Una descontrolada población de arqueas en crecimiento exponencial por culpa del níquel expelido por las erupciones volcánicas sería la causa de la gran extinción del Pérmico.
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Volvemos a un tema recurrente de la historia biológica de este planeta, un tema que nos hace replantearnos la autopermanencia de la vida sobre la Tierra. La vida compleja estuvo a punto de dejar de existir hace 252 millones de años en la más grande de las extinciones masivas que el mundo ha conocido: la extinción masiva del Pérmico.
Esta extinción liquidó a más del 90% de las especies marinas (el registro fósil es mucho más fiable sobre la vida marina que sobre la de tierra firme) y más del 70% de las terrestres. Fue la más grande de las cinco extinciones masivas conocidas y posiblemente la más interesante.
Se empieza a alcanzar un consenso sobre esta extinción. Sería disparada por unas erupciones volcánicas que cambiaron la química planetaria. Una serie de procesos en la química marina provocarían la extinción en sí, que se daría muy rápidamente en términos geológicos. Pero, como se suele decir, el demonio está en los detalles.
Ahora, un equipo del MIT dice haber encontrado pruebas de que el principal culpable de la extinción en sí habría sido un tipo de microorganismo, en concreto la arquea Methanosarcina. Según esta nueva idea, estas arqueas habían proliferado súbitamente de manera masiva en los océanos terrestres de la época y habrían arrojado grandes cantidades de metano a la atmósfera, lo que cambió el clima y la química oceánica.
Estos microorganismos habrían empleado una habilidad recientemente adquirida para usar una rica fuente de de carbono orgánico gracias a las erupciones volcánicas de la época. Los volcanes habrían emitido cantidades apreciables de níquel a la superficie terrestre y es precisamente este metal el nutriente que Methanosarcina requiere para crecer.
Hay varias pruebas que parecen apoyar esta teoría. Por un lado se han encontrado depósitos carbonatados cuyo contenido isotópico indica un aumento de carbono atmosférico (dióxido de carbono o metano) en la época de la extinción. Se había sugerido que su origen sería el dióxido de carbono emitido por las erupciones volcánicas que se dieron en lo que hoy es Siberia. Pero, según los cálculos de este grupo de investigadores, incluso unas erupciones tan monumentales como aquellas no son suficientes como para producir toda esa cantidad de carbono encontrada en los sedimentos de la época, pero, además, el ritmo de deposición no concuerda con el ritmo de las erupciones volcánicas. Si fuese así se esperaría una deposición rápida al principio y luego una deposición cada vez más lenta según los volcanes dejan de emitir. Pero se puede medir lo contrario, pues el aporte de carbono creció con el tiempo. Este tipo de aporte es más compatible con el crecimiento exponencial de una población masiva de microorganismos.
Este microorganismo sería precisamente Methanosarcina, que emite metano y este gas sería el responsable del carbono encontrado en los depósitos antes mencionados. Es aquí en donde entra en escena la otra prueba, que quizás sea la más bonita e interesante. El genoma de Methanosarcina muestra pruebas de que hace 250 millones de años este microorganismos adquirió cambios genéticos que le permitieron ser una gran productor de metano por culpa de la acumulación de dióxido de carbono en los océanos. Esta capacidad genética la adquirió por transferencia horizontal de otras especies de microorganismos. Anteriormente se creía que este cambio genético se dio mucho antes, hace 400 millones de años, pero los nuevos análisis de este estudio cambia este aspecto.
Bajo las condiciones adecuadas la nueva capacidad proporcionó a estas arqueas una capacidad de crecimiento y proliferación sin igual y consumieron las vastas reservas de carbono orgánico de los sedimentos marinos. Fue entonces cuando emitieron cada vez mayores cantidades de metano a la atmósfera, gas que, además, es un potente gas de efecto invernadero.
La pieza final es un micronutriente, en concreto el níquel que estas arqueas necesitan para proliferar. Esto fue proporcionado precisamente por las erupciones volcánicas. Sedimentos encontrados en lo que hoy es China muestran que las erupciones siberianas de la época emitieron grandes cantidades de níquel. Ya se sabía de la presencia de este elemento en la actual Siberia y este nuevo ahllazgo confirma dicha emisión. El caso es que esta producción de níquel permitió el crecimiento explosivo de Methanosarcina.
El metano emitido por estas aqueas produjo un cambio climático global. Aumentaron súbitamente las temperaturas y se acidificaron los mares. Los cambios fueron tan rápidos que las especies no tuvieron tiempo para evolucionar en las nuevas condiciones y la mayoría de las especies se extinguió. Así por ejemplo, casi todas las formas de vida marina que formaban caparazones desaparecieron en ese tiempo.
Este escenario de cambio climático es que el que precisamente se plantea en la actualidad debido a nuestras emisiones. Además, por encima de un umbral, los depósitos de metano marino congelados emitirían grandes cantidades de este gas a la atmósfera.
Los investigadores implicados se muestran muy seguros de las nuevas conclusiones. Cada uno de los factores relatados no es suficiente como para producir la gran extinción. Pero todos esos factores sí encajan entre sí muy bien como para explicar este evento tan dramático.
Este estudio nos dice, entre otras cosas, cómo funciona la ciencia en la actualidad y de por qué son necesarios los estudios multidisciplinares. El genoma de un organismo nos habla de cómo sufrió cambios genéticos en el momento adecuado (posiblemente precisamente por las nuevas condiciones). Además, el registro geológico nos habla de la presencia de carbono y de la emisión de níquel por parte de los volcanes de la época, mientras que el registro fósil nos dice cómo la vida pagó un alto precio con una gran extinción masiva.
Además de todo ello, este evento nos recuerda, una vez más, el cuidado que tenemos de tener sobre el clima y el desastre que puede suponer las emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero.
La lección filosófica es que la vida no se autoperpetúa y autorregula como alguna vez se ha sugerido. Esta arqueas casi terminan con el resto de la vida terrestre. Durante un tiempo la Tierra volvió a estar bajo el reinado de los microbios. Fue la misma vida la que provocó la extinción, siendo esta, por tanto, no tan estable como creíamos.
Todo está relacionado y en algunos momentos se aúnan conceptos que hemos visto numerosas veces desconectados. Unos volcanes emiten un oligoelemento y unas arqueas, que hasta hace poco no se reconocían como un reino distinto de la vida, aprovechan una transferencia genética horizontal para proliferar hasta cambiar el clima. A partir de entonces sólo unos fósiles nos hablan de unos seres que desaparecieron para siempre hace mucho tiempo. Después de esta extinción no hubo más gorgonópsidos ni dicinodontos, la evolución tomó otro rumbo, vinieron los dinosaurios, que más tarde también desaparecieron. Luego reinaron los mamíferos y el ser humano. Sin esa extinción del Pérmico nosotros no estaríamos aquí para intentar saber qué paso hace 250 millones de años y a punto de producir la sexta gran extinción. Y, sin embargo, no hay plan maestro, no hay objetivo, no hay propósito, sólo lo contingente parece controlar una existencia impredecible.
Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4399 [1]
Fuentes y referencias:
Artículo original. [2]
Sobre la extinción del Pérmico en NeoFronteras. [3]
Ilustración: origen desconocido.