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domingo, 10 de julio de 2016

Así murió el Tyrannosaurus rex

Esqueleto del holótipo de Tyrannosaurus rex.
Museo de Historia Natural  Carnegie, Pittsburgh.
Las especies llegan a su fin normalmente según un proceso denominado de extinción de fondo, lo que significa que sus poblaciones desaparecen de una forma más o menos lenta y continua a lo largo de los tiempos geológicos. Además, hay periodos de tiempo en los que la tasa de extinción no es constante y se acelera, dando lugar a episodios de extinción en masa en los que muchas especies (aproximadamente más del 30%) de distintos grupos y de hábitats muy diferentes desaparecen en un corto periodo de tiempo geológico. En el caso de la extinción en masa se diferencian fundamentalmente dos patrones: extinción en masa gradual y extinción en masa catastrófica o súbita, dependiendo de si se produce gradualmente a lo largo de un periodo de tiempo geológicamente corto o de forma súbita (instantánea a escala geológica). La duración de una extinción en masa gradual larga puede llegar al millón de años, aunque lo más frecuente son los episodios cortos de extinción en masa que duran alrededor de 100.000 años. Por el contrario, el patrón de extinción en masa súbita puede acontecer solamente en unos pocos años. 

Las causas de las extinciones son diversas y aún no existe un consenso amplio sobre cuáles son las causas que produjeron la mayoría de los episodios de extinción. Una excelente revisión histórica, analizando causas como el Diluvio Universal, ha sido realizada por Sequeiros (2002: La extinción de las especies biológicas. Construcción de un paradigma científico. Monografías de la Academia de Ciencias de Zaragoza). La extinción de fondo sería debida principalmente a causas de tipo biológico, como la competencia y el endemismo o el reemplazo evolutivo de ancestros-descendientes. Por el contrario, las causas biológicas no parecen haber originado episodios de extinción en masa, aunque las evidencias científicas ponen de manifiesto cada vez más los episodios de extinción en masa de algunas especies causadas por la competencia de la especie humana con otras especies debido a la extraordinaria proliferación del hombre y a su maltrato de la naturaleza. 

Reconstrucción histórica de una pareja de mosasasurios
Al margen de ello, casi todos los episodios de extinción en masa parecen haber sido desencadenados por causas de mayor relevancia de tipo geológico o extraterrestre que produjeron cambios en toda la Tierra. Los cambios medioambientales han de ser geográficamente amplios, ecológicamente severos y relativamente rápidos para que las faunas no emigren o se acomoden a los nuevos ambientes. Según Wignal (2004: Causes of mass extinctions. En: Taylor, P.D. ed. Extinctions in the History of Life. Cambridge University Press, 119-150) entre las causas más frecuentes se encuentran principalmente el vulcanismo masivo, los cambios del nivel del mar, la anoxia marina, el calentamiento global, el enfriamiento global, la ruptura de la productividad marina, el impacto de grandes meteoritos y el efecto de radiaciones (ej., supernovas, explosiones de rayos gamma).

A lo largo de la historia de la Tierra, se han producido cinco grandes eventos de extinción en masa, los acaecidos a finales del Ordovícico, del Frasniense (Devónico Superior), del Pérmico, del Triásico y del Cretácico; a estos cinco hay que añadir otro que está aconteciendo actualmente y que se denomina la sexta extinción en masa. De todos ellos, el que más ha llamado la atención es la extinción de los dinosaurios no avianos, el último de los cuales desapareció hace sesenta y cinco millones de años, a finales del Cretácico. Junto con los dinosaurios terrestres también se extinguieron los gigantescos mosasaurios y plesiosaurios marinos y los pterosaurios voladores. 

Los dinosaurios avianos, es decir, provistos de plumas, no se extinguieron y evolutivamente condujeron a las modernas aves (sí, ese gorrión que ve usted en el parque y ese pollo que se come son descendientes de los dinosaurios avianos). El plancton, la base de la cadena alimenticia del océano, se vio muy afectado. Muchas familias de braquiópodos y esponjas de mar desaparecieron. Los ammonites de concha dura se esfumaron. Se redujo la gran diversidad de escualos. Se marchitó la mayor parte de la vegetación. En resumen, más de la mitad de las especies mundiales resultaron eliminadas o enormemente mermadas.
Anchiornis huxleyi, dinosaurio con plumas del Jurásico.

¿Qué causó esa masiva extinción que marca el final del Cretácico y el comienzo del Paleógeno? El debate científico continúa en la búsqueda de una respuesta certera que debe explicar por qué desaparecieron muchos grupos animales, mientras que la mayoría de los mamíferos, tortugas, cocodrilos, salamandras y ranas sobrevivieron. Las aves se libraron. Al igual que las serpientes, los moluscos bivalvos y los erizos y estrellas de mar. Incluso a las plantas resistentes capaces de soportar climas extremos les fue relativamente bien.

