Los científicos anunciaron recientemente que ha comenzado una nueva extinción masiva en la Tierra: debido a las actividades humanas, la tasa de extinción de especies de vertebrados se ha acercado al nivel que tenía hace 66 millones de años, cuando los dinosaurios se extinguieron. ¿Cambió realmente la flora y la fauna de la Tierra como resultado de los desastres? El impacto de un meteorito, el calentamiento global, los incendios incineradores: contrariamente a las creencias habituales, las leyes de la evolución son mucho más fuertes que los cataclismos universales.
La historia de nuestro planeta guarda rastros de varios desastres importantes que literalmente reformatearon los sistemas ecológicos de aquellos tiempos. Después de cada extinción global, aparecieron nuevas clases de seres vivos en la escena evolutiva, y solo quedaron restos fosilizados de los anteriores. Los científicos de A. A. Borisyak, de la Academia de Ciencias de Rusia, parece haber averiguado el mecanismo de estos cambios. Y los insectos los ayudaron en esto, una de las categorías de animales más exitosas, algunos de los cuales pueden sobrevivir incluso cerca del epicentro de una explosión nuclear.
Apocalipsis Alfa
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Las palabras "extinción global" suelen recordar la extinción de los dinosaurios. Pero hubo en la historia de la Tierra una catástrofe de una escala mucho mayor, conocida por los especialistas como la "Gran Extinción". En el límite de los períodos Pérmico y Triásico, hace 252 millones de años, el 96 por ciento de las especies animales marinas y más del 70 por ciento de las terrestres desaparecieron como por arte de magia. Ni antes ni después en nuestro planeta ha habido una devastación de la biosfera a tan gran escala.
Las circunstancias de esa tragedia se han estudiado bastante bien y podrían fácilmente formar la base de un éxito de taquilla de Hollywood. ¿Por qué hay una película? Parece que fue la Gran Extinción la que inspiró al autor de El Apocalipsis de Juan el Teólogo, quien describió en detalle la muerte de nuestra propia civilización. Éstos son solo algunos de los factores cuya combinación parece haber provocado esta catástrofe épica.
Al final del período Pérmico, sobre las vastas extensiones de Siberia, se produjeron estallidos de magma de volúmenes fantásticos hacia la superficie de la Tierra. Los campos de lava congelada, conocidos como trampas siberianas, cubren un total de dos millones de kilómetros cuadrados, el área de Groenlandia o India. El volumen de las rocas erupcionadas se estima hoy en unos cinco millones de kilómetros cúbicos. Por supuesto, tal masa de lava calentó notablemente la atmósfera de la tierra, agregando una buena cantidad de gases de efecto invernadero, lo que provocó un calentamiento global aún mayor.
Rocas basálticas de la meseta de Putorana formadas por trampas
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Crédito de la imagen Flickr xandreani
Casi al mismo tiempo, un gran asteroide cayó en el territorio de la Antártida moderna, en Wilkes Land, cuyo cráter (500 kilómetros de diámetro) aún es visible. Tenga en cuenta que el diámetro del cráter mexicano Chicxulub del meteorito, que se considera un asesino de dinosaurios, es de solo 175 kilómetros.
Finalmente, un evento misterioso tuvo lugar en el océano, liberando enormes masas de metano, el componente más importante de los gases de efecto invernadero. O este metano se acumuló durante millones de años en las capas inferiores del agua, o las arqueas del género Methanosarcina comenzaron a liberarlo en masa, pero la composición de la atmósfera terrestre ha cambiado mucho.
El resultado de todos estos problemas es una versión de prueba del Apocalipsis: el cielo estaba cubierto por un velo de polvo volcánico, con el que se mezclaba el polvo del impacto del asteroide. El aire estaba caliente y seco, y el océano se convirtió en una solución ácida, completamente inadecuada para la vida de la mayoría de sus antiguos habitantes.
Crisis de diversidad
Son pocas las criaturas vivientes capaces de sobrevivir en condiciones tan horribles, creen muchos paleontólogos modernos. Por lo tanto, la fauna se estaba extinguiendo en masa, y solo cuando la atmósfera se aclaró y el agua del océano de ácida se volvió simplemente salina, las raras criaturas sobrevivientes comenzaron una nueva etapa de evolución. Pero, como resultó, este esquema lógico y comprensible, desafortunadamente, ¡no tiene nada que ver con la realidad!
El paleontólogo ruso, doctor en ciencias biológicas, jefe del laboratorio de artrópodos del Instituto Paleontológico, Alexander Pavlovich Rasnitsyn, ha estado estudiando insectos de los períodos Pérmico y Triásico durante muchos años. Y según sus datos, resulta que realmente no hubo una Gran Extinción catastrófica.
