La primera gran extinción masiva de animales documentada en el registro fósil ocurrió al final del período Ediacárico, hace unos 550 millones de años, y acabó con aproximadamente el 80 % de las especies de macroorganismos marinos. Las evidencias disponibles indican que una reducción drástica del oxígeno en los océanos fue su causa principal, aunque también se han considerado cambios climáticos, alteraciones en la química marina, crisis de nutrientes y transformaciones atmosféricas.
Durante mucho tiempo, la extinción masiva del Ordovícico-Silúrico, hace unos 440-450 millones de años, fue considerada la más antigua de las grandes extinciones conocidas. Sin embargo, investigaciones recientes sobre fósiles del Ediacárico indican que ya había ocurrido una extinción masiva anterior, en la transición entre las etapas del Mar Blanco y Nama, hace aproximadamente 550 millones de años.
Qué es una extinción masiva
Las extinciones masivas, también conocidas como episodios de extinción, se producen cuando se produce un descenso masivo y brusco de los niveles globales de biodiversidad. Cuando esto ocurre, el ritmo de extinción supera al de especiación, el ritmo al que surgen nuevas especies.
Una extinción masiva es cuando una gran cantidad de especies desaparecen en un período de tiempo geológicamente corto. Las extinciones, en las cuales desaparecen todos los miembros de una especie, son fenómenos naturales que han transcurrido de manera continua a lo largo de la historia de la Tierra.
Continuamente desaparecen especies para dar paso a otras nuevas. Sin embargo, los episodios masivos se distinguen por su alcance global, su rapidez relativa dentro de la escala geológica y la desaparición simultánea de organismos pertenecientes a numerosos grupos ecológicos.
- Extinción de un número considerable de especies.
- Desaparición de organismos pertenecientes a una amplia variedad ecológica.
- Alcance global, con efectos en diferentes regiones y ecosistemas del planeta.
La extinción es la desaparición total de una especie en el planeta. Durante la historia de la Tierra ha habido muchas extinciones causadas por cambios climáticos, vulcanismo, inundaciones y sequías; sin embargo, en los últimos años la gran mayoría de las extinciones de flora y fauna han sido consecuencia directa o indirecta de las actividades humanas.
La vida antes de la primera gran extinción
El período Ediacárico comenzó hace unos 635 millones de años y finalizó hace 542,0 ±1,0 millones de años. Marca la primera vez que la vida multicelular se extendió por el planeta y es anterior al Cámbrico, cuando surgió y floreció una vida más compleja.
La Tierra era muy diferente durante el período Ediacárico. La fauna de Ediacara incluye muchos organismos extraños de afinidad desconocida, como Dickinsonia, un híbrido segmentado en forma de huevo entre un gusano y una medusa, Charnia, un organismo segmentado y ramificado que se parece superficialmente a las plumas de mar modernas, o Tribrachidium, que muestra una triple simetría rotacional no hallada en animales actuales.
La vida tendía a ser tubular o en forma de helecho y estaba anclada al fondo del océano. Otras formas de vida en ese momento se parecían a gusanos segmentados y bolsas de barro inmóviles.
Los organismos ediacáricos solían ser blandos, una forma, en gran parte inmóvil, de vida marina que tenía aspecto de discos, tubos o frondas. Apenas produjeron conchas o esqueletos, por lo que casi toda la información procede de huellas de sus formas preservadas en arena o ceniza.
La primera gran extinción masiva del registro fósil
La extinción masiva del final de Ediacara ocurrió hace unos 550 millones de años y provocó la desaparición de hasta el 80 % de los animales marinos. El acontecimiento afectó a gran parte de la fauna de Ediacara y eliminó numerosos organismos multicelulares que no tenían equivalentes actuales claros.
Investigaciones recientes han arrojado luz a este suceso basándose en un yacimiento excepcional en Newfoundland, Canadá, conocido como Inner Meadow, donde fósiles extraordinariamente bien preservados han permitido a los científicos datar el fin de muchas especies de forma más precisa.
Los nuevos datos indican que aproximadamente el 80 % de las especies de macroorganismos -animales y seres visibles a simple vista- desaparecieron en este evento. Esta cifra lo sitúa al nivel de las grandes extinciones masivas, como la que acabó con los dinosaurios.
Según los investigadores, demuestra que este período vio la primera extinción masiva de especies, que acabó con alrededor del 80 por ciento de ellas. Esto incluyó la pérdida de muchos tipos diferentes de animales.
