Una mega-extinción vista desde los fósiles de hojas en Argentina

Es ya conocido por todos que la evolución de la vida en la Tierra no es continua y direccional como fuera propuesta en sus orígenes. Por el contrario han ocurrido grandes sobresaltos en lo que se denominan mega-extinciones.

En ciertos periodos de tiempo han ocurrido fenómenos naturales en la Tierra que han eliminado más del 60 porciento de la biota existente de ese momento. Lejos de aniquilar la vida en este hermoso planeta vivo, estos eventos han permitido dar lugar a nuevas formas de vida que encontraron el momento preciso para diversificarse y adaptarse a los nuevos ambientes que se le abrieron.

Hoy sabemos que, luego de estos enormes eventos catastróficos a nivel global, que extinguieron (eliminaron) numerosos grupos de organismos y que hoy solo conocemos por el registro fósil, otros fantásticos animales y vegetales dieron a luz a formas tan extravagantes y curiosas como las anteriores en una biodiversidad igual o inclusive mayor. De esta forma la evolución en ocasiones da saltos gigantescos en la conformación de la biota en la Tierra.

De las dos mega-extinciones más importantes que ocurrieron en la historia de la Tierra, se tienen registros a través de los fósiles. Tan importante es el recambio de estos fósiles en esos momentos, que éstos son utilizados por los paleontólogos y geólogos para datar las rocas antiguas. En base a poder reconocer cada tipo de fósil, los paleontólogos pueden estimar con bastante exactitud en qué época esos organismos vivieron y cuantos millones de años tienen las rocas que los preservan.

¿La caída de un meteorito?

Numerosos registros detectivescos en diferentes lugares del planeta han permitido certificar la caída de un inmenso meteorito de 10 kilómetros de diámetro y que dejó un cráter de 180 kilómetros de diámetro en la región de la Península de Yucatán (México) y que fue bautizado como Chicxulub. La datación de las rocas que se formaron en ese momento, permiten saber que el impacto del meteorito fue hace exactamente 66 millones de años atrás.

El estudio de los fósiles anteriores y posteriores al momento de choque del meteorito, reconoció que más del 60 porciento de la biota se habría extinguido producto de numerosas afecciones que tuvo ese impacto. Entre ellas una cubierta de polvo que habría afectado a la producción vegetal a nivel mundial y con él, modificaciones de toda la cadena alimenticia desde herbívoros a carnívoros, incluyendo las cadenas tróficas debajo del mar.

¿Qué evidencias hay del meteorito?

Hay muchas evidencias que certifican la caída del meteorito. La principal es la cubierta de un fino polvo conteniendo un elemento químico muy raro en la Corteza terrestre: el Iridio. Éste es un elemento bastante común en muchos meteoritos. La fina capa de iridio se ha registrado desde Canadá hasta la Antártida y alrededor de todo el globo terráqueo. Esta capa además, contiene minerales formados por el choque violento de rocas, que se denominan “impactitas”.

Debajo del mar Caribe, en la península de Yucatán, se registra un cráter gigantesco de un meteorito, del que se ha datado su edad coincidiendo con el evento de mega-extinción de fines del Cretácico y comienzo del Terciario denominado por ello límite K/T (o K/P por el primer periodo de tiempo del Terciario: el Paleógeno).

¿Pero?... ¡la caída de un meteorito no asegura la mega-extinción de la biota!

Exactamente, el hecho de saber que cayó un gran meteorito no es evidencia suficiente para explicar la desaparición del 60 por ciento de toda la biota de un planeta, incluyendo numerosos grupos animales y vegetales que tuvieron una fuerte dominancia en el planeta y que luego no se registran jamás en vida.

El evento de impacto, aunque concordante en tiempo con la extinción masiva, debe ser estudiado en detalle. De hecho, la mega-extinción de fines del Cretácico, debe ser estudiada en más detalle, ya que solo conocemos menos de 20 lugares puntuales en el mundo con rocas de esas edades, como para poder explicar que fue lo que pasó hace 66 millones de años atrás en todo el mundo. Entender como respondieron las diversas cadenas tróficas de las biotas entrega valiosa información de cómo el Planeta Tierra se auto-regula manteniendo hace más de 3.500 millones de años vida en sus superficie. No hay guerras nucleares, ni películas de zombies, que puedan asemejarse a los acontecimientos naturales que han pasado sobre la superficie de la Tierra. Conocer los grandes cambios de los ecosistemas del pasado son una clave para saber cómo puede responder a los diversos impactos que puedan ocurrir en el futuro, incluyendo la actividad del hombre o aún mucho peores.

La mayoría de los 20 lugares puntuales en donde podemos estudiar fósiles de antes y después del límite K/T corresponden a lugares del Hemisferio Norte. En el Hemisferio Sur, muy pocos lugares en Australia, Antártida y América del Sur son conocidos. Muchos de ellos son rocas marinas y no podemos saber qué fue lo que pasó en la superficie de la Tierra. Además varios de ellos tienen muy pocos fósiles, por lo que los estudios factibles se reducen aún más

Por suerte, ¡tenemos fósiles en Argentina!

