El Cedazo

Continuamos en esta entrada de la serie sobre la Biografía de la Vida lo que habíamos dejado en suspenso en la anterior: la segunda parte del periodo Triásico. En la primera hablábamos de geografía, climatología y algunos temas relacionados con la biosfera. Hoy proseguimos su análisis manteniéndonos cronológicamente entre 251 y 200 millones de años antes de hoy.

Sabemos ya que en tierra, incluyendo los hábitats lacustres, la Gran Mortandad había alterado la existencia de los reptiles. Su presencia estaba muy mermada, y casi podríamos decir que en su mayoría estaban representados por los mamiferoides terápsidos, un orden de los sinápsidos, y algunos pequeños saurópsidos semiacuáticos. Pronto se inició entre ellos una lucha por el poder.

Con objeto de facilitar el seguimiento de estas familias, veamos de nuevo el plano filogenético de situación en la figura siguiente que ya conocemos de otras entradas anteriores.

La competencia entre ellos se decantó en un principio por los primeros, los mamiferoides. Ya hemos hablado en la entrada anterior de Lystrosaurus, a medio camino entre reptil y mamífero, y casi omnipresente en todo el territorio de Pangea. Posiblemente fue contemporáneo del pequeño -15 centímetros- norteamericano Adelobasileus, el más antiguo protomamífero conocido cuyos fósiles son de hace unos 225 millones de años. Algunos mamiferoides posiblemente habían desarrollado ya un metabolismo que les situaba próximos a la vida de sangre caliente. La extinción de los grandes herbívoros y los carnívoros dinocéfalos había dejado vacíos sus nichos ecológicos, nichos que fueron ocupados por los supervivientes. Y, a pesar de que la presión de la selección natural los iba empujando hacia tamaños corporales más pequeños, jugaron un importante papel, ya que fueron los precursores de los mamíferos verdaderos, que evolucionaron a partir de ellos a finales del Triásico.

Pero los terápsidos, los futuros mamíferos, fueron al poco superados, con lo que se demostraba que la sangre caliente aún no tenía realmente ventajas competitivas en el mundo seco y árido de la Pangea triásica. Poco a poco se nos venía encima la época del gran esplendor de los dinosaurios dueños del Jurásico, el siguiente periodo, ya que los que realmente estaban preparados para estas condiciones ambientales eran los animales de la rama hermana amniota, los de sangre fría, los saurópsidos. En aquel momento eran pequeños reptiles carnívoros acuáticos que progresivamente fueron ocupando también los espacios abandonados por sus hermanos, los arcosauromorfos, que habían desaparecido. De forma que fueron esos, y en especial las diversas familias y órdenes de los arcosaurios, los que tomaron rápidamente un papel más relevante, dominando la superficie terrestre en este periodo, y relegando a los terápsidos a un papel secundario. Ya les llegaría su época a estos mamiferoides.

El esquema siguiente dibuja el árbol genealógico de los triunfadores, los saurópsidos diápsidos. En él los tecodontos ocupan una posición paralela a los arcosaurios, ya que fueron un orden muy primitivo de ellos.

Esta línea basal de los primeros animales saurópsidos formó un grupo muy diversificado, que incluía varios animales semiacuáticos con forma de cocodrilo, algunos primitivos y torpes carnívoros también semiacuáticos que convivían compitiendo junto con otros carnívoros terrestres, más grandes y activos, también pequeños herbívoros blindados de desplazamiento bípedo y frágiles cuadrúpedos antecesores de los cocodrilos, además de muchas especies más.

Con el tiempo, hacia mediados del Triásico, aparecieron unos nuevos órdenes de saurópsidos que habrían evolucionado a partir de los primitivos. Llegaron a colonizar todos los medios. En el agua, con un abanico variado de especies como los ictiosaurios semejantes al delfín, el falso lagarto notosaurio, los placodontes semejante a las tortugas, y los plesiosaurios, parecido a una foca de largo cuello.