Cuándo ocurrió
El episodio se produjo durante la transición entre las etapas del Mar Blanco y Nama del Ediacárico. La etapa Avalon tuvo lugar hace 575-560 millones de años, la etapa del Mar Blanco hace 560-550 millones de años y la etapa Nama hace 550-539 millones de años.
| Etapa geológica | Cronología aproximada | Características |
|---|---|---|
| Avalon | Hace 575-560 millones de años | Aumento de la biodiversidad de organismos ediacáricos |
| Mar Blanco | Hace 560-550 millones de años | Diversificación ecológica y morfológica |
| Nama | Hace 550-539 millones de años | Desaparición de aproximadamente el 80 % de las especies |
El equipo descubrió que hubo un aumento general en la biodiversidad entre las etapas anterior y media del Ediacárico, conocido como Avalon, y las etapas del Mar Blanco. Encontramos diferencias significativas en el modo de alimentación, el hábito de vida, el nivel ecológico y el tamaño corporal máximo entre los conjuntos de Avalon y Mar Blanco.
Los modos de alimentación no cambiaron de esta manera entre el Mar Blanco y la última etapa, conocida como Nama. Más bien, un asombroso 80 por ciento de las especies pareció desvanecerse entre estas dos etapas del Ediacárico.
Causa principal: la falta de oxígeno en los océanos
Los resultados indican que el evento acabó con hasta el 80 % de los animales marinos y, al igual que las extinciones masivas más recientes, fue causado por cambios importantes en las condiciones ambientales: una súbita caída en la disponibilidad de oxígeno causó esta primera extinción masiva.
En lo que atañe a ese exterminio hace 550 millones de años, los profesionales apuntan a que la pérdida del 80 % de los animales fue provocada por la falta de oxígeno en los océanos. Aquellos cuyos planes corporales y comportamientos indican que dependían de cantidades significativas de oxígeno parecen haber sido particularmente afectados.
Esto sugiere que el evento de extinción fue controlado ambientalmente, al igual que todas las demás extinciones masivas en el registro geológico. Los cambios ambientales, como el calentamiento global y los eventos de desoxigenación, pueden provocar la extinción masiva de animales y una profunda alteración y reorganización del ecosistema.
Esta teoría refuerza la evidencia geoquímica de un estudio de 2018 que había encontrado signos de anoxia oceánica que cubría más del 20 por ciento del fondo marino al final del período Ediacárico.
Cómo pudo provocar la extinción la desoxigenación
El oxígeno disuelto es esencial para numerosos organismos marinos, especialmente para los animales de mayor tamaño y para aquellos que necesitan mantener una actividad metabólica elevada. Cuando el oxígeno disminuye de forma brusca, las zonas habitables del océano se reducen y muchas especies pierden el ambiente que necesitan para alimentarse, reproducirse y sobrevivir.
Muchas de las criaturas que sobrevivieron al evento de extinción fueron organismos grandes, parecidos a los helechos, lo que podría ser una señal de que estos animales se estaban adaptando para afrontar una reducción del oxígeno oceánico.
Al maximizar las proporciones relativas de células en contacto directo con el agua de mar, se habrían adaptado comparativamente mejor para sobrevivir en entornos con poco oxígeno. La desaparición selectiva de organismos con mayores necesidades de oxígeno constituye una de las evidencias que relacionan la extinción con la anoxia marina.
Este último factor parece el más relevante porque muchas de las criaturas que sobrevivieron al evento de extinción fueron organismos grandes, parecidos a los helechos, lo que podría ser una señal de que estos animales se estaban adaptando para afrontar con una reducción del oxígeno oceánico.
Otras causas propuestas
La baja resolución del registro fósil hace que la desaparición de los organismos ediacáricos sea en parte un misterio y objeto de debate desde hace décadas. Los organismos blandos dejaron menos restos resistentes que los animales con conchas, huesos o esqueletos mineralizados.
Estos nuevos hallazgos refuerzan la hipótesis de la extinción masiva, un acontecimiento probablemente causado por diversos motivos, entre los que se encuentran la fragmentación de los supercontinentes, una crisis de nutrientes disponibles, fluctuaciones en la composición de la atmósfera o cambios en la química de los océanos.
- Reducción drástica del oxígeno oceánico.
- Cambios importantes en la química de los océanos.
- Alteraciones de la composición de la atmósfera.
- Crisis de nutrientes disponibles.
- Fragmentación de los supercontinentes.
