Oxígeno vinculado con el auge y el tamaño de la temprana evolución animal
A medida que el contenido de la atmósfera de la Tierra cambia con el tiempo, el curso de la evolución animal también podría cambiar.
Un equipo internacional de investigadores piensa ahora que los oscilantes niveles de oxígeno de alguna manera organizaron el auge y la forma de la fauna de nuestro planeta, como el director de una sinfonía viva.
Por primera vez, su investigación ha relacionado la rápida aparición de la vida animal durante la Explosión Cámbrica con un aumento repentino en los niveles de oxígeno en la atmósfera, mientras que también muestra que los eventos de extinción masiva implicaron una correspondiente caída en el oxígeno.
"Las complejas criaturas que surgieron durante la Explosión Cámbrica fueron los precursores de muchos de los animales modernos que vemos hoy", explica el geoquímico Tianchen He, de la Universidad de Leeds.
"Pero debido a que durante este período de tiempo no hay un registro directo de oxígeno en la atmósfera, ha sido difícil determinar qué factores podrían haber impulsado este punto crucial en la evolución".
La respuesta resultó estar oculta en Siberia, una región llamada la Plataforma Siberiana, que alguna vez fue un mar poco profundo, y albergaba la mitad de todas las especies fosilizadas descubiertas que se sabe estaban vivas durante la época del Cámbrico.
Al analizar antiguas muestras de piedra caliza de dos ríos en esta área, los investigadores pudieron crear un modelo que compara los ciclos del carbono y el azufre, los niveles estimados de oxígeno y la diversidad animal de hace más de 500 millones de años.
Sus hallazgos revelan que durante las épocas de alto oxígeno, el océano poco profundo experimentó pulsos de diversificación animal, lo que proporciona una posible explicación de la "naturaleza gradual" de la Explosión Cámbrica.
"En los modernos y antiguos océanos, las aguas bien oxigenadas se asocian generalmente con tamaños corporales más grandes, mayor diversidad, biomineralización esquelética avanzada y mayor motilidad y carnivoría", escriben los autores, además explica cómo esto incrementó muchos hábitats, brindando nuevas oportunidades para la expansión y emergencia de los animales.
Por otro lado, durante tiempos de bajo nivel de oxígeno, por ejemplo en el Cámbrico temprano, los investigadores notaron una "pausa prolongada" en la diversificación, que duró más de 20 millones de años y causó varias oleadas de extinción.
Los orígenes de la Explosión Cámbrica han desconcertado a los científicos durante años, y se está debatiendo acaloradamente el papel del oxígeno. Estos nuevos hallazgos brindan un fuerte apoyo a la narrativa científica más popular, que sugiere que las nuevas estructuras corporales y estilos de vida de los animales se asociaron con demandas de oxígeno mucho más altas, y que esto podría haber jugado un importante papel en la regulación del patrón de vida que vemos hoy.
"Este es el primer estudio que muestra claramente que nuestros primeros ancestros animales experimentaron una serie de radiaciones y cuellos de botella evolutivos causados por cambios extremos en los niveles de oxígeno en la atmósfera", dice el coautor Graham Shields del University College London.
"En ese momento, la Tierra pasó de estar poblada por organismos simples, unicelulares e inmóviles a albergar la maravillosa variedad de formas de vida intrincadas y energéticas que vemos hoy".
Este estudio ha sido publicado en Nature Geoscience: Possible links between extreme oxygen perturbations and the Cambrian radiation of animals
