha contra las infecciones, "Penicillinum notatum", la penicilina. Las células reproductoras de los hongos forman parte del aire que respiramos, minúsculas esporas.
Las plantas alimentan al mundo. La célula vegetal está rodeada de una pared de celulosa. La fotosíntesis se produce con los cloroplastos, las vacuolas almacenan agua y alimentos, los leucoplastos almacenan energía y los cromoplastos forman pigmentos.
Al principio sólo había algas. Las diferentes clases de algas se diferencian por el modo de realizar las fotosíntesis. La mayoría de las algas viven en el plancton o en los fondos acuáticos (bentónicas), producen el color verde del agua.
Los animales se mueven mucho. Sus células también pueden moverse por su cuerpo entre los espacios intercelulares. Según la embriología, cada uno de nosotros comenzó siendo una pequeña célula. Si todas las células tienen todos los genes, la causa de la diferenciación de las células durante el desarrollo debe buscarse en el citoplasma que favorece que ciertos gérmenes se activen o desactiven en momentos determinados, con las proteínas características de cada etapa.
¿Y los virus?, los virus no son seres vivos, no poseen metabolismo, no se alimentan, sino sólo se reproducen utilizando la maquinaria celular de los animales. Constan esencialmente de material genético y una cápsula, no son más que pequeños programas que se introducen en los genes de sus organismos huéspedes. Al no transformar la materia no son provechosos para la vida. No se le puede matar porque no viven. Hay que advertir que no hay unanimidad en esta definición porque, entre otras cosas, depende de la caracterización de vida que se proponga.
Y LLEGÓ EL PERÍODO CÁMBRICO
Más tarde, de repente y muy rápidamente, cambió todo y en toda la Tierra. Había comenzado la revolución Cámbrica. Los increíbles cambios que se produjeron a continuación representan, quizás, la máxima revolución ocurrida en la historia de la Tierra desde el propio origen de la vida.
Unos procesos físicos drásticos y poderosos decidieron la evolución del planeta que nosotros habitamos. Ellos dieron forma precisa al aprovechamiento de la revolución bioquímica que había hecho traspasar a la vida el umbral de lo antiguo a lo moderno: la explosión del Cámbrico, en la que la vida moderna pluricelular comenzó a diversificarse y a despegar. La vida pareció cambiar cualitativamente. Empezaron a aparecer pequeños animales con conchas, estas conchas han perdurado como fósiles, lo cual despistó a los científicos modernos haciéndoles creer que la vida misma había aparecido en ese período. Durante largo tiempo se pensó que la historia de la vida en la Tierra estaba restringida a más o menos los últimos 500 millones de años. La razón era sencilla: las conchas y los esqueletos fósiles se remontaban a esa época, pero no más atrás. Como le gustaba decir a Carl Sagan, ¡la ausencia de pruebas no es necesariamente prueba de ausencia!
CALCIO
Al volver la vista atrás no es sorprendente que los animales prehistóricos no se hubieran detectado anteriormente. Eran de cuerpo blando y por esta razón no legaron al futuro ni conchas ni esqueletos. Hoy sabemos, en cambio, que la vida se había limitado a cruzar el gran umbral que conducía al futuro. A base de conchas y esqueletos se habían puesto las bases para crear animales mayores. Así como los grandes edificios y puentes exigen una infraestructura rígida, las leyes de la física exigen que los animales terrestres grandes tengan algo que los mantengan de una pieza.
Una vez más tenemos que referirnos a esa “eterna” interacción entre la vida y la Tierra. Partes del medio ambiente acabaron finalmente organizadas dentro del cuerpo o como extensión del mismo. No solemos considerar el calcio de nuestros huesos como parte del “medio ambiente”, sin embargo, así es exactamente como se originaron los huesos y muchas partes duras en la historia de las células nucleadas: El calcio, residuo tóxico sobreabundante en el agua de mar, tenía que ser retirado de algún modo. Metabolizado en forma de carbonato cálcico (Caco2) o de fosfato de calcio, sustancias que se iban acumulando en las células, acabó siendo usado para la construcción de protecciones y estructuras de refuerzo de los seres vivos.