La crisis en la frontera del Pérmico y el Triásico se consideró tan profunda que el famoso paleontólogo británico Michael Benton incluso publicó un libro titulado When Life Almost Died. Otro científico, Jack Sepkoski de la Universidad de Chicago, presentó un gráfico en uno de sus trabajos que muestra cómo los aumentos en la diversidad animal son reemplazados gradualmente por un número relativamente estable de especies y caídas profundas y agudas en las extinciones. Y los científicos rusos descubrieron que hay un cierto declive en la frontera del Pérmico y el Triásico, pero largo y no tan profundo como lo describe Sepkowski. Esta inmersión en el Pérmico y el Triásico, muy larga, duró más de la mitad del período Pérmico: decenas de millones de años.
Diversidad de especies de los tres tipos principales de fauna marina del Fanerozoico: Cámbrico, Paleozoico, moderno
Gráfico: J. John Sepkoski, Jr. / Contribuciones a la zoología
Para comprender con más detalle los eventos de ese tiempo lejano, Rasnitsyn y sus colegas aplicaron su propia metodología. Trabajan a nivel familiar, porque los insectos no tienen suficientes órdenes, pero hay demasiados géneros y, lo más importante, tienen una vida muy corta. Como resultado, se construyó una curva basada en varios indicadores, los más importantes de los cuales son los primeros y últimos hallazgos de representantes de familias específicas. La aparición en el registro geológico y su desaparición se interpretó como ocurrencia y extinción. Resultó que el número total de familias (es decir, la diversidad real de la fauna) disminuye muy lentamente a lo largo de todo el Pérmico Medio y Superior, sin reflejar ninguna extinción aguda. En el Triásico Inferior, prácticamente no hay insectos, pero el problema esque en el Triásico Medio y Superior reaparece una parte muy significativa de las familias del Paleozoico. "Es decir, sobre la extinción, esta no es la historia en absoluto", señala Rasnitsyn.
Y algo absolutamente notable: la extinción del Pérmico tardío se asocia tradicionalmente con las trampas siberianas, con el derramamiento de una cantidad colosal de materia magmática en Siberia. Se argumenta que la liberación de grandes cantidades de gases, la quema de carbón y turba acumulados y otros eventos dramáticos convirtieron al planeta en una cámara de gas perfecta. Pero el hecho es que los derrames de lava de Tunguska no fueron simultáneos, y de las capas sedimentarias intertrappeas (por ejemplo, de Tunguska y Babi Kamen en Kuzbass), se conocen una variedad de insectos y plantas. Es decir, estos campos de lava no destruyeron la biosfera, al menos la flora y la entomofauna.
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Entonces, ¿qué sucedió en este caso con la variedad de insectos mientras el resto de la fauna estaba globalmente extinta?
“La intensidad de la extinción de insectos en el Pérmico Medio-Superior, en medio de la Gran Extinción, se congela al mismo nivel. Pero al mismo tiempo, la aparición de nuevas familias se reduce drásticamente. Resulta que la disminución de la diversidad no se debe a un aumento de la extinción, sino a una disminución en la tasa de aparición de nuevas familias, y es este parámetro el que determina toda la dinámica de diversidad en los insectos. Es decir, la extinción, que depende principalmente de factores externos - vulcanismo, trampas, asteroides - en intervalos de tiempo extensos y muy interesantes resulta ser un valor constante, y la dinámica de aparición varía, que está determinada en gran medida por las propiedades internas de los organismos y los procesos que tienen lugar en la biosfera. ¡Esta es una ideología completamente diferente! - exclama el Dr. Rasnitsyn.
Alexander Rasnitsyn
Foto: lenta.ru
Entonces, los estudios de insectos del Pérmico y Triásico muestran que no hay necesidad de hablar de ninguna extinción aguda provocada por una catástrofe global. El declive gradual y a largo plazo de la diversidad de insectos del Pérmico recuerda más a los últimos millones de años del período Cretácico, cuando el número de géneros conocidos de dinosaurios disminuyó de manera gradual e inexorable de cientos al comienzo del Cretácico a 10-30 al final. La razón de este empobrecimiento de la diversidad, al menos en los insectos, es la estasis evolutiva, cuando las nuevas familias simplemente dejan de aparecer y las viejas continúan viviendo como antes y mueren al mismo ritmo.
La tragedia de la perfección
Pero, ¿cómo puede detenerse la evolución? Esta pregunta surgirá inevitablemente para cualquier lector que haya dominado el curso escolar de biología. No se sabe qué pensó Charles Darwin al respecto, pero los científicos modernos creen que no solo pueden, sino que en ciertos casos simplemente deben hacerlo.
