Para sobrevivir al impacto de un asteroide, las algas aprendieron a cazar

cocolitóforos de Halloween

Es una buena historia para Halloween: cuando se apagan las luces, todos comienzan a comerse unos a otros

Diminutas y aparentemente inofensivas plantas oceánicas (llamadas cocolitóforos) sobrevivieron a la oscuridad del impacto de un asteroide que mató a los dinosaurios al aprender un macabro comportamiento: comerse a otras criaturas vivientes.

Grandes cantidades de escombros, hollín y aerosoles se dispararon a la atmósfera cuando un asteroide se estrelló contra la Tierra hace 66 millones de años, sumiendo al planeta en la oscuridad, enfriando el clima y acidificando los océanos. Junto con los dinosaurios en la tierra y los reptiles gigantes en el océano, las especies dominantes de algas marinas fueron aniquiladas instantáneamente, excepto un raro tipo.

Un equipo de científicos, incluidos investigadores de UC Riverside, quería comprender cómo lograron prosperar estas algas mientras la extinción masiva se extendía por el resto de la cadena alimentaria global.

"Este evento estuvo muy cerca de acabar con toda la vida multicelular en este planeta, al menos en el océano", dijo el geólogo de la UCR y coautor del estudio Andrew Ridgwell. "Si eliminas las algas, que forman la base de la cadena alimentaria, todo lo demás debería morir. Queríamos saber cómo evitaron ese destino los océanos de la Tierra y cómo volvió a evolucionar nuestro moderno ecosistema marino después de tal catástrofe".

Para responder a sus preguntas, el equipo examinó fósiles bien conservados de las algas supervivientes y creó detallados modelos informáticos para simular la probable evolución de los hábitos de alimentación de las algas a lo largo del tiempo.

Según Ridgwell, los científicos tuvieron en primer lugar un poco de suerte al encontrar los fósiles de tamaño nanométrico. Se ubicaron en sedimentos de rápida acumulación y alto contenido de arcilla, lo que ayudó a preservarlos de la misma manera que los pozos de alquitrán de La Brea brindan un entorno especial para ayudar a preservar los mamuts.

La mayoría de los fósiles tenían escudos hechos de carbonato de calcio, así como agujeros en sus escudos. Los agujeros indican la presencia de flagelos, estructuras delgadas en forma de cola que permiten que naden los diminutos organismos.

nanoplancton

Imagen: Imágenes de microscopio electrónico de barrido (SEM) de alta resolución de las cubiertas de células fósiles de nanoplancton que destacan los agujeros que habrían permitido que los flagelos y el haptonema emergieran de la célula y atrajeran partículas de alimentos.

"La única razón por la que necesitas moverte es para atrapar a tu presa", explicó Ridgwell.

Los parientes modernos de las antiguas algas también tienen cloroplastos, que les permiten utilizar la luz solar para producir alimentos a partir de dióxido de carbono y agua. Esta capacidad de sobrevivir tanto al alimentarse de otros organismos como a través de la fotosíntesis se llama mixotrofia. Ejemplos de las pocas plantas terrestres con esta capacidad incluyen a las carnívoras Venus atrapamoscas y Drosera.

agujeros de flagelos en nanoplancton

Imagen: Una vista SEM de un fondo marino después de la extinción que muestra la abundancia de estas células con aberturas flagelares. Estas células tienen alrededor de 7 micrones de diámetro (7/1.000ths de milímetro) con las barras de escala al lado de cada imagen que muestran el tamaño de un micrón (1/1.000th mm).

Los investigadores encontraron que una vez que se despejó la oscuridad posterior al asteroide, estas algas mixotróficas se expandieron desde las áreas de la plataforma costera hacia el océano abierto, donde se convirtieron en una forma de vida dominante durante el próximo millón de años, ayudando a reconstruir rápidamente la cadena alimentaria. También ayudó que las criaturas más grandes que normalmente se alimentarían de estas algas estuvieran inicialmente ausentes en los océanos posteriores a la extinción.

evolución del nanoplancton

Imagen: Gráfico que explica el método de investigación y los hallazgos.

"Los resultados ilustran tanto la extrema adaptabilidad del plancton oceánico como su capacidad para evolucionar rápidamente, sino que también, para las plantas con un tiempo de generación de un solo día, siempre estás a solo un año de oscuridad de la extinción", dijo Ridgwell.

Solo mucho más tarde las algas evolucionaron, perdiendo la capacidad de comer otras criaturas y restableciéndose para convertirse en una de las especies de algas dominantes en el océano actual.

"La mixotrofia fue tanto el medio de supervivencia inicial como luego una ventaja después de que la oscuridad posterior al asteroide desapareció debido a las abundantes células pequeñas y bonitas, probablemente cianobacterias sobrevivientes", dijo Ridgwell. "Es una buena historia para Halloween: cuando se apagan las luces, todos comienzan a comerse unos a otros".

Los hallazgos se publican en la revista Science Advances: Algal plankton turn to hunting to survive and recover from end-Cretaceous impact darkness

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