Señales de los primeros arrecifes del mundo escondidos en una montaña del desierto

arrecife de Gold Point, Nevada

Los arqueociátidos fueron los constructores originales de arrecifes de la Tierra

En las montañas del condado de Esmeralda, muy por encima de la reseca extensión del suroeste de Nevada y justo al otro lado de la frontera con el Valle de la Muerte de California, Emmy Smith está a la caza de las señales de lo que parece inimaginable en un lugar tan quemado: un arrecife tropical.

Hace alrededor de 520 millones de años, no mucho (geológicamente hablando) después de que la explosión del Cámbrico marcó el comienzo de una abundancia repentina de vida compleja, las cimas de estas montañas eran el lecho marino. El mar Paleozoico estaba repleto de vida invertebrada, y los organismos que vivían aquí encontraron refugio en un tipo de ecosistema completamente nuevo: un arrecife construido por animales.

"Esta fue una importante innovación biológica y se registró en California y Nevada", dice Smith, paleontólogo de la Universidad Johns Hopkins en Maryland.

En un sitio de campo aproximadamente a ocho kilómetros al noreste del remanso en gran parte desierto de Gold Point, Nevada, una antigua ciudad minera con una población de solo seis personas, Smith y sus colegas examinaron recientemente las ruinas fosilizadas de uno de estos antiguos arrecifes.

"Estás en el desierto caminando por las montañas, pero al mismo tiempo te sientes como si estuvieras buceando", dice Smith.

antiguo arrecife de Nevada

Imagen: De cerca, las rocas del desierto de Nevada se erizan con los restos fosilizados de vida antigua. Foto de Mary Lonsdale

Para el ojo inexperto, las rocas no parecen gran cosa. Pero bajo un microscopio, una delgada sección transversal pulula con formas que se asemejan a rosquillas segmentadas y oscuras y sinuosas venas. Este motivo abstracto es el vestigio fosilizado de los arqueociatos o arqueociátidos, un grupo diverso de esponjas que se alimentan por filtración.

Los arqueociatos fueron los primeros constructores de arrecifes del mundo. Comunes justo después de la explosión del Cámbrico, los arqueociatos son anteriores a los corales formadores de arrecifes en 40 millones de años. Al igual que sus equivalentes modernos, los arqueociatos crecieron en los esqueletos calcificados de sus antepasados, agregando sus propios cuerpos tubulares y ramificados para construir inmensas estructuras a lo largo de generaciones.

Estos prósperos ecosistemas tuvieron una vida relativamente corta. A nivel global, los arrecifes de arqueociatos solo persistieron durante unos 20 millones de años, un mero destello en la historia oceánica. Es un misterio por qué se extinguieron, pero el arrecife Gold Point, que ofrece uno de los últimos ejemplos conocidos de estas esponjas formadoras de arrecifes, tiene una pista.

Se han encontrado arrecifes de arqueociatos fosilizados en todas partes, desde Siberia hasta Marruecos. Pero el arrecife en lo alto de las montañas del suroeste de Nevada es una bendición particular para la comprensión por los científicos de las volátiles condiciones después de la explosión del Cámbrico.

El arrecife fosilizado tiene en ciertos puntos 70 metros de espesor, dice Sara Pruss, paleontóloga del Smith College de Massachusetts que participó en la investigación. "Puedes observar los cambios a fina escala a lo largo del tiempo porque obtienes este período de deposición grande y denso", dice ella. "De hecho, puedes ver cómo cambia el entorno".

Dentro de los restos fosilizados, Pruss y Smith han encontrado evidencia de un abrupto cambio en el clima. Hace alrededor de 515 millones de años, una gran losa de la América del Norte ancestral conocida como Laurentia se había astillado de un supercontinente sur, arrojando cantidades masivas de carbono a la atmósfera, que extrajo oxígeno de los océanos y acidificó el agua en un evento conocido como la excursión de isótopos de carbono de extinción de arqueociatos.

Este evento, dice Pruss, refleja cómo ha cambiado hoy la química del océano, aunque de una manera mucho más dramática: "Hay muchos puntos en común entre la extinción de arqueociatos y el declive [de] los modernos arrecifes de coral", dice Pruss.

