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La fauna de Burgess Shale y la complejidad de la vida

Los invertebrados de Burgess Shale encontrados en las Montañas Rocallosas canadienses en el Parque Nacional de Yoho… Los invertebrados de Burgess Shale encontrados en las Montañas Rocallosas canadienses en el Parque Nacional de Yoho, en el límite...

23 de agosto, 2016

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Los invertebrados de Burgess Shale encontrados en las Montañas Rocallosas canadienses en el Parque Nacional de Yoho…

Los invertebrados de Burgess Shale encontrados en las Montañas Rocallosas canadienses en el Parque Nacional de Yoho, en el límite oriental de la Columbia Británica, suelen ser conocidos como los fósiles animales más importantes del mundo. Los animales pluricelulares hicieron su primera aparición en el registro fósil hace unos 570 millones de años de manera explosiva conocida como la “explosión del Cámbrico”, en donde aparecen todos los principales grupos de animales modernos en un brevísimo lapso de tiempo geológico de unos pocos millones de años.

La fauna fue descubierta en 1909 por el mayor paleontólogo y administrador científico de Norteamérica, Charles Doolittle Walcott, secretario de la Institución Smithsoniana. Walcott malinterpretó estos fósiles derivada de su visión convencional de la vida, hizo entrar con calzador hasta el último de los animales de Burgess Shale en un grupo moderno, considerando aquella fauna como un conjunto de versiones ancestrales o primitivas de formas posteriores mejoradas.

Su obra no fue puesta en duda durante más de 50 años hasta 1971 cuando el profesor Harry Whittington, de la Universidad de Cambridge, publicó la primera monografía con una interpretación radical no solo de Burguess Shale, sino de toda la historia de la vida, incluida nuestra propia evolución.

Walcott, es considerado hoy en día como el modelo del científico no innovador, que trabaja dentro de un paradigma bien establecido, y hoy superado. La reinterpretación de los fósiles de Burgess Shale por Henry Whittington y otros responde a la pauta de una “revolución científica.”

En Burgess Shale, la extensión de variedad anatómica alcanzó un máximo inmediatamente después de la diversificación inicial de los animales pluricelulares. La historia posterior de la vida procedió por eliminación, no por expansión. La tierra actual puede contener más especies de las que nunca tuvo antes, pero la mayoría son modificaciones sobre unos cuantos diseños anatómicos básicos.

Comparados con los mares de Burgess Shale, los océanos de hoy en día contienen muchas más especies basadas en muchos menos planes anatómicos. La máxima gama de posibilidades anatómicas surge con el primer ímpetu de la diversificación, la historia posterior es un relato de restricción, a medida que la mayoría de estos experimentos tempranos sucumben y la vida se asienta para generar infinitas variantes a partir de unos pocos modelos supervivientes.

Todas las posibilidades de Burgess Shale excepto un pequeño porcentaje, perecieron, y los perdedores fueron predeciblemente sentenciados. Los supervivientes ganaron por una causa justificada la cual incluyó una ventaja crucial en complejidad anatómica y capacidad competitiva.

La escala de tiempo geológico está dividida jerárquicamente en eras, períodos y épocas. En los límites de las mayores divisiones, las eras, ocurren los mayores acontecimientos; en dos de ellos sucedieron las extinciones en masa más célebres.

La extinción del Cretácico hace 65 millones de años, establece la frontera entre las era Mesozoica y Cenozoica, el cual sobrepasa en fama a todas las demás ya que a causa de ella se extinguieron los dinosaurios, dando paso a los mamíferos dentro de los cuales nos encontramos nosotros. La segunda frontera entre las eras Paleozoica y Mesozoica, hace 225 millones de años, es conocida como la mayor de todas las extinciones, la del Pérmico, ya que se exterminaron el 96% de todas las especies marinas.

En la tercera frontera y la más antigua de todas ellas, entre las eras del Precámbrico y la Paleozoica, hace unos 570 millones de años, ocurrió un acontecimiento diferente y enigmático, en ella pudo haber ocurrido una extinción en masa, pero al inicio del Paleozoico sucede un episodio de diversificación: la “explosión del Cámbrico” conocida también como la primera aparición de animales pluricelulares con partes duras en el registro fósil.

La importancia de Burgess Shale reside en su relación con este momento esencial en la historia de la vida, la fauna de Burgess Shale no se halla dentro de esta explosión, pero aparece un tiempo inmediatamente posterior de hace unos 530 millones de años y representa la única panorámica que poseemos sobre el inicio de la vida moderna en toda su plenitud.

La edad de la tierra se calcula en unos 4,500 millones de años, la explosión del Cámbrico es un acontecimiento relativamente antiguo, por lo que la vida pluricelular de diseño moderno ocupa poco más del 10% del tiempo terrestre. Esto plantea los dos problemas clásicos de la explosión del Cámbrico, enigmas que obsesionaron a Darwin y que siguen siendo los misterios centrales de la historia de la vida. ¿Por qué apareció tan tarde la vida pluricelular? ¿Y por qué estos seres anatómicamente complejos no tienen antecesores directos más simples en el registro fósil de los tiempos precámbricos.

Cuando Charles Doolittle Walcot descubrió Burgess Shale en 1909, la pizarra de la vida del Precámbrico estaba totalmente en blanco. No se había encontrado ningún fósil bien documentado de ninguna época anterior a la explosión del Cámbrico y las pruebas más antiguas de animales pluricelulares coincidían con las pruebas más antiguas de cualquier tipo de vida. De vez en cuando, alguien aseguraba haber encontrado animales precámbricos, pero ninguna de tales afirmaciones había soportado un escrutinio posterior.