Los animales comenzaron a crear frenéticamente conchas, huesos y caparazones. Entre las colonias de seres para las que estas partes duras resultaron ser de utilidad se encuentran nuestros antepasados acuáticos, los antepasados de los moluscos y los artrópodos. Todos ellos, diatomeas, foraminíferos y cocolitofóridas precipitaron sus cáscaras, en una lluvia constante sobre el fondo marino durante millones de años, acabando por crear los lechos arenosos y cretáceos. Este proceso tuvo dos efectos: creó una configuración común a todo el planeta (sedimentos de creta o granito y arena) y, al enterrar cantidades ingentes de calcio y de carbono, redujo los niveles de estos elementos en la atmósfera y en los océanos.
El calcio debió ser el elemento determinante en la geofisiología de los océanos y de la corteza terrestre. La deposición biológica de carbonato cálcico puede haber sido determinante en el ciclo endógeno –el lento movimiento de los elementos desde la superficie y el océano a las rocas de la corteza y de nuevo a la superficie. El geólogo Don Anderson ha planteado que la deposición de piedra caliza en el fondo del océano es un factor clave del movimiento de la corteza terrestre.
Tendemos a pensar en el calcio como un elemento nutritivo porque es un componente estructural esencial de nuestros huesos y dientes. También es crucial en numerosos procesos fisiológicos internos desde la coagulación de la sangre a la división celular. Es esencial para la vida pero, paradójicamente, muy tóxico en su estado iónico. Dentro de nuestras células, una concentración de iones de calcio que exceda unas pocas partes por millón es letal, una toxicidad comparable a la del cianuro; sin embargo, los iones de calcio se encuentran en el agua de mar a niveles diez mil veces superiores.
OXÍGENO
Igual valoración hay que darle a la presencia del oxígeno en la atmósfera y en nuestras vidas. En cualquier caso, la vida desarrolló lentamente la capacidad de regular y usar el oxígeno y eso lo cambió todo. De pronto el uso de esa energía, que hasta ese momento había sido impensable, se hizo posible y el mundo de la vida pudo diversificarse y crecer de maneras que hasta entonces había sido físicamente imposibles.
La catástrofe del oxígeno, durante la cual este gas potencialmente tóxico comenzó a acumularse en la atmósfera, condujo al desarrollo de la respiración, sin la que los animales pluricelulares nunca hubieran florecido.
Una situación, aparentemente, paradójica: de haber existido el oxígeno libre desde el inicio de los tiempos en la Tierra es probable que ningún tipo de vida se hubiese dado el lujo de evolucionar. Casi todas las especies que fueron vitales para el primer desarrollo de la vida sobre la Tierra mueren rápidamente en presencia de oxígeno. Las bacterias fermentadoras y sus descendientes, que se nutren de azufre, evitan su presencia como si fuera la peste, incluso hoy. Sólo las encontraremos en entornos donde escasea el oxígeno.
Y por otra parte, sólo la respiración de oxígeno permite generar un adecuado tipo de energía con suficiente aporte de calor para desarrollar los sistemas biológicos. Y sólo entonces puede estar lista la vida para el gran momento.
Tal como lo dijo Lavoisier en 1783, "la respiración es una combustión, desde luego muy lenta, pero por lo demás idéntica a la del carbón". Aunque la energía podría haberse obtenido en otra parte, nada quema como el oxígeno. Además, hay tres pequeñas maravillas de la química que son las que hacen de la molécula de oxígeno, el di-oxígeno, O2, especialmente apropiada para ser la fuente de energía de la vida:
1) la respiración puede liberar grandes cantidades de energía al unirse a otros átomos; sin ella la vida compleja no podría satisfacer sus necesidades.