Fuera del agua hacía tiempo que se había diversificado un nuevo grupo cuyos miembros manifestaban un par de características evolutivas nuevas que consistían, una, en un pequeño agujero a ambos lados del cráneo entre los orificios nasales y los ojos, y otra, en que los dientes estaban incrustados en alvéolos de la mandíbula. Estos detalles caracterizaban a los tecodontos, arcosauros muy primitivos que hacen que esta familia de reptiles se diferencie del resto de primos. Este grupo incluía tres ordenes distintos,el de los ancestros de los cocodrilos, el de los dinosaurios -de sus hijas las aves- y el de los pterosaurios.

Primer orden arcosaurio: los cocodrilos. Hace unos 240 millones de años, en la familia arcosauria se desgajó la subclase de los crurotarsos, que llegaría hasta los cocodrilos y que fue la que realmente dominó durante lo que quedaba de Triásico. Lo que parece ser el primer fósil conocido de un cocodriloforme corresponde al de un ejemplar de Teyujagua paradoxa del Triásico inferior encontrado al sur del Brasil.^[1] Se trata de un animal pequeño con un cráneo de apenas unos 12 centímetros de longitud, cuyos dientes curvados y puntiagudas indican que seguía una dieta carnívora. Tenía ya las fosas nasales situadas en la parte superior del hocico, tal como los cocodrilos de hoy en día.

La presión de los “cocodrilomorfos” debió ser tremenda y pudo condicionar el desarrollo corporal de los dinosaurios que en esta época, como hemos comentado, eran de tamaño pequeño o medio. De hecho se han encontrado fósiles de dinosaurios Herrerasaurus con marcas de dientes de crurotarsos. Los primeros especímenes de dinosaurios se mantuvieron hasta casi el final del Triásico en un segundo plano, historia casi semejante a la que habían sido forzados a sufrir los mamiferoides terápsidos. Sin embargo la crisis de finales de este periodo, que comentaremos más abajo, dejó en el agua muchos nichos vacíos de antiguos depredadores. Esto último, unido al progresivo incremento del potencial de los dinosaurios en tierra, hizo que durante la frontera temporal con el Jurásico los cocodrilomorfos fueran colonizando el medioambiente acuático, en donde permanecen actualmente en su gran mayoría.

Segundo orden arcosaurio: los dinosaurios. Su irradiación comenzó hace unos 230 millones de años, considerándose los géneros más antiguos al Herrerasaurus o al Eoraptor. El primero era de un tamaño medio, pudiendo alcanzar una longitud entre tres y seis metros, mientras que Eoraptor podía llegar hasta el metro. Ambos debían ser bípedos y depredadores en su medio. Los dinosaurios se diversificaron rápidamente, ocupando cualquier tipo de nicho posible, lo que da idea del potencial y eficiencia de estos reptiles.

No obstante no hay que valorar demasiado este hecho que podemos escenificar en la frase “los dinosaurios fueron unas máquinas abocadas a dominar su entorno“. No. Los dinosaurios tuvieron un proceso evolutivo extremamente condicionado por dos episodios de extinciones masivas de especies y alejado de lo que podemos pensar fue una evolución progresiva gracias a su natural preponderancia. El primer golpe del azar climático se dio hace 230 millones de años en lo que se conoce como el Evento Pluvial del Carniense durante el cual un incremento prolongado de las lluvias alteró las especies vegetales y por tanto la “despensa” de los dinosaurios, entre otros animales. El segundo golpe del azar fue el de finales del Triásico provocado, parece ser, por un fuerte episodio de vulcanismo. Podemos decir que la “suerte” permitió a unos prometedores especies del Triásico el dominar el panorama durante los dos periodos siguientes.

A pesar de que Eoraptor se ha considerado hasta ahora como el posible ancestro común de todos los dinosaurios, nuestro conocimiento de la historia fósil es necesariamente cambiante. Se cree tener evidencias^[2] claras del que pudo ser el primer dinosaurio, o pariente cercano, a partir de fósiles datados hace 243 millones de años, unos 15 millones antes de lo que se creía hasta ahora -cronología corroborada también por otros estudios-.^[3] Se tratan de seis vértebras y un hueso de los brazos del animal, encontrados en Tanzania cerca del lago Malawi –antiguamente Nyasa-. Por eso a este dinosaurio se le ha llamado Nyasasaurus parringtoni. Tendría cerca de 80 centímetros de alto y hasta tres metros de largo, con una cola de 1,5 metros. Probablemente pesaba entre 20 y 60 kilos. Además de poder ser el dinosaurio más ancestral conocido, su importancia radicaría en que es un sólido apoyo a la hipótesis que establece que este superorden de animales evolucionó en la parte sur de Pangea: los dinosaurios son del sur.