Rodery Impey Murchison, el primer geólogo en ocuparse del registro de la vida primitiva, consideraba la explosión del Cámbrico como el momento de la creación de Dios, y veía en la complejidad de los primeros animales una señal de que Dios había puesto el cuidado apropiado en sus modelos iniciales. En un libro publicado por Murchison cinco años antes que El origen de las especies de Darwin, identificaba explícitamente la explosión del Cámbrico como una refutación de la evolución, mientras exaltaba el ojo compuesto del primer trilobites como una maravilla del exquisito diseño.

En la actualidad nuestro registro del Precámbrico se remonta a las primeras rocas que pueden contener vida. Las rocas sedimentarias más antiguas de Isua en el oeste de Groenlandia con una antigüedad de 3,750 millones de años, registran el enfriamiento y la estabilización de la corteza terrestre, las cuales contienen rastros de actividad orgánica. En los sedimentos de las rocas de África y Australia que datan de una antigüedad de 3,500 a 3,600 millones de años, se han encontrado estromatolitos (sedimentos retenidos y fijados por bacterias y cianófitos) y verdaderas células.

Durante los 2,400 millones de años posteriores a los sedimentos de Isua, todos los organismos fueron seres unicelulares del diseño más simple o procariota. (Las células procariotas no tienen núcleo ni cromosomas pares, ni mitocondrias ni cloroplastos. Las eucariotas de otros organismos unicelulares y de todos los pluricelulares son inmensamente más complejas y pueden haber evolucionado a partir de colonias de procariotas.)

La aparición de las células eucariotas en el registro fósil hace unos 1,400 millones de años señala un incremento importante en la complejidad de la vida. El registro del Precámbrico contiene una fauna de animales pluricelulares que precede a la explosión del Cámbrico, la fauna de Ediacara, llamada así por una localidad de Australia, hoy en día se conocen rocas de este tipo por todo el mundo. Estos animales se encuentran en rocas que preceden a la explosión, quizás de no más de 700 millones de años. Es posible que los animales de Ediacara representen un experimento fallido independiente de la vida pluricelular, y no un conjunto de antepasados más simples para seres posteriores con partes duras.

Stephen Jay Gould Paleontólogo norteamericano ya fallecido, denomina al fenómeno de Burgess Shale “episodio concentrado de diversificación” y sostiene que la historia de la vida es la narración de una explosión de formas anatómicas dispares, seguida de su casi total eliminación y la posterior diferenciación; y no el relato convencional de un aumento constante de excelencia, complejidad y diversidad, como durante generaciones nos enseñaron en la escuela.

La tesis principal de Gould es que la evolución de las formas vivas procede mediante extinciones masivas que restringen la variedad de diseños orgánicos drásticamente y al azar, “la vida evoluciona mediante diezmación y diversificación.” (Para los interesados, Stephen Jay Gould publicó un magnífico libro sobre Burgess Shale titulado Wonderful life, también existe una traducción al español por la editorial Drakontos Bolsillo titulado La vida maravillosa.)

En Burgess Shale se identificaron 20 especies cuyas anatomías no guardaban entre sí nada en común con los grupos actuales, es decir, estaban basados en planes anatómicos desconocidos. Algunos de los nombres otorgados a estos animales son los siguientes: Marrella, Yohoia, Opabinia, Burgessia, Nectocaris, Odontogriphus, Amiskwia, Hallucigenia, Brachiocaris, Canadaspis, Aysheaia, Odaraia, Sidneyia, Habelia, Sarotrocercus, Emeraldella, Leanchoilia, Sanctacaris, Wiwaxia, Anomalocaris y Pikaia que es el primer ser conocido de nuestro phyla o tipo, su notocordio o varilla endurecida a lo largo del dorso, evolucionó hasta formar nuestra columna vertebral, si Pikaia no sobrevive a la diezmación de Burgess Shale, hubiéramos sido barridos de la historia futura.

En 1984, un suceso inesperado cambió para siempre la historia de Burgess Shale, el Profesor Hou Xian-guang, descubrió en la provincia de Yunnan en China, la biota de Chengjiang, la cual excedió en importancia a Burgess Shale. Este se considera el descubrimiento más importante de la Paleontología del siglo XX, superando en diversidad y disparidad a los esquistos canadienses. (El profesor Hou Xian-Guang, escribió un libro con magníficas fotografías e ilustraciones de la fauna de Chengjiang titulado The cambrian fossils of Chengjiang China, los interesados pueden encontrar el libro en Amazon.)

El hecho de que las especies estén encajonadas en unas cuantas formas anatómicas (artrópodos en su mayoría) constituye el estereotipo de la vida actual, a diferencia del periodo cámbrico en donde hubo una gran disparidad en los diseños corporales.

Los 500 millones de años posteriores a Burgess Shale no se han producido nuevos phyla o tipos (la unidad básica de diferenciación dentro de los reinos), solo han dado vueltas sobre la base de diseños ya establecidos, aunque algunas variaciones como la conciencia humana, consigan hacer impacto en el mundo de maneras curiosas. ¿Qué estableció el motor de Burgess Shale? ¿Qué lo hizo detenerse tan rápidamente? ¿Qué favoreció al pequeño grupo de diseños supervivientes? ¿Qué intenta decirnos esta pauta de diezmación y estabilización acerca de la historia y la evolución?

“El mundo está lleno de tantas cosas que creo que todos debemos ser tan felices como reyes.” Robert Louis Stevenson- A child´s garden of verses (Jardín de versos de un niño).

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