2) gracias a la respiración, el nivel de oxígeno en la composición de la atmósfera de la Tierra se mantiene, aproximadamente, en un 20 %, lo que no está mal. El oxígeno es tan reactivo que si la fracción atmosférica de oxígeno se elevara más de lo debido produciría una combustión espontánea descontrolada. La chispa de la vida podría desencadenar una explosión, en este caso, literalmente. Incluso las húmedas plantas son muy inflamables en concentraciones elevadas de oxígeno. De hecho algunos tipos de carbón del período de los insectos gigantes, el Carbonífero, cuando los niveles de oxígeno eran mayores, proporcionan pruebas de incendios forestales localizados de gran intensidad.
3) los productos de esa combinación, dióxido de carbono y agua, no son excesivamente reactivos. De otra forma la vida no sobreviviría al proceso de respiración.
(En este momento, no está de más recordar cómo este sabio acabó sus días. La auténtica tragedia de la muerte de Lavoisier, como de tantas mentes prematuras, es que no sabemos qué habría sido capaz de hacer. Cuando fue detenido y juzgado por sus sospechosas actividades científicas, se hallaba realizando varios experimentos importantes, o así lo declaró ante el juez al aceptar su sentencia de muerte, y solicitó que se retrasara hasta haber terminado su trabajo. Se dice que el juez, en una declaración que debería recordarse para que no se vuelva a repetir, dijo: "La nueva República no tendrá necesidad ni de ciencia ni de científicos. Que le corten la cabeza".)
Bueno, volvamos a lo nuestro. Hay que tener presente que el oxígeno gaseoso no es producto de la química inorgánica. Este gas proviene de la utilización de la energía solar por los cloroplastos verdes dentro de la célula para convertir dióxido de carbono y agua en oxígeno libre y productos químicos. Sólo la vida pudo preparar la Tierra para nuestra existencia. Después de todo, la Tierra se hallaba en un estado fundamentalmente reducido, el planeta entero pedía a gritos ser oxidado. El sulfuro de hidrógeno, el carbono reducido en la materia orgánica y el propio gas hidrógeno estaban a la espera de chupar oxígeno. Hasta las rocas se morían de hambre de oxígeno, absorbiéndolo como carbonato cálcico en la caliza o por medio de azufre, uranio o hierro ávidos de oxígeno.
Tenía que existir algún mecanismo de retroalimentación que elevara el contenido de oxígeno para que la vida pueda explotarlo, pero, afortunadamente, que también lo limitara por debajo del punto de riesgo. El nivel de oxígeno en la Tierra nunca fue muy superior al actual, aproximadamente un 20 % de la composición de la atmósfera.
Ya está dicho, en todo ello juega un papel central la estrategia de las cianobacterias con mucha lógica y eficacia: durante el día explotan la energía de la luz; por la noche la energía oscura. De aquellos promontorios de tierra alfombrados de bacterias surgían oleadas de oxígeno cuando el Sol brillaba, y por la noche el dióxido de carbono subía hacia la Luna.
Un cráter volcánico en el interior de las selvas costarricenses nos dan una pista de cómo fueron “los mayores asesinos” de la prehistoria. Ahí se encuentran unas pequeñas algas unicelulares, descendientes de bacterias fotosintéticas, que cambiaron el mundo durante 3.000 millones de años, produciendo el mayor caso de contaminación de la historia de la Tierra. Un envenenamiento producido por un gas altamente agresivo, el oxígeno.
No hay bien que por mal no venga, la desastrosa pérdida de hidrógeno, condujo a la utilización del agua para la fotosíntesis y la acumulación del venenoso oxígeno favoreció la evolución de las bacterias respiradoras de oxígeno. La ya expuesta simbiogénesis celular, produjo el efecto salvador de la adopción de las mitocondrias, por parte de las células nucleadas, cuando el "holocausto del oxígeno". Hasta que aparecieron las mitocondrias, los peroxisomas podrían haber permitido a los eucariotas primitivos capear la crisis del oxígeno. Las mitocondrias, como ya hemos dicho, llevan a cabo, gracias al oxígeno, la combustión de los metabolitos procedentes de los nutrientes para sintetizar trifosfato de adenosina (ATP). El suministrador fundamental de energía para los organismos aeróbios.
