Fósiles revelan que las algas son muy anteriores a los animales que vemos hoy en los bosques de algas
Los bosques submarinos únicos de algas que bordean la costa del Pacífico sustentan un variado ecosistema que se cree que ha evolucionado junto con las algas durante los últimos 14 millones de años.
Pero un nuevo estudio muestra que las algas marinas florecieron en la costa noroeste hace más de 32 millones de años, mucho antes de la aparición de los modernos grupos de mamíferos marinos, erizos de mar, aves y bivalvos que habitan hoy en los bosques.
La edad mucho mayor de estos bosques costeros de algas marinas, que hoy son un rico ecosistema que alberga nutrias, leones marinos, focas y muchas aves, peces y crustáceos, significa que probablemente fueron la principal fuente de alimento para un antiguo mamífero ahora extinto llamado desmostilio. Se cree que este pastoreador del tamaño de un hipopótamo está relacionado con las actuales vacas marinas, los manatíes y sus parientes terrestres, los elefantes.
"Al principio la gente decía: 'No creemos que las algas estuvieran allí antes de hace 14 millones de años porque los organismos asociados con el bosque de algas moderno aún no estaban allí'", dijo la paleobotánica Cindy Looy, profesora de biología integrativa en la Universidad de California, Berkeley.
"Ahora, mostramos que las algas estaban allí, pero no estaban todos los organismos que se espera que estén asociados con ellas. Lo cual no es tan extraño, porque primero necesitas la base de todo el sistema antes de que todo lo demás pueda aparecer".
La evidencia de la mayor antigüedad de los bosques de algas marinas proviene de fósiles recientemente descubiertos de la base de las algas marinas, la parte en forma de raíz de las algas que las ancla a las rocas o a los organismos adheridos a las rocas en el fondo marino. El estípite, o tallo, se fija a la sujeción y sostiene las hojas, que normalmente flotan en el agua gracias a vejigas de aire.
Imagen: Una reconstrucción con rayos X de un fósil de algas marinas de 32 millones de años de antigüedad coloreada para mostrar la base (naranja), el soporte (amarillo) y el caparazón de bivalvo al que se adhirió (azul). Crédito: Dula Parkinson/Fuente de luz avanzada, Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley
El colega de Looy, Steffen Kiel, fechó estos anclajes fosilizados, que todavía agarran almejas y envuelven percebes y caracoles, en hace 32,1 millones de años, en medio de la Era Cenozoica, que se extiende desde hace 66 millones de años hasta el presente. El fósil de alga marina más antiguo conocido hasta ahora, que consta de una vejiga de aire y una hoja similar a la del alga marina actual, data de hace 14 millones de años y se encuentra en la colección del Museo de Paleontología de la Universidad de California (UCMP).
"Nuestras reservas proporcionan pruebas convincentes de que las algas marinas son la fuente de alimento de un enigmático grupo de mamíferos marinos, los desmostilios", afirmó Kiel, autor principal del artículo y curador principal del Museo Sueco de Historia Natural en Estocolmo.
"Este es el único orden de mamíferos del Cenozoico que realmente se extinguió durante el Cenozoico. Durante mucho tiempo se había sugerido que las algas marinas eran una fuente de alimento para estos mamíferos marinos del tamaño de un hipopótamo, pero faltaban pruebas reales. Nuestros puntos de apoyo indican que las algas marinas son un probable candidato".
Imagen: Un corte a través de un fósil de 32 millones de años que muestra el háptero en forma de dedo que crece sobre un percebe. Crédito: Steffen Kiel
Según Kiel y Looy, autor principal del artículo y curador de paleobotánica del UCMP, estos primeros bosques de algas probablemente no eran tan complejos como los bosques que evolucionaron hace unos 14 millones de años. Los fósiles del Cenozoico tardío a lo largo de la costa del Pacífico indican una abundancia de bivalvos (almejas, ostras y mejillones), aves y mamíferos marinos, incluidos los sirenios relacionados con los manatíes y los predecesores extintos de la nutria marina, parecidos a osos, llamados Kolponomos. Tal diversidad no se encuentra en el registro fósil de hace 32 millones de años.
"Otra implicación es que el registro fósil ha demostrado, una vez más, que la evolución de la vida (en este caso, de los bosques de algas marinas) fue más compleja de lo estimado únicamente a partir de datos biológicos", dijo Kiel. "El registro fósil muestra que numerosos animales aparecieron y desaparecieron de los bosques de algas durante los últimos 32 millones de años, y que los ecosistemas de bosques de algas que conocemos hoy sólo han evolucionado durante los últimos millones de años".
El valor de los aficionados a la caza de fósiles
Los fósiles fueron descubiertos por James Goedert, un coleccionista aficionado de fósiles que trabajó en Kiel en el pasado. Cuando Goedert abrió cuatro nódulos de piedra que encontró a lo largo de la playa cerca de Jansen Creek en la Península Olímpica en Washington, vio lo que parecían restos de algas marinas y otras macroalgas comunes a lo largo de la costa en la actualidad.
Kiel, que se especializa en la evolución de los invertebrados, coincidió y posteriormente fechó las rocas basándose en la proporción de isótopos de estroncio. También analizó los niveles de isótopos de oxígeno en las conchas de los bivalvos para determinar que los fósiles vivían en agua ligeramente más cálida que la actual, en el rango superior de temperaturas que se encuentran en los modernos bosques de algas.
Imagen: Esta línea de tiempo representa la evolución de los bosques de algas y organismos asociados a lo largo de la costa del Pacífico durante los últimos 32 millones de años, junto con las variaciones de la temperatura del agua. Las barras negras indican miembros de los complejos y modernos ecosistemas de algas marinas: nutrias marinas, abulones, erizos de mar y, hasta hace poco, vacas marinas. Las barras verdes indican miembros ahora extintos de los primeros lechos de algas, incluidos los desmostilios y los plotopteridos parecidos a los pingüinos. Crédito: Steffen Kiel y Cindy Looy
Looy se acercó a la coautora Dula Parkinson, científica de la Fuente de Luz Avanzada en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, para obtener ayuda para obtener una exploración de rayos X en 3D de uno de los fósiles retenidos utilizando microscopía tomográfica de rayos X con radiación sincrotrón (SRXTM). Cuando revisó los detallados cortes de rayos X del fósil, se sorprendió al ver un percebe, un caracol, un mejillón y pequeños foraminíferos unicelulares escondidos dentro del fósil, además del bivalvo sobre el que se asentaba.
Looy señaló, sin embargo, que la diversidad de invertebrados encontrados dentro del alga fosilizada de 32 millones de años no era tan alta como la que se encontraría hoy dentro de un bosque de algas.
"Los antiguos bosques definitivamente no son tan ricos como lo serían si fuera a un ecosistema de algas marinas en este momento", dijo Looy. "La diversificación de los organismos que viven en estos ecosistemas aún no había comenzado".
Kiel y Looy planean realizar más estudios de los fósiles para ver qué revelan sobre la evolución del ecosistema de algas marinas en el Pacífico Norte y cómo se relaciona con los cambios en el sistema climático oceánico.
La investigación se ha publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences: Early Oligocene kelp holdfasts and stepwise evolution of the kelp ecosystem in the North Pacific
