Un análisis de los restos fósiles de moluscos permite evaluar la duración del día hace 70 millones de años y recrear las condiciones ambientales de la época.
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Las fuerzas de marea tienen su origen en que la fuerza de gravedad que un cuerpo ejerce sobre la Tierra en uno de sus lados es superior a la que ejerce por el lado contrario.
Las fuerzas de marea son universales y no sólo afectan a la Tierra, sino a la de cualquier cuerpo. Así, por ejemplo, debido a esta fuerza de marea, un astronauta que se acercase demasiado a un agujero negro sería transformado en un espagueti.
Lo interesante de estas fuerzas es que no dependen tanto de la intensidad del campo gravitatorio, sino de su cercanía. Así, la Luna provoca unas mareas sobre la Tierra más intensas que las que provoca el Sol.
Debido a este fenómeno, la Luna gana cada vez más distancia, se aleja cada vez más de la Tierra y esa energía que gana la Luna la pierde la Tierra en energía de rotación. En la actualidad retrocede 3,82 cm al año, algo medible desde que las misiones Apolo depositaros reflectores láser sobre la superficie lunar. Así que, en el pasado, el año duraba lo mismo al no cambiar la órbita terrestre, pero tenía más días que en la actualidad al ser lo días más cortos. Dentro de un tiempo todos los eclipses de Sol serán anulares porque la Luna estará tan lejos que no tapará por completo al Sol.
Así que, aunque ahora el día tiene 24 horas, en el pasado no fue así. El día de hace miles de millones de años duraba bastante menos que lo que dura ahora porque la Tierra rotaba más rápido en el pasado. Desde entonces la rotación de nuestro planeta se ha ido haciendo paulatinamente más lenta.
Se cree que la Luna se formó debido a un impacto de un cuerpo del tamaño de Marte contra la Tierra hace unos 4500 millones de años. A partir de ese momento se fijó el evento cero de la duración de la rotación terrestre. Pero saber cuándo duraba un día entonces es complicado. En su día Jay Melosh, de Purdue University, calculó que hace 4500 millones de años la duración del día era de unas 6 horas. Para ello usó un modelo sofisticado.
El problema es que se tienen pocos casos en tiempos geológicos que nos permitan saber directamente cuándo duraban los días en el pasado a lo largo del tiempo.
Sin embargo, se conocen algunos casos. Así, por ejemplo, se sabe que los corales tienen ciclos diarios y anuales que dejan huella en su esqueleto calcáreo de una modo similar a los anillos de crecimiento de los troncos de los árboles. Los restos fósiles de corales de hace 350 millones de años, que vivieron durante el Carbonífero temprano, presentan una estructura compatible con un año de 385 días. Como la órbita de la Tierra casi no cambia, la duración del año es la misma, por lo que esto significa que el día en esa época duraba 22.77 horas.
También sabemos que las mareas en la playa pueden modificar los patrones de arena en la misma de tal modo que cuando esta arena se transforma en rocas sedimentarias, estas exhiben ciclos diarios y anuales. Rocas sedimentarias de hace 620 millones de años muestran que el día en esa época duraba 21.9 horas.
Ahora se publica un artículo en el que nos cuentan un caso más. En la época final de los dinosaurios, hace 70 millones de años, el año duraba 372 días en lugar de los 365 actuales, por lo que el día duraba 23 horas en lugar de las 24 actuales. El estudio se ha realizado gracias a conchas de moluscos fósiles.
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Las almejas rudistas ya están extintas, pero formaron un amplio y diverso grupo en el pasado. Estos moluscos crecían rápido y formaban anillos similares a los de lo troncos de los árboles, pero mucho más rápidamente, uno al día en lugar de uno al año. Esos anillos se pueden ver con microscopio y, además, las conchas tienen fácil fosilización. Por tanto hay muestra suficiente.
Pero para poder hacer esto primero hay que cortar rodajas finas de estos fósiles, algo que los investigadores principales hicieron con láser.