Las bacterias fotosintéticas dominaron la Tierra, cambiando su atmósfera, pero también ellas perdieron su supremacía cuando la vida comenzó a devorarse a sí misma, cuando los animales pudieron alimentarse de plantas y de otros animales.
¿CATÁSTROFE CÁMBRICA?
De cualquier forma, la aparición de los animales cámbricos parece inexplicable sin otros acontecimientos drásticos añadidos. Parece que, sin un impulso más serio, el planeta no habría estado listo para alcanzar realmente su nivel actual. La inmensa diversidad tan característica del Cámbrico y que parece faltar anteriormente, exige otros factores terrestres y extraterrestres que marcaran una época de grandes cambios. Algo interrumpe lo que de otro modo habría sido una progresión monótona. Algo drástico en un, relativo, breve lapso de tiempo cambió las reglas del juego. La explosión cámbrica de hace 540 millones de años.
No se sabe con certeza lo que ocurrió. Las distintas posibilidades no están universalmente aceptadas.
Se sabía que, poco antes de este período, la corteza continental existente formaba un supercontinente alargado en tono al ecuador y que esa masa de tierra acababa de empezar a romperse. Según se ha observado, esto debió aumentar drásticamente la cantidad total de costas ya que muchos continentes pequeños, cada cual rodeado de agua, tendrían más costas que un gran continente único. Con más costas cerca del ecuador hubo más áreas inundadas por la marea y más calidas. Como se pensaba que las aguas que deja la marea eran buenos criaderos de vida nueva, se razonó que su aparición podría explicar la súbita explosión del Cámbrico.
Pero los descubrimientos de tipo geológico, realizados a lo largo de la pasada década, parecen indicar un estado de cosas completamente diferentes. En la época en que la diversidad de la vida estaba a punto de explotar, parece ser que la Tierra se congeló como una gigantesca bola de nieve. Durante una situación semejante las poblaciones de cada lugar quedarían aisladas entre sí. Ese aislamiento siempre ha generado nuevas especies sobre la Tierra. Con las líneas de comunicación -es decir, el agua- literalmente congeladas por todo el mundo, la vida que sobrevivió pudo haber empezado a divergir de sus parientes de otros lugares distintos.
Plantas y animales, algunos de ellos que fueron antecesores directos de los animales que andan (o nadan) sobre la faz de la Tierra en el presente, comenzaron a abundar en los continentes que se iban separando hasta llegar a su actual configuración que, por supuesto, es aún provisional.
En 1998 el geólogo Paul Hoffman y el oceanógrafo y geoquímico Daniel Schrag, desarrollan esta tesis: el supercontinente de Rodinia empezó a trocearse, hace unos 750 millones de años. Esto favoreció la aparición de muchas tierras en contacto con el agua y estos terrenos eran sobre todo tropicales, ya que en aquella época los continentes estaban arracimados en torno al ecuador. El mayor número de fuentes de humedad en esas regiones tropicales trajeron más lluvias. Y con más lluvias, hubo más dióxido de carbono barrido de la atmósfera y las temperaturas globales empezaron a descender. Y el hielo comenzó a acumularse sobre la Tierra. Al ser blanco, reflejaba mucha más radiación solar que el agua líquida. A más luz reflejada, menos luz absorbida, por lo que la Tierra se enfrió aún más. Como producto de esta acumulación de hielo a gran escala, la Tierra entera se congeló.
¿Qué ocurrió con la vida? Ya se sabe que la vida puede existir, y desde luego prosperar, en entornos muy extremos. De cualquier forma, el calor que escapa por los respiraderos hidrotermales impediría que los océanos se congelaran hasta el fondo.
¿Qué causó el deshielo? Los volcanes pueden volver a llenar la atmósfera de dióxido de carbono hasta el actual nivel en menos de un millón de años, volviendo a causar un efecto invernadero generalizado. Conforme se evaporaba el agua del mar, el vapor de agua combinado con el dióxido de carbono acentuó aún más el efecto invernadero. Las temperaturas del globo pasaron de golpe de la congelación a unos 50º en pocos siglos. La Tierra dejó de ser un cubito de hielo para convertirse en un infierno tórrido.
