Cómo los gusanos dieron forma a la explosión de biodiversidad de la Tierra

Uno de los estallidos de biodiversidad más importantes de la Tierra (un período de 30 millones de años de cambios evolutivos explosivos que engendraron innumerables especies nuevas) puede tener que agradecer a las criaturas más modestas por la etapa vital de la historia de la vida: los gusanos.

Las excavaciones y madrigueras de gusanos prehistóricos y otros invertebrados en los fondos oceánicos desencadenaron una cadena de eventos que liberaron oxígeno al océano y a la atmósfera y ayudaron a iniciar lo que se conoce como el Gran Evento de Biodiversificación del Ordovícico, hace aproximadamente 480 millones de años, según nuevos estudios. hallazgos investigadores de la Universidad Johns Hopkins publicado en el diario Geochimica y Cosmochimica Acta.

«Es realmente increíble pensar cómo animales tan pequeños, que ni siquiera existen hoy en día, podrían alterar el curso de la historia evolutiva de una manera tan profunda», dijo la autora principal Maya Gomes, profesora asistente en el Departamento de Tierra y Planetas. Ciencias. «Con este trabajo, podremos examinar la química de los océanos primitivos y reinterpretar partes del registro geológico».

Para comprender mejor cómo los cambios en los niveles de oxígeno influyeron en los eventos evolutivos a gran escala, Gomes y su equipo de investigación actualizaron modelos que detallan el momento y el ritmo del aumento de oxígeno a lo largo de cientos de millones de años.

Examinaron la relación entre la mezcla de sedimentos causada, en parte, por gusanos excavadores con un mineral llamado pirita, que desempeña un papel clave en la acumulación de oxígeno. Cuanta más pirita se forma y queda enterrada bajo el barro, el limo o la arena, más aumentan los niveles de oxígeno.

Los investigadores midieron pirita en nueve sitios a lo largo de la costa de Maryland en la Bahía de Chesapeake, que sirve como indicador de las condiciones tempranas del océano. Los sitios con incluso unos pocos centímetros de mezcla de sedimentos contenían sustancialmente más pirita que aquellos sin mezcla y aquellos con mezcla profunda.

Los hallazgos desafían las suposiciones anteriores de que la relación entre la pirita y la mezcla de sedimentos se mantuvo igual en todos los hábitats y a lo largo del tiempo, dijo Gomes.

La sabiduría convencional sostenía que a medida que los animales revolvían los sedimentos excavando en el fondo del océano, la pirita recién desenterrada habría quedado expuesta al oxígeno del agua y destruida por este, un proceso que en última instancia impediría que el oxígeno se acumulara en la atmósfera y el océano. Los sedimentos mezclados se han visto como evidencia de que los niveles de oxígeno se mantenían estables.

Los nuevos datos sugieren que una pequeña cantidad de sedimento mezclado en agua con niveles muy bajos de oxígeno habría expuesto la pirita, el azufre y el carbono orgánico enterrados a suficiente oxígeno para iniciar la formación de más pirita.

«Es algo así como Ricitos de Oro. Las condiciones tienen que ser las adecuadas. Hay que mezclar un poco para llevar el oxígeno al sedimento, pero no tanto como para que el oxígeno destruya toda la pirita y no haya una acumulación neta». dijo Kalev Hantsoo, candidato a doctorado en Johns Hopkins y primer autor del artículo.

Cuando los investigadores aplicaron esta nueva relación entre la pirita y la profundidad de la mezcla de sedimentos a los modelos existentes, encontraron que los niveles de oxígeno se mantuvieron relativamente estables durante millones de años y luego aumentaron durante la era Paleozoica, con un fuerte aumento durante el período Ordovícico.

El oxígeno adicional probablemente contribuyó al Gran Evento de Biodiversificación del Ordovícico, cuando nuevas especies florecieron rápidamente, dijeron los investigadores.

«Siempre ha existido la cuestión de cómo se relacionan los niveles de oxígeno con los momentos de la historia en los que las fuerzas evolutivas se intensifican y se ve una mayor diversidad de vida en el planeta», dijo Gomes. «El período Cámbrico también tuvo un evento de especiación masiva, pero los nuevos modelos nos permiten descartar el oxígeno y centrarnos en otras cosas que pueden haber impulsado la evolución durante ese tiempo».