Esta semana hemos publicado un trabajo realizado con investigadores argentinos y estadounidenses que han arrojado una gran novedad sobre los eventos que acontecieron en el límite K/P en latitud sur de Patagonia. El estudio se basa en la diversidad ecológica entre insectos y plantas antes y después del gran evento de fines del Cretácico, con el fin de establecer si ocurrió una extinción y cómo se comportó antes y después del impacto del meteorito.

Las conclusiones publicadas en una revista del grupo editorial “Nature” se lograron gracias a más de 10 años de estudios en rocas de edad Cretácico y Paleógeno en la Provincia de Chubut. Las rocas que preservan los fósiles, fueron sedimentos de bahías marinas rodeadas de abundante vegetación frondosa de climas húmedos y cálidos, muy diferentes a lo que hoy es la estepa Patagónica.  En esas rocas se preservan restos vegetales como bosques petrificados e impresiones de hojas en finas capas de sedimentos.

Un estudio que publicamos en el 2007, había determinado que la diversidad de plantas que hallamos inmediatamente posterior al límite K/P (el impacto del meteorito), era mucho mayor en el Hemisferio Sur que en el Norte. En aquel momento propusimos que o bien, las afecciones del impacto no fueron tan graves en el sur de América del Sur como sí lo fue en el Hemisferio Norte -como así lo atestiguaban numerosas publicaciones sobre floras fósiles de América del Norte-; o bien la recuperación de la biodiversidad de plantas habría sido mucho mayor en el sur que en el norte y por ende, las floras del norte habrían sido más lentas en recuperarse luego del impacto.

El nuevo estudio liderado por tres estadounidenses (Mike Donovan, Conrad Labandeira y Peter Wilf) y dos paleontólogos argentinos de CONICET (Rubén Cúneo del Museo Paleontológico de Trelew y Ari Iglesias del INIBIOMA en Bariloche), se enfocó en analizar la biodiversidad de insectos antes y después del límite K/P. Como los fósiles de insectos son muy difíciles de hallar, el estudio se enfocó sobre los daños que realizan los insectos sobre las hojas de las plantas. Cada tipo de insecto genera diferentes tipos de daños en las hojas. Algunos dejan marcas de sus mandíbulas al alimentarse (mordidas y puntos de succión), otros ponen huevos sobres las hojas (los cuales quedan marcados en los fósiles como oviposiciones), otros viven como larvas dentro de las hojas dejando caminitos a medida que van creciendo (denominadas minaciones) y otros generan reacciones del tejido de las plantas denominadas agallas.

De las más de 3.500 hojas fósiles de Chubut analizadas, se hallaron más de 1.600 daños de insectos, de los cuales se reconocieron 69 tipos diferentes de acciones de insectos sobre las hojas. El análisis de las diferentes interacciones de insectos sobre las hojas a lo largo del tiempo, ha permitido conocer más a fondo qué fue lo que ocurrió en este rincón del Globo en un momento tan drástico como la extinción masiva del K/P.

Y ... ¿Qué se concluyó?

Pues, el estudio arrojó que aquellos insectos que eran muy específicos de un tipo especial de planta (especializado en un tipo de hoja), perecieron. Aquellos que eran insectos generalistas (que podían comer de varios tipos de plantas) en su mayoría también perecieron, pero son los que menos impacto sufrieron. Se concluyó que los insectos más indicativos para el reconocimiento de la extinción masiva fueron aquellos que colocan sus huevos dentro de las hojas y sus larvas producen galerías o minaciones. Estos últimos daños, los producen en su mayoría las avispas (hymenópteros), polillas (lepidópteros) y moscas (dípteros), cuyas larvas luego de comer la hoja generan una cámara de pupación, que también se preserva en estado fósil, y de donde surge el adulto que es alado.

El estudio comparado con la evidencia científica de similares ambientes en similares latitudes pero provenientes del Hemisferio Norte, deja entonces reconocer que si bien la vegetación de Patagonia fue mucho más rápida en recuperarse luego del impacto del meteorito, los ecosistemas fueron brutalmente afectados y numerosas plantas e insectos se extinguieron, denotando que la mega-extinción ha ocurrido en todas las regiones del globo, incluyendo Patagonia.

Muchos estudios aún siguen en marcha, ya que del intensivo trabajo realizado para la colecta de tantos materiales fósiles, han permitido el hallazgo de plantas e insectos totalmente novedosos para la ciencia. Algunos de ellos ya han sido publicados y evidencian una fuerte conexión biótica con Australia y los fósiles de Antártida. Esa conexión biótica se remonta a cuando estos continentes estaban reunidos en el Super-Continente de Gondwana. La alta riqueza de fósiles hallada en Patagonia, junto con diversas especies que hoy existen en América del Sur evidencia que la extrema diversidad biótica del Neotrópico tiene una raíz mucho más antigua de la que pensamos tenía. Diversos grupos de plantas y animales aún persisten desde los tiempos del Continente de Gondwana, muchos otros se han extinto, pero otros muchos han surgido.