Durante siglos hubo chubascos torrenciales que, una vez más, barrieron rápidamente de la atmósfera la alta concentración de dióxido de carbono, produciendo inmensas acumulaciones de carbonatos en los fondos oceánicos. El proceso completo de congelación y descongelación podía iniciarse de nuevo. Se afirma que debió producirse hasta cuatro veces distintas este período comprendido entre hace 750 y 580 millones de años.
Siendo plausible esta hipótesis, hay que tener en cuenta que la prueba que llevó a los investigadores por primera vez a la hipótesis de la Bola de Nieve tiene poco que ver con la biología; fueron descubrimientos geológicos, ya que el hielo glacial deja marcas peculiares en los movimientos de las rocas, que mostraron un período primitivo de glaciación ampliamente extendido, si bien es verdad que las presiones ambientales rápidas están a menudo asociadas a cambios genéticos generalizados.
CATÁSTROFES
La inmensidad de las fuerzas que aseguran la estabilidad del mundo de nuestra experiencia es algo que rara vez llegamos a percibir de inmediato. Normalmente queda reservada a las ocasiones en que se producen grandes catástrofes. Quizás sin catástrofes generalizadas la vida próspera no conduce al cambio y el desarrollo. Es prácticamente cierto que sin catástrofes de uno u otro tipo no estaríamos hoy aquí. Hay que comprobar lo imprevisible de la historia de la vida. No está de más que comentemos el valor de las catástrofes planetarias, ecológicas y sociales que favorecen o posibilitan la mutación, la recombinación genética y la simbiogénesis.
Llamémoslo como queramos, pero son esas catástrofes, puntos de bifurcación o vectores de extinción masivas de especies los que han hecho realidad el mundo en el que vivimos. Las evoluciones innovadoras más importantes han estado inmediatamente precedidas de grandes catástrofes.
Dante Alighieri salió de los horrores del infierno como un hombre más sabio y más fuerte. ¿Será el inevitable descenso de la Tierra a los infiernos lo que haga a nuestros herederos más fuertes, o los reemplazará con algo que lo sea? Cada ecosistema, cada nicho, cada espacio sobre la tierra o bajo el agua fue aprovechado por prototipos biológicos que iban surgiendo conforme el paso de las eras cambiaba las condiciones del medio natural. Nuevos mundos y nuevos habitantes, este es el patrón general de la evolución de la vida. Una máxima que ha dejado por el camino millones de especies que un día fueron reales y pujantes en nuestro planeta, como hoy podemos ser los seres humanos.
En todo este camino sembrado de extinciones masivas ha habido sin embargo grandes supervivientes, familias, géneros y especies que han continuado su evolución superando las grandes crisis a lo largo de millones de años, ya sea porque su habitat ha permanecido estable o porque sus diseños evolutivos les han permitido adaptarse a los cambios. Nuestro mundo se comporta como un ser vivo en constante renovación y eso implica la aparición de nuevas especies que tomen el relevo. No importa lo poderosa o dominante que fuera una especie, cuanto más especializada más dependía de la estabilidad de su medio. Pero en la Tierra nada permanece estable mucho tiempo.
Cambios de temperatura creaban glaciares o generaban desiertos, fueron la causa directa de todas las extinciones masivas. Fueron cambios climáticos, si, pero provocados en la mayoría de las ocasiones por cambios globales, ya sean producto de la fragmentación y deriva de los continentes, los impactos de asteroides o la alteración química provocado por el metabolismo de miles de millones de diminutos seres fotosintéticos, estas son las causas remotas que han hecho replantearse la vida sobre la Tierra decenas de veces.
Hoy la Tierra es un mundo de sofisticados especialistas. Las comunidades biológicas están formadas por millones de especies, millones de seres vivos que basan su vida, unos en otros, de forma que todos dependen entre sí. La Tierra se ha llenado de especialistas, maravillosas entidades bio-geológicas capaces de perpetuarse a sí mismas.