“Si nos limitamos exclusivamente al enfoque genético de la evolución, en el marco de la teoría muy sintética que se transmite en la escuela, entonces las criaturas que evolucionan más rápido deberían ser aquellas cuya genética cambia de manera más intensa: las que se reproducen más rápido, tienen una población más grande, una fertilidad más alta. En otras palabras, bacterias. Y las formas de reproducción más grandes y lentas evolucionarán más lentamente. Entonces, de hecho, los elefantes y las ballenas evolucionan más rápido, y los unicelulares evolucionan más lentamente. Todo es exactamente lo contrario”, dice Rasnitsyn.
¿Por qué sucede? Los científicos aún no tienen una respuesta exacta, pero si no hay duda sobre la exactitud de la genética, solo queda una cosa por asumir: las reservas de cambios en elefantes y ballenas proporcionadas por la genética son suficientes para garantizar la evolución más rápida. Pero para otros, la evolución se inhibe de alguna manera y no avanza, o no avanza a toda velocidad. La pregunta es qué está frenando la evolución. Rasnitsyn propuso el concepto de un compromiso adaptativo basado en el hecho de que si todo en el cuerpo está coordinado y armonioso, entonces es muy difícil cambiar una cosa en él sin afectar otros parámetros de acuerdo con las reglas correlativas. Y los cambios correlativos casi siempre serán no adaptativos y, por lo tanto, perjudiciales.
Insectos pérmicos
Para que la evolución proceda en tal situación, se requiere una organización finamente equilibrada de un ser vivo. Un simple endurecimiento de las condiciones conducirá a su extinción, y un ablandamiento sólo provocará un aumento de la reproducción, un aumento de la mortalidad dependiente de la densidad y la restauración de todo el sistema al mismo nivel. Aparentemente, la superación del compromiso adaptativo es posible bajo algún cambio unilateral en las condiciones, cuando en realidad solo algunas de las funciones están sujetas a control adaptativo. Por ejemplo, un organismo se encuentra en una isla donde no hay depredadores ni parásitos peligrosos para él, y todo el problema se reduce a aprender a comer lo que hay allí. Por cierto, es bien sabido que es en las islas donde a menudo se produce una rápida evolución y donde los animales adoptan formas grotescas. Entonces, la evolución tiene lugar cuando surgen tales condiciones desequilibradas,al entrar en un nuevo nicho ecológico. Con el tiempo, volverá a crear una criatura completamente equilibrada, después de lo cual vendrá nuevamente la estasis evolutiva. ¿Qué pasará si en la fauna todos sus componentes alcanzan una perfección altísima, un compromiso poderoso, por así decirlo, se estancan en su perfección? Luego, cuando las condiciones cambien, simplemente se extinguirán, hasta que el hábitat se vuelva libre, hasta que las condiciones se suavicen, el control adaptativo disminuya y la evolución se vuelva más fácil. Vemos todo esto en el ejemplo de los insectos paleozoicos.osificar en su perfección? Luego, cuando las condiciones cambien, simplemente desaparecerán, hasta que el hábitat se vuelva libre, hasta que las condiciones se suavicen, el control adaptativo disminuya y la evolución se vuelva más fácil. Vemos todo esto en el ejemplo de los insectos paleozoicos.osificar en su perfección? Luego, cuando las condiciones cambien, simplemente desaparecerán, hasta que el hábitat se vuelva libre, hasta que las condiciones se suavicen, el control adaptativo disminuya y la evolución se vuelva más fácil. Vemos todo esto en el ejemplo de los insectos paleozoicos.
“El extracto de nuestra investigación es que los insectos no tuvieron extinciones masivas y la dinámica de su diversidad está determinada por la dinámica del surgimiento de nuevos grupos, y no por la dinámica de extinción. En tierra, el impacto y la escala de la catástrofe del Pérmico-Triásico fue mucho menor que en el mar, lo cual es completamente asombroso si consideramos que las causas de la catástrofe están en los cambios atmosféricos, el impacto de asteroides y el vulcanismo. Y dado que nuestro enfoque no se ha aplicado a otros grupos de animales, no puedo decir que la situación con los insectos sea específica. El desarrollo de la diversidad de insectos desde el Carbonífero hasta la actualidad es muy similar a cómo cambió la diversidad total de otros animales durante este período. Por lo tanto, no se excluye en absoluto que estas tendencias puedan llegar a ser universales, y la extinción del Pérmico-Triásico fue en realidad causada por factores biológicos,y no por factores geológicos”, resume Rasnitsyn.
Dmitry Samarin