La detallada preservación del arrecife Gold Point también pinta una imagen de cómo se habría visto en su apogeo.

Los fósiles encapsulan un espectro de hábitats costeros y especies de arqueociatos, desde habitantes cercanos a la costa que preferían los bajíos azotados por las olas, hasta aquellos que solo podían tolerar enclaves tranquilos de aguas profundas. Esta amplitud de estilos de vida de arqueociatos se hace eco de la diversidad de corales de hoy en día, dice Pruss. "Si vas a las Bahamas y practicas esnórquel, ves el mismo [patrón] de diferentes corales viviendo en diferentes lugares".

arqueociato fosilizado de Australia

Imagen: Un arqueociato fosilizado como se ve en la piedra caliza del Cámbrico desenterrado en el sur de Australia. Foto del Museo de Historia Natural.

Sin embargo, aunque el arrecife Gold Point comparte similitudes estructurales con un moderno cayo caribeño con incrustaciones de coral, David Cordie, paleontólogo del Edgewood College de Wisconsin, dice que probablemente no hubiera sido una buena práctica bucear con esnórquel. Cerca de la costa y extremadamente poco profundos, estos arrecifes habrían sido inundados por nutrientes y sedimentos que se arrastraban desde las costas. "Si tuviera que retroceder en el tiempo, probablemente sería turbio, muy poco profundo, con poca actividad como cabría esperar en los entornos de arrecifes de hoy", dice Cordie, que no participó en la nueva investigación de Gold Point. "Así que quizás un poco decepcionante para los estándares de algunas personas".

Sin embargo, si pudieras mirar a través del agua turbia, serías recibido por un extravagante grupo de habitantes del arrecife. Trilobites espinosos se escurrían a lo largo del lecho marino, girando alrededor de los brazos parecidos a plumas de los crinoideos y los tallos parecidos a los cactus de los canciloríidos, un enigmático grupo de criaturas sésiles encerradas en cientos de placas de armadura en forma de estrella.

Otras excavaciones cercanas han arrojado hiolitos fosilizados, un extraño grupo de antiguos braquiópodos aparentemente arrancados de las páginas de una novela de ciencia ficción. Algunas especies de hiolitos se apoyaron en el lecho marino usando un par de largas espinas y desplegaron un conjunto de tentáculos errantes entre sus dos conchas, la inferior de las cuales se redujo a un cono, para recolectar presas planctónicas (Sus fósiles se parecen un poco a un cono de helado con brazos).

hiolito Haplophrentis

Imagen: Reconstrucción de un hiolito Haplophrentis en el fondo marino del Cámbrico

Al igual que sus análogos modernos, los arrecifes de arqueociatos "eran centros de diversidad", dice Smith. Y la maravillosa conservación del arrecife Gold Point, que incluye su compleja estructura tridimensional, ha permitido a los paleontólogos señalar los rincones y grietas donde los trilobites y los primeros crinoideos se acurrucaban entre los tallos de las esponjas. "Realmente tienes una idea de las pequeñas casas en las que vivían esas cosas", dice Mary Lonsdale, una estudiante graduada que está cursando su doctorado en el laboratorio de Smith en Johns Hopkins. "Era un próspero ecosistema".

"Los arrecifes son lugares increíbles de diversidad y son bastante hermosos", dice Lonsdale. "Los entornos de los arrecifes son simplemente encantadores en el mundo moderno, pero son igualmente encantadores en el pasado".

Referencias:

Cambrian reefs in the lower Poleta Formation: a new occurrence of a thick archaeocyathan reef near Gold Point, Nevada, USA
• Palaeoecology of the archaeocyathan reefs from the lower Cambrian Harkless Formation, southern Nevada, western United States and carbon isotopic evidence for their demise

Imagen de cabecera: En las montañas del suroeste de Nevada, los oscuros remanentes fosilizados de arrecifes de arqueociatos extintos salpican las cimas de las colinas. Hace millones de años, estos picos estaban en el fondo del mar. Foto de Sara Pruss

Etiquetas: ConstructorArrecifeMontañaDesierto

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