Esto permitió saber el número de días que tenían los años hace 70 millones de años, que era la edad de los fósiles. El número de 372 días al año en lugar de los 365 no es una sorpresa, pero el nuevo punto de referencia puede ayudar a mejorar los modelos de retroceso de la Luna por mareas. Lo más interesante es que se puede aplicar el mismo método a otros moluscos del pasado y tener así más puntos aún en un pasado remoto.
Además de este resultado, los investigadores pudieron corroborar un resultado anterior que mantenía que estos seres portaban algas fotosintéticas que podrían haber ayudado a la construcción de arrecifes a la misma escala con la que los corales modernos lo hacen hoy en día.
El estudio ha permitido saber detalles sin precedentes acerca de estos bivalvos, acerca de cómo vivían o las condiciones del agua en la que estaban inmersos con un resolución menor a la de un día.
Niels de Winter (Vrije Universiteit) dice que tienen de 4 a 5 puntos de datos por día y que esto es algo que casi nunca se tiene en la historia geológica de la Tierra.
Normalmente la reconstrucción del clima en el pasado profundo se hace con una resolución de decenas de miles de años y estudios como este nos dan un atisbo sobre la escala de tiempo en la que vivieron los seres vivos y tiene el potencial de tender un puente entre el clima y los modelos que tratan de remedarlo.
Los análisis químicos de estas conchas fósiles indican que la temperatura del agua marina era más cálida en la Cretácico tardío de lo que se creía, pues podía alcanzar los 40 grados centígrados en verano y exceder los 30 en invierno. La temperatura del verano se aproximaba a la límite que estos moluscos podían soportar.
Además, los investigadores consiguieron deducir que estos moluscos vivían unos 9 años. Vivían sobre el lecho de un mar somero tropical que ahora forma un terreno seco en las montañas de Omán.
En esta época los rudistas como Torreites sanchezi dominaban el nicho de la construcción de arrecifes en aguas tropicales a lo largo de todo el mundo. Esto es algo muy diferentes a lo que ocurre hoy en día. Desaparecieron en la extinción de Cretácico que se llevó por delante a los dinosaurios no avianos hace 65 millones de años.
Para poder deducir todo esto, los investigadores tuvieron que recurrir a técnicas de alta precisión. Con un láser muestrearon regiones de 10 micras de ancho o, lo que es lo mismo, el diámetro de un glóbulo rojo. De este modo pudieron saber la composición y temperatura del agua en un momento dado de un día, así como observar la variación estacional que permitía averiguar el número de días en un año.
Quizás lo más sorprende fue descubrir que los cambios químicos diarios eran mayores que los cambios dentro de una misma estación o dentro de un mismo ciclo de mareas.
También descubrieron que las conchas crecían más durante el día que durante la noche. Esta dependencia del ciclo diario sugiere que los bivalvos estudiados poseían simbiontes fotosintéticos que proporcionaban energía a estos moluscos a partir de la luz del Sol y esto se manifestaría por un mayor crecimiento de las conchas durante la horas de insolación. Algo similar pasa hoy en día con las almejas gigantes, que contienen algas simbiontes.
Hasta ahora la hipótesis de que los rudistas poseerían simbiontes fotosintéticos no estaba apoyada por pruebas empíricas y estaba basada solamente en rasgos morfológicos, algo que, en otros casos, se ha demostrado erróneo. Así que esta hipótesis era un tanto especulativa hasta ahora. A raíz de este resultado podemos imaginar un arrecife formado por bivalvos en lugar de por coral, pero usando algas fotosintéticas del mismo modo que hacen los corales actuales.
De todos modos, este estudio está basado solamente en rudistas, por lo que otros bivalvos no necesariamente tenían que tener el mismo estilo de vida fotosimbiótica.
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Fuentes y referencias:
Artículo original. [2]
Ilustración: Mary Parrish/Smithsonian Institution
Foto: Wikipedia.