Los científicos suelen coincidir en torno a dos hipótesis que podrían explicar la extinción del Cretácico: un impacto extraterrestre producido por un asteroide o un cometa, o un período de gran actividad volcánica. Cualquiera de los dos escenarios habría oscurecido los cielos hasta el punto de privar a la Tierra de la energía del Sol, impidiendo la fotosíntesis y extendiendo la destrucción arriba y abajo de la cadena alimenticia. Una vez que se asentó el polvo, los gases de efecto invernadero bloqueados en la atmósfera habrían provocado que se disparara la temperatura, provocando un repentino cambio climático que acabó con muchos de los organismos que habían logrado sobrevivir a la prolongada oscuridad.

La teoría del impacto extraterrestre proviene del descubrimiento de que estratos de rocas ricos en iridio que datan precisamente de la época de la extinción. Estos estratos se encuentran en todo el planeta, tanto en tierra firme como en los fondos oceánicos. El iridio es raro en la Tierra, pero se encuentra en los meteoritos en la misma concentración que en los estratos de marras. Esto condujo a los científicos a afirmar que el iridio se esparció por el planeta cuando un cometa o un asteroide cayó en algún lugar de la Tierra y a continuación se evaporó. El Chicxulub, un cráter de 180 kilómetros de ancho formado en la mexicana península de Yucatán cuya antigüedad se ha fijado en 65 millones de años es el candidato número uno para certificar el impacto de un enorme meteorito, cuya lluvia radiactiva –sostienen muchos científicos- acabó con los dinosaurios.

Pero hete aquí que el núcleo de la Tierra también es rico en iridio y como el núcleo es el origen del magma que fluye por los volcanes, otros científicos afirman que la actividad volcánica que ocurrió hace 65 millones de años en las traps de la meseta del Decán, una gran provincia ígnea situada en el centro-oeste de la India, que es una de las mayores formaciones volcánicas de la Tierra, fue la responsable de extender el iridio por todo el planeta, junto con el polvo que ocultaba la luz solar y los gases de efecto invernadero. El Decán no es cualquier cosa: aunque los restos ígneos son reconocibles expandidos sobre unos 2,6 millones de kilómetros cuadrados, las espectaculares colinas escalonadas o traps del Decán se componen de varias capas de inundaciones basálticas solidificadas de 2.000 metros de espesor, que cubren una superficie análoga a la española (500.000 kilómetros cuadrados) con un volumen de 512.000 kilómetros cúbicos. La evidencia geológica sugiere que las erupciones volcánicas pueden tener un gran efecto en el clima terrestre. El polvo, los escombros y cenizas de las erupciones pueden flotar en la atmósfera durante mucho tiempo, tal vez muchos años. Las partículas flotantes reflejan la luz solar que, incapaz de alcanzar la superficie de la Tierra, provoca que la atmósfera se enfríe y se produzca un cambio climático hacia el frío. Drácula y Frankenstein nacieron precisamente en 1816, el año sin verano provocado por la colosal erupción del Tambora, un volcán indonesio.

Las traps del Decán aparecen como un punto morado en el mapa geológico de la India
Ambas hipótesis son plausibles. Algunos científicos creen que las dos pueden haber contribuido a la extinción, mientas que otros sugieren que la causa real fue un cambio más gradual del clima y del nivel del mar. Independientemente de lo que provocara la extinción, el fin del Cretácico marcó el fin del reino de terror del Tyrannosaurus rex y abrió la puerta a que los mamíferos se diversificaran rápidamente y evolucionaran a nichos recién abiertos. 

Traps del Decán junto a Pune
No fue sólo el impacto contra la Tierra de un enorme asteroide. Las erupciones volcánicas y las emisiones de enormes cantidades de dióxido de carbono a la atmósfera también contribuyeron a la extinción de los dinosaurios al final del periodo Cretácico, según confirma un nuevo estudio publicado el pasado 5 de julio por la revista Nature, que concluye que la desaparición de los mayores animales que han vivido en nuestro planeta se debió a este doble “mecanismo de aniquilación”. El estudio, realizado por científicos estadounidenses, aporta nuevas pruebas basadas en un conjunto de fósiles hallados en la Isla Seymour, en la Antártida. Para el análisis paleontológico, los científicos han recurrido a una nueva técnica denominada "paleotermometría de isótopos de carbono agrupados", con la que han sido capaces de calcular, con más exactitud, los cambios ocurridos en la temperatura de las aguas, porque dichos cambios quedaron impresos en las conchas de los moluscos durante ese periodo. Y lo más importante de todo: así pudieron constatar que la extinción de los dinosaurios y otras especies coincidió con dos rápidos aumentos de la temperatura del mar, que demuestran que existe un vínculo directo entre el vulcanismo, el impacto del meteorito y los ciclos de extinción.

El primer “cambio climático” ocurrió como consecuencia de las erupciones volcánicas y la emisión de grandes cantidades de CO2 en lo que hoy es la India al final del Cretácico, mientras que la segunda, menos pronunciada, tuvo lugar 150.000 años más tarde, coincidiendo con el impacto del meteorito en el Yucatán. En definitiva, lo que sugiere el estudio es que el vulcanismo afectó negativamente al equilibrio de los ecosistemas terrestres, lo que acentuó su vulnerabilidad de cara a la llegada del gran asteroide.