- Cambios climáticos y ambientales rápidos.
Aunque la reducción de oxígeno parece la explicación más sólida, no se descarta que varios factores ambientales actuaran al mismo tiempo. Las extinciones masivas suelen producirse cuando diferentes alteraciones se refuerzan entre sí y someten a los ecosistemas a una presión prolongada o extremadamente intensa.
Evidencias científicas de la primera extinción
Registro fósil
La evidencia principal procede de la desaparición repentina de numerosas especies entre las etapas del Mar Blanco y Nama. La comparación de conjuntos fósiles muestra que no se trató simplemente de una sustitución gradual de especies por envejecimiento o falta de adaptación.
El yacimiento de Inner Meadow ha servido para demostrar que los organismos antiguos no se extinguieron lentamente por edad o por no ser aptos a la evolución del entorno, sino que fueron víctimas de un cataclismo impredecible.
Los fósiles excepcionalmente bien conservados permiten comparar la diversidad, el tamaño corporal, los modos de alimentación y los niveles ecológicos de las comunidades anteriores y posteriores al evento.
Cambios en la biodiversidad
El contraste entre las etapas geológicas muestra una pérdida aproximada del 80 % de las especies de macroorganismos. La desaparición afectó a animales con distintas formas corporales, modos de alimentación y posiciones dentro de los ecosistemas.
La pérdida simultánea de organismos ecológicamente diversos es compatible con una crisis ambiental global y no con la desaparición aislada de una sola especie o de un único grupo.
Señales geoquímicas
Las evidencias geoquímicas indican que la anoxia oceánica cubría más del 20 % del fondo marino al final del período Ediacárico. Esta extensión de aguas pobres en oxígeno proporciona una explicación ambiental para la desaparición de organismos dependientes de concentraciones elevadas de oxígeno.
Supervivencia selectiva
La composición de las comunidades posteriores también aporta información. Los organismos que sobrevivieron presentaban características compatibles con una mayor tolerancia a condiciones de bajo oxígeno, mientras que desaparecieron de forma especialmente intensa los animales que dependían de una disponibilidad elevada de oxígeno.
Consecuencias ecológicas y evolutivas
La primera gran extinción masiva transformó profundamente los ecosistemas marinos del Ediacárico. La desaparición de numerosos organismos modificó las redes tróficas, los espacios ocupados por las comunidades y la distribución de las funciones ecológicas.
Esto significa que, de no haber ocurrido esa crisis, la vida en la Tierra hoy podría ser radicalmente distinta a lo que conocemos. Las especies que desaparecen durante una extinción dejan nichos ecológicos disponibles, y las supervivientes pueden diversificarse posteriormente en esos espacios.
Una extinción masiva da lugar a una explosión de vida posterior, ya que la desaparición de depredadores aporta una oportunidad increíble al resto de especies para evolucionar durante algunos millones de años.
La extinción del final de Ediacara también pudo contribuir a que las formas de vida posteriores, especialmente las que se diversificaron durante la explosión Cámbrica, ocuparan ecosistemas con nuevas relaciones ecológicas y nuevas estrategias de alimentación.
Relación con las extinciones masivas posteriores
Durante mucho tiempo se conocieron cinco grandes extinciones masivas: la del Ordovícico-Silúrico, la del Devónico Tardío, la del Pérmico-Triásico, la del Triásico-Jurásico y la del Cretácico-Paleógeno.
| Extinción | Fecha aproximada | Consecuencia principal |
|---|---|---|
| Final del Ediacárico | Hace 550 millones de años | Desaparición de hasta el 80 % de los macroorganismos |
| Ordovícico-Silúrico | Hace 440-450 millones de años | Desaparición de aproximadamente el 85 % de las especies |
| Devónico tardío | Hace 360-375 millones de años | Desaparición de aproximadamente el 75 % de las especies |
| Pérmico-Triásico | Hace 252 millones de años | Desaparición de aproximadamente el 96 % de las especies marinas y el 70 % de las terrestres |
| Triásico-Jurásico | Hace 201 millones de años | Desaparición de alrededor del 80 % de las especies |
| Cretácico-Paleógeno | Hace 66 millones de años | Desaparición de alrededor del 75 % de las especies |
Se conocen al menos seis extinciones masivas: la del Ordovícico-Silúrico, la del Devónico Tardío, la del Pérmico-Triásico, la del Triásico-Jurásico, la del Cretácico-Paleógeno y la del Holoceno. La extinción del Holoceno está actualmente en curso.