Las uniones ecológicas han hecho que la vida se diversifique como no lo había hecho en su larga historia evolutiva, pero este éxito tiene sus riesgos. Hoy más que nunca, comprendemos que cada animal, cada planta, cada factor ambiental puede influir en la vida de cada uno de los demás miembros de un determinado ecosistema.
Lo mismo que algunas especies sociales han conseguido conquistar infinidad de medios, gracias a la especialización de los individuos del grupo en los diferentes trabajos que requieren la sociedad, estos ecosistemas complejos necesitan de los diferente miembros que lo componen para su óptimo funcionamiento.
La “Tierra Bola de Nieve” y sus consecuencias, puso en marcha, seguramente, esa nueva diversificación en el período Cámbrico. Puede que sea necesario que mueran muchas especies para permitir que algunas con mayor potencial vayan más lejos. Después de la explosión del Cámbrico, cinco catástrofes importantes, que se explican por la geofísica de la Tierra, y sobre todo por la tectónica de placas, diezmaron grandes linajes y favorecieron la aparición de nuevas especies:
Final del Ordovícico, hace 435 millones de años. Este período debe su nombre a una tribu que vivió antiguamente en Gales, los ordóvices, ya que las rocas más famosas del Ordovícico se encuentran en Gales. Son pizarras y lavas volcánicas. Se produjeron grandes fluctuaciones en los niveles del mar por lo que se produjo la extinción del 85% de las especies. Los vertebrados hacen su aparición como animales acuáticos. Son abundantes los corales y trilobites.
Devónico tardío, hace 370 millones de años. El período Devónico debe su nombre a un condado en Inglaterra, el de Devon, donde se encontraron y estudiaron capas de roca arenisca, caliza y pizarra. El Devónico fue un período de grandes cambios topográficos. La corteza de la Tierra ascendió y descendió, formándose inmensas cordilleras. Los océanos avanzaron y retrocedieron varias veces, poniendo al descubierto un fango rico en materia orgánica. Los hábitats más típicos de los peces los constituyen los mares interiores, muchos de los cuales se encontraban entre las recién formadas cadenas montañosas del continente septentrional. A la vez, se produjo un calentamiento de la Tierra y pérdida de oxigeno en el mar. Supuso la extinción, aproximadamente, del 83 % de las especies. Los trilobites, que hicieron su aparición en el Ordovícico, comienzan ya a declinar en este período.
Final del pérmico, hace 245 millones de años. El período Pérmico debe su nombre a Perm, que es una zona de Rusia donde se han encontrado muchos fósiles de la época. Durante el Pérmico, el último período de la era Paleozoica, los desiertos y las montañas sustituyeron a los húmedos bosques y pantanos del hemisferio norte. Durante este tiempo los mares retrocedieron y dejaron más tierra firme al descubierto. Surgieron grandes desiertos. Los continentes empezaron a derivar hacia el Norte y los glaciares helados se desplazaron hacia el Sur. Junto a las fluctuaciones del nivel del mar, hay que contar con el impacto de meteoritos y el fenómeno del vulcanismo, todo ello produjo la mayor extinción conocida sobre la Tierra. Supuso la extinción, aproximadamente, del 95 % de las especies, en un corto período de tiempo. Pudo haber sido simplemente un caso de mala suerte, en el que se sumaron muchos pequeños factores al mismo tiempo. Lo más seguro es que cambiaran las rutas específicas por las que se absorbía, se transportaba y, en su caso, se excretaba el oxígeno.
Final del triásico, hace 215 millones de años. El significado de Triásico es por el prefijo tri- que significa tres, que son las tres capas de roca que se depositaron durante ese período en la Tierra. Este período se caracteriza por un clima cálido y árido, el vulcanismo y calentamiento de la corteza terrestre fueron sus causas. Supuso la extinción, aproximadamente, del 80 % de las especies. En estas condiciones desérticas hacen su aparición los primeros mamíferos que fueron evolucionando a partir de los reptiles mamiferoides que existían en el Pérmico. Por otro lado, los reptiles son ya numerosos. El mundo del Triásico comprendía un sólo supercontinente llamado Pangea que se separó en dos partes: Laurasia, en el norte (Europa y Asia) y Gondwana, en el sur (América del sur, África, Australia, la India y Antártida.
