Cuando el océano debe morir para que sobrevivamos

No fue la única vez que sucedió algo así, aunque sí la última. En cierto modo, la historia de la vida en la Tierra no es más que una larga serie de finales repentinos y dolorosos. La muerte, a escala global, es una constante, pero también es un “reinicio”, un reinicio forzado donde el sistema parece necesitar probar cosas nuevas.

Ahora, un equipo de investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa en Japón acaba de revelar otro de esos incidentes. Este evento ocurrió hace 445 millones de años, mucho antes de la extinción de los dinosaurios, y cambió para siempre la vida en el océano, que en ese momento era el único lugar habitado de la Tierra. Los océanos estaban efectivamente muertos, pero de sus cenizas surgieron las criaturas que aún hoy dominan nuestro planeta: los vertebrados con mandíbulas. Los resultados acaban de publicarse en Science Advances.

Un planeta “alienígena”

Durante el período Ordovícico, hace entre 486 y 443 millones de años, la Tierra era un mundo “extraño” en comparación con lo que es hoy en día. En aquel momento, el hemisferio sur estaba dominado por un supercontinente gigante llamado Gondwana, rodeado por mares vastos, cálidos y poco profundos. No había hielo en los polos, por lo que los niveles del mar eran mucho más altos de lo que son ahora, inundando las vastas plataformas continentales sin problemas. El clima aquí es como un invernadero tropical, fomentando una explosión de extrañas criaturas submarinas, ahora inexistentes.

En tierra firme no hay casi nada, salvo algunas plantas muy simples y quizás los primeros artrópodos que salieron del mar y deambularon por la costa. Sin embargo, bajo el agua, la fiesta de la evolución está en pleno apogeo.

El fondo marino está cubierto de vastos bosques de esponjas, entre las que nadan conodontes (criaturas parecidas a lampreas de ojos grandes). El fondo marino es una alfombra de trilobites y moluscos con concha. También patrullaban estas aguas los “monstruos” de la época: escorpiones marinos de tamaño humano y nautilos con conchas cónicas de hasta cinco metros de largo.

Entre ellos, sin embargo, había una serie de “actores menores” casi intrascendentes: los antepasados ​​de los gnatóstomos, o vertebrados con mandíbulas. Son raros y viven a la sombra de los invertebrados dominantes. Sin cambios dramáticos, pueden convertirse en nada más que una nota a pie de página en la historia evolutiva.

Pero llegó el cambio y fue brutal. Se llama extinción masiva del Ordovícico tardío y, aunque no estamos seguros de qué la desencadenó, el registro fósil es claro: fue un desastre en dos actos que acabó con el 85 por ciento de todas las especies marinas en ese momento.

El primer acto es frío. En un instante, el clima cálido colapsó. Enormes glaciares cubren Gondwana y convierten el agua de mar en hielo. Los mares poco profundos, hogar de la mayor parte de la vida, se secaron y desaparecieron.

El segundo acto llega millones de años después, cuando la vida ha intentado recuperarse. De repente, el clima volvió a ser caluroso. Los casquetes polares se están derritiendo, inundando los océanos con aguas cálidas, privadas de oxígeno y ricas en azufre tóxico. Esta es la sentencia de muerte para las criaturas que se han adaptado al frío. “Aunque no conocemos la causa final de la extinción, sí sabemos que hubo una causa muy clara antes y después de la extinción”, dijo la coautora del estudio Lauren Sallan.

Refugio en el fin del mundo

Fue en ese momento cuando los investigadores tropezaron con algo inesperado. En lugar de causar una destrucción total, el caos crea lo que los biólogos llaman “refugios”. Una especie de “isla de vida”, aislada en medio de un océano hostil o separada por una barrera infranqueable de aguas profundas. En estas cuarentenas forzadas, los supervivientes fueron confinados. Fue allí, en esos “laboratorios evolutivos” cerrados, donde los vertebrados con mandíbulas descubrieron sus ventajas.

Bajo la dirección de Wahei Hagiwara, los investigadores compilaron y analizaron una vasta base de datos de fósiles que abarca 200 años de investigación paleontológica. Descubrieron que durante las extinciones, la diversidad de vertebrados con mandíbulas en estos refugios comenzó a aumentar a medida que otros grupos desaparecían.

“Hemos demostrado que sólo este evento ocurrió antes de que los peces con mandíbulas se volvieran dominantes”, dijo Saran. La geografía jugó un papel crucial en este evento. De hecho, al rastrear los fósiles, Hagiwara y Saran descubrieron lugares clave, como lo que hoy es el sur de China, que fueron la cuna de estos animales. Allí, los primeros peces con mandíbulas, parientes lejanos de los tiburones modernos, prosperaron aislados durante millones de años antes de emprender la reconquista del mundo.

¿Mentón primero o nicho?

¿Por qué es tan importante la apariencia de tu mentón? La razón es que no se trata sólo de una mejora estética, sino de la mayor revolución tecnológica en la historia de los animales vertebrados. Hasta entonces, nuestros antepasados ​​eran poco más que “aspiradores biológicos” limitados a filtrar agua, eliminar suciedad o aspirar presas blandas. Pero la mandíbula rompe estas cadenas: permite morder, agarrar, aplastar conchas duras y protegerse. Es la llave maestra que transforma criaturas pasivas en depredadores activos y eficientes, capaces de obtener las enormes cantidades de energía que necesitan para crecer, nadar más rápido y, en última instancia, conquistar el mundo.

El nuevo estudio también arroja luz sobre una vieja pregunta en biología: ¿evolucionaron las mandíbulas para crear un nuevo nicho ecológico, o nuestros antepasados ​​primero ocuparon un espacio vacío y luego desarrollaron herramientas para explotarlo?

Saran aclaró: “Nuestra investigación apunta a la segunda”. De hecho, el artículo decía que debido a que estaban restringidos a un área geográfica pequeña, los peces con mandíbulas encontraron su ecosistema lleno de “vacantes”. Los principales competidores (escorpiones marinos, conodontes sin mandíbulas) han muerto o han disminuido en número. Había comida y espacio, pero nadie lo aprovechaba.

Esta es casi la misma situación que la de los famosos pinzones de Darwin en las Islas Galápagos. Al llegar a las islas y encontrarse aislados con diferentes fuentes de alimento, los pinzones cambiaron la forma de sus picos para adaptarse al medio. Asimismo, nuestros ancestros acuáticos diversificaron sus cuerpos y mandíbulas para llenar el vacío dejado por quienes desaparecieron.

Verde “reinicio”

Por tanto, la extinción del Ordovícico no fue un “comenzar de nuevo” como otras catástrofes globales, sino un reinicio ecológico. Es decir, la estructura del ecosistema sigue siendo la misma, pero los actores cambian. Los vertebrados con mandíbulas asumieron el papel que antes desempeñaban los conodontes y artrópodos.

De hecho, durante unos 40 millones de años, los peces sin mandíbulas continuaron nadando en mar abierto, aunque se les estaba acabando el tiempo. En el refugio, sin embargo, ha comenzado una revolución en la mandíbula, preparando a las especies para las especies que eventualmente saldrán de su escondite y heredarán el planeta.

Como explica Hagiwara, la tendencia es clara: “El pulso de extinción masiva condujo directamente a un aumento de la especiación millones de años después”.

Hoy, cuando miramos al océano, o cuando nos miramos al espejo y abrimos la boca, vemos el legado de quienes sobrevivieron. Somos hijos de una catástrofe climática ocurrida hace 445 millones de años. La “muerte” del océano no es el fin; Este es sólo el doloroso prólogo de nuestra propia historia.