El descubrimiento de una extinción masiva anterior en el Ediacárico no elimina la importancia de las cinco grandes extinciones tradicionalmente reconocidas, pero amplía la historia de las crisis globales de biodiversidad y demuestra que los grandes cambios ambientales ya afectaban a la vida multicelular antes de la explosión del Cámbrico.
La extinción del Ordovícico-Silúrico
Conocido como el acontecimiento de extinción masiva más antiguo dentro de la clasificación tradicional, se estima que el 85 % de las especies presentes en la Tierra en aquel momento perecieron durante la extinción masiva del Ordovícico-Silúrico.
En aquel momento, la vida aún no se había trasladado a tierra firme y estaba confinada a los vastos océanos de la Tierra. Se cree que un cambio drástico en el clima de la Tierra provocó una glaciación masiva, bajando así el nivel del mar y la temperatura.
A continuación se produjo un periodo de calentamiento global, que provocó un aumento del nivel del mar y de la temperatura. Se cree que los cambios en la temperatura del mar provocaron la extinción masiva de la mayoría de las especies.
Se cree que muchas especies de braquiópodos, conodontos, corales y trilobites se extinguieron durante este acontecimiento. Otras teorías sugieren que el océano pudo contaminarse con metales tóxicos o que las erupciones volcánicas a gran escala pudieron ser la causa.
La extinción del Devónico tardío
Durante el acontecimiento de extinción masiva del Devónico tardío, se calcula que se extinguió el 75 % de las especies vivas. Aunque la mayoría de las especies siguieron viviendo en el océano, la vida había empezado a adaptarse y evolucionar para vivir en tierra durante este periodo.
El Periodo Devónico se conoce comúnmente como la era de los peces debido a la gran diversidad de especies oceánicas de la época. Este acontecimiento de extinción parece haberse producido gradualmente durante un periodo muy largo, y se han propuesto estimaciones que van desde tan sólo 500.000 años hasta 25 millones de años.
Dada la naturaleza prolongada de este acontecimiento de extinción, no se ha identificado una causa única, y es posible que se produjeran muchos acontecimientos de extinción más pequeños durante el periodo.
Una teoría es que la floreciente diversidad de la vida vegetal, sobre todo en tierra firme, pudo provocar cambios medioambientales que hicieron desaparecer muchas especies marinas. Se cree que en esta época se extinguieron más especies de braquiópodos y trilobites, así como muchas especies de peces.
La Gran Mortandad del Pérmico-Triásico
La extinción del Pérmico-Triásico es la mayor extinción masiva conocida en la historia de la Tierra, en la que se extinguieron aproximadamente el 96 % de las especies marinas y el 70 % de las terrestres. Debido a la reducción masiva de los niveles globales de biodiversidad, este periodo se conoce comúnmente como la Gran Mortandad.
Se sospecha que el principal factor causante fueron las erupciones volcánicas de dos millones de años de duración en las Trampas Siberianas, lo que hoy es la actual Rusia. Otras causas propuestas incluyen las emisiones masivas de CO2, debidas a la descomposición de depósitos de carbón, petróleo y otros materiales, o de metano.
Durante el Pérmico surgieron los primeros arcosaurios, que son los parientes de las aves, los cocodrilianos y los dinosaurios no avianos. También surgieron los primeros sinápsidos, que incluían reptiles parecidos a los mamíferos que se cree que son los precursores de los mamíferos modernos.
Tras sobrevivir a las dos extinciones masivas anteriores, los trilobites se extinguieron durante este periodo. También se cree que la mayoría de los grandes sinápsidos del periodo, incluido el Dimetrodon, perecieron en esta época.
Se sospecha que los niveles de biodiversidad pueden haber tardado hasta 10 millones de años en recuperarse totalmente. Esta recuperación prolongada muestra que las consecuencias de una extinción masiva persisten mucho después de que desaparece el factor ambiental desencadenante.
La extinción del Triásico-Jurásico
Durante la extinción masiva del Triásico-Jurásico, se estima que se extinguieron alrededor del 80 % de las especies, incluida la mayoría de los grupos competitivos con los dinosaurios, lo que dio lugar a que los dinosaurios se convirtieran en los vertebrados terrestres dominantes del Periodo Jurásico.
Se sospecha que los factores implicados fueron similares a los del Pérmico-Triásico, incluidas las erupciones volcánicas generalizadas, seguidas del calentamiento global, la subida del nivel del mar y la acidificación.
