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miércoles, 6 de septiembre de 2017

Las algas que mataron a los dinosaurios

Majungasaurus crenatissimus, un depredador terrestre de la Formación Maevarano. Imagen.
Hace setenta millones de años, bandadas de saurópodos de cuello largo, terópodos feroces, cocodrilos, lagartos y aves del tamaño de cuervos acudían a calmar la sed en un río que se estaba secando rápidamente. No lograron escapar de lo que resultó ser una trampa mortal. Todos, grandes y pequeños, quedaron sepultados en el lecho del río, formando lo que ahora es una espectacular serie de yacimientos fosilíferos de la Formación Maevarano del noroeste de Madagascar. La semana pasada, un reportaje en la sección News de Science apuntaba a que las responsables de esa masacre pudieron ser las floraciones de algas tóxicas en el agua que había atraído a los animales.
Una floración de algas es el resultado visible de la multiplicación y acumulación en cuestión de horas o días de organismos fitoplanctónicos (algas y cianobacterias), que se produce en condiciones ambientales tales como el aumento de temperatura, el aumento de nutrientes disponibles o inmovilidad de la masa de agua que producen eutrofización. Tales floraciones pueden producir alteraciones a la salud humana, la vida marina o la economía del área afectada. Estas proliferaciones generalmente provocan cambios en la coloración del agua de mar, por lo que han recibido el nombre de “mareas rojas".
Marea roja en las costas de Chile. Foto.
Pocos fenómenos naturales marinos a lo largo de la historia han despertado tanta curiosidad, asombro y temor como los cambios de color en el mar y la bioluminiscencia nocturna. Esos acontecimientos se encuentran asociados a las floraciones de microalgas que, en ocasiones pueden ser altamente tóxicas. Desde tiempo inmemorial, las poblaciones humanas costeras han asociado esos procesos a la toxicidad de los organismos marinos que constituían su ingesta habitual. Por todo el mundo, esos pueblos han acuñado términos que identifican claramente a estos fenómenos: "purga do mar" (Galicia), "eau rouges" (Francia), "tacqua rossa" (Italia), "akashiwo" (Japón), "red tides" o "red water" (paises angloparlantes), "tingui" (Cuba), "turbio" (Venezuela). Los registros de intoxicaciones de seres humanos por consumo de peces y mariscos o por contacto accidental con organismos marinos son tan antiguos como la Humanidad. Hay quien sostiene que probablemente el registro más antiguo de los efectos tóxicos de microalgas aparece en el Antiguo Testamento, cuando las aguas de Egipto se transformaron en "sangre", que provocó la muerte masiva de peces.
Los yacimientos masivos como el de Madagascar siempre han sido un misterio: ¿Por qué murieron la vez tantos animales? Las inundaciones y los volcanes son las causas que se invocan más frecuentemente, y durante años los investigadores sospecharon que fue la sequía la que mató a los animales cuyos fósiles se acumularon en la formación Maevarano. Las lluvias torrenciales surgidas de cuando en cuando durante prolongados períodos de sequía podrían haber creado ríos turbulentos cargados de enormes cantidades de sedimentos que enterraron a los animales y dejaron a sus esqueletos intactos.
Beelzebufo ampinga. Imagen
Maevarano es una formación de rocas sedimentarias del Cretácico superior situada en la provincia de Mahajanga, en el noroeste de Madagascar. De edad Maastrichtiense, consiste en sedimentos de un ambiente fluvial semiárido y estacional, cuyos ríos poseían una tasa de descarga muy variable. Es un yacimiento paleontológico con fósiles como el dinosaurio terópodo Majungasaurus, dos géneros de titanosaurios (Rapetosaurus y Vahiny), el noasáurido Masiakasaurus, la rana gigante Beelzebufo ampinga, y al menos 5 tipos de aves muy parecidas a dinosaurios. Majungasaurus, con sus 6-7 metros de largo fue el principal depredador terrestre. Los crocodyliformes eran muy abundantes y diversos. En un estudio publicado en la revista Journal of Vertebrate Paleontology, que resumía dos décadas de investigaciones, se informaba del hallazgo de 1200 ejemplares en un solo yacimiento del tamaño de una cancha de tenis.
