El oxígeno aceleró nuestra evolución

Los dinosaurios han sido la bandera de la paleontología, el motivo por el que mucha gente se ha interesado por esa ciencia a caballo entre la geología y la biología más estrictas. Sin embargo, los reptiles terribles que una vez controlaron la Tierra ahora dominan la atención mediática, y eclipsan a la infinidad de extrañas formas de vida que este mundo ha conocido. Porque, por espectacular que sea imaginar un amasijo de dientes y garras de 7 toneladas y 12 metros de largo, el tiranosaurio es como un helado de chocolate, funciona y a todos les gusta, pero una vez haces el paladar a nuevos sabores, encuentras que hay cosas mucho más interesantes. Al margen de la fantasía draconiana que eran los terópodos, podemos preguntarnos cómo fueron las primeras formas de vida animales, cuándo aparecieron o, incluso, por qué surgieron entonces y no en otro momento.

Uno de los motivos es que los invertebrados primigenios son mucho menos cinematográficos que los dinosaurios, por supuesto, pero hay otro factor para tener en cuenta: la falta de información. A medida que retrocedemos en la historia de nuestro planeta las pistas son más escasas e indirectas. No hay grandes cráneos, sino peculiaridades químicas, sutiles para el ojo inexperto, pero a partir de las cuales podemos llegar a reconstruir una imagen bastante acertada del pasado. Por ejemplo, un elemento especialmente interesante para echar la vista atrás es el oxígeno, que nos habla de la vida y la muerte, la evolución y la extinción. De hecho, un nuevo estudio propone que unas fluctuaciones de oxígeno, hace mil millones de años, pudieron ser determinantes para la aparición de nuestros antepasados remotos, los primeros animales.

El oxígeno en tres actos

Como tantas otras buenas historias, el pasado de nuestro planeta puede dividirse en tres actos. Hay muchísimas otras formas de dividir el tiempo pretérito, pero si hablamos del oxígeno, podemos pensar en tres momentos especialmente relevantes. El primero tuvo lugar hace dos mil millones de años, cuando solo había seres unicelulares y el oxígeno apareció por primera vez en la atmósfera.

Hasta entonces, el oxígeno estaba fijado en las rocas, unido al silicio, por el que siente una excepcional afinidad. Para que el aire contuviera oxígeno hizo falta que aparecieran organismos capaces de separarlo de las moléculas de dióxido de carbono y, así liberarlo a la atmósfera. Fueron los primeros seres en hacer la fotosíntesis, por la que tan bien conocemos a las plantas. Aquel evento es conocido como “la Gran Oxidación” y, como el resto de los seres vivos no estaban preparados para enfrentarse a un elemento tan oxidante como es el oxígeno, su aparición en la atmósfera trajo consigo la primera gran extinción masiva de la historia.

Hace 400 millones de años empezó el tercer acto, donde el oxígeno alcanzó los niveles que conocemos ahora y se estabilizó. En el aire, actualmente, hay un 21% de oxígeno. Sabemos que, por ejemplo, en el periodo Carbonífero (hace 350 millones de años), el oxígeno representaba el 35% de la composición del aire. Es más, esta bastante aceptado que esta mayor concentración de oxígeno fue lo que posibilitó el crecimiento de los invertebrados hasta el punto de dar a luz libélulas de 70 centímetros de envergadura y milpiés con una longitud de dos metros y medio. Sin embargo, el segundo acto estaba mucho menos claro.

La evolución acelerada

Normalmente, se barajan dos escenarios opuestos para reconstruir el segundo acto del oxígeno en la Tierra. Sabemos que algo tuvo que suceder en la era Neoproterozoica, que empezó hace 1.000 millones de años y terminó 500 millones de años después. Fue entonces entre 541 y 635 millones atrás, cuando aparecieron los animales, la famosa fauna de Ediacara que tan poco se parece la vida del presente. El primer escenario plantea que el oxígeno atmosférico se mantuvo más o menos bajo tras la Gran Oxidación hasta justo antes de la aparición de estos primeros animales. El otro sugiere que estuvo elevado durante millones de años antes de que surgiera la fauna de Ediacara. Sin embargo, podría ser que ninguna de estas dos hipótesis fuera correcta.

El Dr. Benjamin Mills y su equipo acaban de publicar el artículo de una investigación donde analizan la concentración de las distintas formas de carbono que se encuentran en los antiguos sedimentos de mares poco profundos. Ahora son rocas de caliza cuyas capas funcionan como instantáneas de los últimos 1500 millones de años. Al conocer estos detalles sobre el carbono, los científicos pueden deducir cuánta actividad fotosintética había en aquellos mares y, por lo tanto, cuánto oxígeno hacía falta para hacerla posible. Los resultados proponen un tercer escenario en el que el oxígeno fue fluctuando enormemente desde la Gran Oxidación hasta que aparecieron las primeras formas de vida animal.

Al aumentar la cantidad de oxígeno en la atmósfera, los océanos se oxigenaban más, incluso en las zonas más recónditas, haciendo posible la vida allí donde hubiera oxígeno y dando nuevas oportunidades a la vida, para que colonizara esos lugares y evolucionara adaptándose a ellos. Las épocas en que el oxígeno disminuía, en cambio, muchas formas de vida se habrían extinto, haciendo que, cuando los niveles volvieran a subir, los nichos vacíos fomentaran una nueva explosión evolutiva. Dicho de otro modo, estas fluctuaciones pudieron haber sido un motor para la biodiversidad. Esto convierte al oxígeno en un factor muy influyente de la evolución y, por lo tanto, de la vida tal y como la conocemos.

QUE NO TE LA CUELEN:

• La extinción de los dinosaurios no fue, ni la única, si de todos los dinosaurios. Los dinosaurios avianos (las aves) sobrevivieron y, hasta donde sabemos, ha habido otras 4 grandes extinciones en la historia, algunas mucho más graves. Hay quien suma a esta lista la Gran Oxidación, pero depende de cómo enfoquemos el evento.

REFERENCIAS (MLA):

• Extreme variability in atmospheric oxygen levels in the late Precambrian. Science Advances. https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm8191