El hallazgo en la Patagonia de un dromeosaurio, bautizado "buitreráptor gonzalezorum", demuestra que esta especie podía hallarse en la región del globo que ahora es Suramérica -la antigua Gondwana- y no sólo en el hemisferio norte, Laurasia, comos se creía. Los restos prueban que los dromeosaurios habrían aparecido en todo el planeta antes de su división en dos hemisferios.
Este dinosaurio con características de ave descubierto en Argentina obligará a los científicos a replantearse la evolución y distribución en el planeta de estos animales, afirma el zoólogo Peter Makovicky según nota de prensa en el Málaga Hoy, 13-10-05. De cualquier forma los ejemplares del Norte y del Sur evolucionaron de forma diferente desde la separación de las placas en las que vivían.
Final del cretácico, hace 65 millones de años. El nombre Cretácico procede de la palabra latina creta, que significa tiza. Las capas de tiza y esquisto de esta época se amontonaron sobre el lecho de los mares. Supuso la extinción, aproximadamente, del 80% de las especies. Por ser la última gran extinción, por ser el momento en el que se produjo la extinción de los dinosaurios y porque, todo ello, hizo posible el dominio de los mamíferos, hagamos una descripción más detallada de las causas de esta catástrofe:
El debate sobre cuáles fueron las razones de la extinción de los dinosaurios y otras numerosas formas de vida al final del período Cretáceo hace unos 66 millones de años ha estado llamando la atención desde 1980, cuando el Premio Nóbel Luis Alvares y su hijo, Walter, propusieron que la extinción en masa fue causada por un enorme asteroide o cometa que cayó en la tierra.
Se cree que el responsable de la extinción de los dinosaurios hace 65 millones de años fue un objeto que tenía entre 10 y 20 kilómetros de diámetro. En comparación con la extinción del Pérmico y otras que le siguieron, el suceso que mató a los dinosaurios, abriendo el camino a los mamíferos, fue auténticamente cataclísmico. Es más, hay abundancias de pruebas que nos indican que esta extinción tuvo un origen extraterrestre; a finales de la década de 1970 se analizó un estrato de arcilla de la época, que varía de tamaño de unos lugares a otros, con un grosor de un centímetro o más. Analizada esta arcilla, se encontraron con un resultado completamente inesperado; se encontró una gran abundancia de elementos siderófilos, que sólo se presentan en el núcleo de la Tierra, y que el elemento iridio era diez veces más abundante en esa zona arcillosa que en las rocas situadas en los estratos superiores e inferiores a esta capa de arcilla. Por cierto, el iridio es muy abundante en meteoritos y cometas. Y aún más, en el estrato de arcilla se descubrieron unos granos de un tipo especial de cuarzo que sólo se pueden formar a temperaturas y presión muy altas. Mitad en tierra y mitad en el océano se descubrió finalmente un cráter inmenso de 200 kilómetros de diámetro en la costa de la península de Yucatán, Chicxulub, en México. El examen de rocas efectuado por los geólogos en todo el mundo lleva tiempo indicando que hace 65 millones de años se dio un cambio drástico en la biosfera de la Tierra. En un lugar palpable de los estratos de las rocas sedimentarias, un cambio brusco de la composición fósil indica una extinción masiva.
Cuando el asteroide entró en contacto con la atmósfera de la Tierra empezó a generarse un tremendo calor y una enorme presión. La roca asteroide se puso al rojo vivo y parte de ella se volatilizó, y cuando chocó se produjo una enorme explosión. La energía del impacto provocó un terremoto de magnitud 12,4, como para lanzar materiales del cráter hasta la atmósfera ¡haciendo que caigan nuevamente sobre el planeta por el lado contrario! Por todas partes cayó una lluvia de material rojo, con un brillo diez veces el del Sol, prendiendo fuego a todo y quemando gran parte de la superficie del planeta. Durante varios años el Sol se oscureció, destruyendo la parte baja de la cadena alimentaria al no poder realizar las plantas su función fotosintetizadora.