Con el tiempo, el equipo de investigación comenzó a poner en duda que la sequía fuese la causa de la muerte masiva. Los animales grandes y pequeños yacen reunidos unos junto a otros, lo que sugiere que los cuerpos fueron enterrados donde murieron y que cualquiera que fuese la causa afectó a todo tipo de animales sin discriminación alguna. Además, lo que mató a esos animales fue algo extraordinariamente rápido y sucedió una y otra vez, como demuestran múltiples capas de lechos óseos. En el congreso anual de la Society of Vertebrate Paleontology celebrado en Calgary la última semana de agosto de este año, Raymond Rogers, firmante del mencionado artículo, apuntó varios indicios que sugieren el envenenamiento por algas: la postura arqueada de los animales muertos indica convulsiones en el cuello; una costra inusual de carbonato, similar a las dejadas por algas en otros sedimentos; y el gran número de aves muertas. Considerados en conjunto, dice, estas pistas sugieren que los asesinos fueron con casi absoluta seguridad las floraciones de algas tóxicas, que se pudieron producir repetidamente en el mismo lugar a finales del verano.
Pareja fosilizada de tortugas copulando en el Pozo Messel. Foto.
No es la primera vez que las floraciones de algas tóxicas han sido consideradas las responsables de muertes masivas. En 1878, un artículo de Nature apuntó a una peculiar postura de hiperextensión de cuello en ganado muerto cerca de un lago australiano similar a las posturas de los animales de Maevarano; las pruebas confirmaron que los animales habían ingerido cianobacterias tóxicas. En un artículo publicado en 2014 en Proceedings of the Royal Society, B, Pyenson y colaboradores sugirieron que desde hace once millones de años las algas tóxicas mataron periódicamente a centenares de ballenas y otros animales marinos en la costa del desierto de Atacama, en lo que es ahora Chile.
Las algas incluso podrían estar implicadas en el famoso Pozo Messel de Alemania. Messel es el mejor sitio fosilífero del mundo para conocer el medio ambiente del Eoceno, el periodo geológico que se inició unos 57 millones de años antes de nuestra era y finalizó unos 21 millones de años después. El sitio proporciona una información única en su género sobre las primeras etapas de evolución de los mamíferos, de los que se encuentran fósiles excepcionalmente bien conservados, desde esqueletos perfectamente articulados hasta contenidos de sus estómagos.
Esa serie de fosas comunes del Eoceno está llena de pájaros y murciélagos, lo que descarta una explicación clásica que apuntaba a emanación repentina de dióxido de carbono en un antiguo lago. Se pensaba que durante el Eoceno el área que rodeaba el yacimiento era tectónica y geológicamente activa, lo que permitió emitir la hipótesis de que emanaciones como la del lago Nyos (1986) pudieran explicar la gran cantidad de especies no acuáticas. La inversión periódica de las capas de agua podría haber liberado grandes cantidades de gases reactivos (como dióxido de carbono o sulfuro de hidrógeno) en el lago y sobre los ecosistemas cercanos, matando a los organismos más vulnerables. Las aves y los murciélagos que volaban cerca de la superficie durante esas erupciones podrían haber caído al agua, y los animales terrestres podrían haber muerto cuando se encontraban al borde del lago.
Sin embargo, esa hipótesis no explica por qué algunos animales habían muerto todos en la misma época del año, pero en diferentes años. El equipo del paleontólogo Wighart von Koenigswald encontró indicios de una toxina producida por las cianobacterias en los sedimentos de Messel. A partir de entonces, dedujeron que las muertes en la misma época del año se debían a un envenenamiento estacional del agua causado por el florecimiento de las cianobacterias. Además, los lechos incluyen tortugas atrapadas en plena cópula y yeguas preñadas, lo que sugiere que las muertes ocurrieron durante la temporada de apareamiento en diferentes años.
En Madagascar y en otros yacimientos falta aún confirmar la hipótesis del envenenamiento masivo por algas, pero Rogers y su equipo planean buscar trazas químicas o biomarcadores de algas en las rocas y en los fósiles. Si tal evidencia se encuentra en Madagascar, esa sería la prueba del nueve. ©Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.