La 'venganza' de los excavadores de los fondos marinos

madrigueras de antiguos animales excavadores

Echando otro vistazo a la importancia de la bioturbación en los ecosistemas oceánicos

Los antiguos excavadores del lecho marino han tenido una mala reputación durante años.

Se cree que estos prehistóricos batidores de tierra, una amplia variedad de gusanos, trilobites y otros animales que vivieron en los océanos de la Tierra hace cientos de millones de años, desempeñaron un papel clave en la creación de las condiciones necesarias para que floreciera la vida marina. Sus actividades alteraron la composición química del propio mar y la cantidad de oxígeno en los océanos, en un proceso llamado bioturbación.

¿Pero esa bioturbación ayudó u obstaculizó la expansión de la vida animal compleja? Un nuevo estudio de Yale encontró que los excavadores del fondo marino fueron muy útiles.

"Los animales bioturbadores son uno de nuestros principales ejemplos de 'ingenieros de ecosistemas'", dijo la autora principal Lidya Tarhan, profesora asistente de ciencias terrestres y planetarias en Yale. "Desempeñan un importante papel en la configuración de la composición química de los océanos e incluso, en escalas de tiempo geológicas, la atmósfera".

Los animales bioturbadores que viven y excavan en los sedimentos del lecho marino se generalizaron y activaron por primera vez durante el período Cámbrico temprano, hace unos 541 millones de años. Fueron parte de la llamada "Explosión Cámbrica", cuando la mayoría de los grupos de animales con planes corporales y sofisticados comportamientos comenzaron a aparecer en rápida sucesión, según el registro fósil.

Pero existe un gran debate entre los científicos de la Tierra sobre el impacto que estos excavadores tuvieron en su entorno.

Por ejemplo, existe la relación entre la bioturbación y la disponibilidad de fósforo, un nutriente crítico que es necesario para toda la vida. La disponibilidad de fósforo determina el tamaño de la biosfera global y la complejidad de la vida que puede soportar. El fósforo llega al fondo marino principalmente en forma de plancton, cuyos cadáveres se hunden hasta el fondo del océano después de la muerte, y de las aguas oceánicas que circulan hacia arriba a lo largo de los márgenes de los continentes.

Una gran cantidad de recientes investigaciones ha sugerido que los primeros excavadores tomaron fósforo y lo enterraron, sofocando efectivamente el suministro de este nutriente que crea vida. La teoría también sugiere que la bioturbación cambió la forma en que el carbono está enterrado bajo el fondo del océano, lo que provocó una reducción generalizada del oxígeno en el agua.

Un cuerpo de investigación separado sobre la bioturbación, basado en la teoría evolutiva y las observaciones del registro fósil, ofrece una premisa muy diferente. Esta teoría sostiene que la excavación del lecho marino habría llevado a una mayor sofisticación biológica, no menos, en términos de tamaño y comportamiento de los animales.

sedimentos bioturbados por animales excavadores

Imagen: Las rocas sedimentarias registran antiguos sedimentos del lecho marino bioturbados por los primeros animales excavadores; Formación de playa Cambro-Ordovícico, Canadá.

"Durante mucho tiempo hemos tenido estos dos campos de pensamiento principales, fundamentalmente en desacuerdo entre sí, con respecto al papel de los primeros animales en la formación de la química, la habitabilidad y la ecología de los océanos", dijo Tarhan.

El nuevo trabajo del equipo de Yale tiene como objetivo resolver el asunto.

Para el estudio, Tarhan y sus colegas crearon nuevos modelos de ciclo de fósforo y bioturbación que representan con mayor precisión ambos procesos. Por ejemplo, dijo, los modelos anteriores no tenían en cuenta la gran cantidad de minerales ricos en fósforo que se forman en los sedimentos del fondo del océano. Del mismo modo, los modelos anteriores asumieron que la bioturbación era una actividad de todo o nada que funcionaba casi como un interruptor de encendido y apagado, en lugar de un comportamiento que aumentaba gradualmente.

"Nuestro trabajo ha reconciliado, por primera vez, los dos marcos principales con respecto al papel de los primitivos animales en impulsar cambios en los paisajes evolutivos y biogeoquímicos de los primeros océanos de la Tierra", dijo Tarhan. "Los primeros animales excavadores fomentaron de hecho el surgimiento de ecosistemas cada vez más productivos y complejos y ayudaron a promover la explosión del Cámbrico, en lugar de sofocar o retrasar su impacto".

La investigación se ha publicado en la revista Earth and Planetary Science Letters: Bioturbation feedbacks on the phosphorus cycle

Imagen de cabecera: Un conjunto de madrigueras producidas por algunos de los primeros animales excavadores del lecho marino; Formación de la isla Chapel del Cámbrico inferior, Canadá. (Fotos de Lidya Tarhan)

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