Por si todo esto no fuera poco, la inmensa cantidad de agua enviada a la atmósfera provocó chubascos torrenciales durante los posteriores meses. La lluvia caída tuvo que ser ácida, dañina para muchas formas de vida vegetal y marina. Por último, el efecto a largo plazo de este impacto sobre la corteza de la Tierra provocó la erupción generalizada de grandes volcanes en todo el planeta. Esto creó, por la enorme emisión de dióxido de carbono, un efecto invernadero a corto plazo que produjo temperaturas abrasadoras.
Los dinosaurios representan el pasado, los mamíferos el futuro, pues ocuparon el hueco dejado por los primeros tras su extinción. El nuevo mundo que apareció era muy diferente, en cierto sentido, del mundo anterior al impacto. Algunos elementos de la Biota se recuperaron rápidamente. Las plantas con flores volvieron rápido, en menos de un millón de años. Otros como los grandes vertebrados, se transformaron por completo y esta evolución llevó mucho tiempo. El clima se había vuelto más acogedor, y los animales que se aprovechaban del Sol, el agua y el oxígeno debieron ser en su mayor parte muy diferentes. Los pequeños mamíferos habían empezado a dominar el planeta, llenando el nicho dejado por los dinosaurios y abriendo el camino para la llegada de los primates. Desde luego, el significado de estos parientes muertos, hace tanto tiempo, es que nos ponen en nuestro lugar y dan sentido y explicación a la aparición de los primates sobre la Tierra.
Nunca se sabrá con exactitud qué ocurrió aquel día (o noche) aciago, pero podemos suponer lo que pudo ocurrir: No hubo aviso del destino inminente, los dinosaurios no disponían de esa clase de aparatos sensores a distancia. Por cierto, no es nada improbable que, quizás con un aviso de una década, una civilización inteligente pueda concebir algún mecanismo para evitar la catástrofe por el impacto de un meteorito. De cualquier forma parece que no debemos inquietarnos mucho, la frecuencia de bombardeos de cometas y grandes meteoritos en los últimos 3.000 millones de años se ha reducido exponencialmente con el tiempo. Como dice el astrónomo español Jordi Llorca; la probabilidad, actual, de que un gran asteroide o cometa choque con la tierra es parecida a la que al disparar al aire se dé a un pájaro. Es posible pero improbable.
Otra cuestión sería el plantearse, lo dejaremos para más adelante, la situación actual; en los primeros años del siglo XXI una nueva extinción parece estar amenazando el planeta con una virulencia inusitada. ¿Somos nosotros la causa, el vector de una nueva extinción masiva? La llamada sexta gran extinción. Estamos resultando tan eficaces en nuestro papel depredador, al comprender los mecanismos interdependientes de la vida sobre la Tierra, que estamos vislumbrando que tal vez nuestra actividad está situando a nuestra propia especie, y a otras muchas, en el camino de la extinción.
Si la respuesta es positiva, puede cambiar de forma drástica la Biota. Destrucciones de hábitats, el calentamiento del planeta, propagación de especies invasoras pueden causar impactos biológicos de extinción. Los humanos pueden ser como asteroides para la vida del planeta. Tendríamos que usar nuestro conocimiento para afrontar la actual crisis de biodiversidad. Y ello no sería altruismo.
La vida es, por encima de todo, hasta donde conocemos, un precioso espejismo de leyes físicas, convulsiones químicas y viajeros geológicos silenciosos, colosales y casi eternos, pero la mayoría de todos ellos ya están muertos. De cualquier forma tenemos como resultado un mundo extraordinariamente variado, donde la vida ha experimentado durante millones de años, dando lugar a formas distintas, interdependientes y cambiantes.