Otras teorías proponen que el permafrost derretido pudo haber liberado grandes cantidades de CO2 a la atmósfera, lo que provocó la extinción masiva. También se ha relacionado el evento con la fragmentación de Pangea.
La extinción del Cretácico-Paleógeno
Quizá el acontecimiento de extinción masiva más conocido, la extinción del Cretácico-Paleógeno se produjo hace unos 66 millones de años. Se calcula que alrededor del 75 % de las especies de la Tierra se extinguieron en ese momento, incluidos todos los dinosaurios no avianos.
La causa más aceptada de esta extinción es el impacto catastrófico de un meteorito en lo que hoy es Chicxulub, en la península mexicana de Yucatán. Esto se conoce como la hipótesis de Álvarez.
Otras causas propuestas incluyen erupciones volcánicas masivas en las Trampas del Decán de lo que hoy son los Ghats Occidentales en la India. Los grandes nichos dejados por la extinción de los dinosaurios no avianos permitieron una diversificación masiva de las especies de mamíferos y aves a su paso.
Extinciones masivas y cambio ambiental
El estudio de la primera extinción masiva proporciona información sobre la respuesta de los ecosistemas marinos a los cambios ambientales extremos. Los cambios ambientales, como el calentamiento global y los eventos de desoxigenación, pueden provocar la extinción masiva de animales y una profunda alteración y reorganización del ecosistema.
Esta investigación nos informa sobre el impacto a largo plazo de los cambios ambientales actuales en la biosfera. La historia geológica demuestra que la pérdida de oxígeno, el calentamiento global, la acidificación y las alteraciones de los ciclos químicos pueden desencadenar transformaciones profundas en la vida marina.
La historia de la vida no fue una evolución lineal y tranquila, sino una serie de reinicios violentos donde la suerte y el entorno jugaron un papel principal, con la vida, en muchas ocasiones, contra las cuerdas y llegando a su límite.
La posible sexta extinción masiva
La extinción masiva del Holoceno, a veces denominada extinción masiva del Antropoceno, está actualmente en curso y está impulsada principalmente por las actividades humanas. Aunque es probable que este acontecimiento comenzara en la época de la Revolución Agrícola, los cambios más drásticos en la biodiversidad sólo se han observado en los últimos dos siglos.
De hecho, desde principios del siglo XX, las especies se han extinguido a un ritmo más de 1.000 veces superior al ritmo de extinción normal y esperado. En los tiempos modernos, la extinción se debe principalmente a la superpoblación humana, la destrucción del hábitat, el agotamiento de los recursos, el cambio climático, la contaminación y el consumo excesivo.
De las más de 40.000 especies que la Lista Roja de la UICN ha evaluado, el 28 % están actualmente amenazadas de extinción. La extinción masiva del Holoceno está impulsada principalmente por las actividades humanas.
Se sabe que se han producido al menos seis eventos de extinción masiva: el Ordovícico-Silúrico, el Devónico Tardío, el Pérmico-Triásico, el Triásico-Jurásico, el Cretácico-Paleógeno y el Holoceno. La extinción del Holoceno incluso está actualmente en curso.
5 Extinciones masivas, y estamos viendo ahora mismo la sexta
Por qué la primera gran extinción es importante hoy
Al estudiar qué mató a estas especies, que habrían evolucionado hasta hoy en día cambiando por completo el panorama del planeta, los científicos pueden entender mejor cómo responden los ecosistemas marinos a cambios ambientales extremos.
La primera gran extinción masiva demuestra que la vida multicelular puede verse afectada de manera rápida y global por modificaciones en la química del océano. También muestra que la pérdida de oxígeno no sólo reduce el número de especies, sino que puede reorganizar por completo los ecosistemas y alterar durante millones de años la evolución posterior.
La investigación sobre las extinciones pasadas permite valorar las consecuencias de la pérdida de biodiversidad en la actualidad. La comparación entre la crisis del Ediacárico y los cambios ambientales modernos no implica que ambos acontecimientos sean idénticos, pero sí muestra que los ecosistemas pueden alcanzar puntos críticos cuando las alteraciones ambientales se acumulan.
Todo ello se ha podido saber mediante diversos estudios científicos, y los fósiles han aportado muchas pistas que ayudan a reconstruir la historia. La evolución de los seres vivos se ha dividido en etapas conocidas como Eras Geológicas, algunas de esas eras han cambiado el rumbo de la historia.