Tercer orden arcosaurio: los pterosaurios. Los animales de este orden aparecieron poco después que los dinosaurios, hace unos 225 millones de años. Fueron los primeros vertebrados en volar. Aunque su origen filogenético es muy discutido, se conocen fósiles ya datados en el Triásico tardío, hace unos 210 millones de años. Corresponden a un esqueleto casi completo de un Eudimorphodon.

El pterosaurio no era un dinosaurio, animales estos últimos de los que evolucionó la rama lateral de las aves. Tenía cabeza grande, cuerpo pequeño y alas largas y estrechas terminadas en tres garras diminutas y un hipertrofiado largo cuarto dedo. Las alas estaban soportadas por este cuarto dedo y un hueso extra en el antebrazo. A finales del Triásico ya eran capaces de realizar vuelos de una cierta duración, cubriendo distancias inusitadas hasta el momento. Poseía un fino recubrimiento de pelo, lo que pudiera ser un indicador de un metabolismo con sangre caliente. Sin lugar a dudas este tipo de metabolismo es el que necesitaba para poder realizar los prolongados sobresfuerzos que le exigía el ejercicio de batir las alas en vuelo.

Para completar la imagen de los reptiles saurópsidos nos queda hacer un apunte sobre su subclase anápsida de la que actualmente sólo continúan entre nosotros las tortugas. Hace 240 millones de años vivía, por lo menos en el lago alemán de Vellberg, un animal con aberturas diápsidas en su cráneo, al que se lo considera un posible vínculo entre los ancestros más primitivos y los ejemplares de tortugas actuales. En un arrebato de originalidad los científicos le han nominado como “abuelo de las tortugas“, que eso significa Pappochelys.^[4] No tenía aún un caparazón cerrado aunque disponía de unas costillas anchas, una de las características de las primeras tortugas, y una serie de huesos a lo largo de su vientre. Nos tenemos que desplazar temporalmente unos 20 millones de años más tarde para encontrar en los fósiles de Odontochelys, que vivió en Asia meridional durante el Triásico, a las primeras verdaderas tortugas anápsidas. Ello supone que el de las tortugas sea uno de los grupos de reptiles más antiguos, mucho más antiguo que el de los lagartos y serpientes. Odontochelys era acuática y poseía un plastrón (parte ventral del caparazón) bien definido, aunque el espaldar era primitivo. La siguiente tortuga cuyos fósiles se conocen fue Proganochelys, que vivió en el Triásico superior en Eurasia hace unos 210 millones de años. Era una tortuga primitiva terrestre, con un caparazón parecido al de las especies actuales, pero poseía aún dientes en el paladar. La cabeza, cola y patas no podían retraerse dentro del caparazón, pero estaban protegidas por espinas.

Y hasta aquí la débil situación de los mamíferos y el predominio reptil durante el periodo Triásico. En los siguientes capítulos hablaremos extensamente acerca de los dinosaurios ya que en su época fueron animales condicionantes de la vida en la Tierra.

Entre las tres estrellas que desfilaron por la alfombra roja del Triásico fueron los más glamurosos. Un aerolito cortó en seco su ascendencia. La segunda fue la aparición de los mamíferos, aunque permanecieron por muchos años en un segundo plano ocultos por la imbatible competencia de los dinosaurios. También hablaremos de ellos en su momento. La tercera estrella de oro de este periodo fue la conquista del aire por los vertebrados, materializada como hemos comentado en los pterosaurios, los primeros vertebrados voladores en la historia de la tierra.

¿Y qué había sucedido con las plantas?

Realmente las condiciones extremas que habían afectado gravemente a la vida animal no tuvieron una incidencia semejante en la biomasa. Ya el clima del Pérmico había comenzado a ser seco y árido, por lo que, como hemos comentado en su momento,^[5] los bosques tropicales habían disminuido, y sin embargo las plantas resistentes a las sequías, plantas con semillas como coníferas, helechos arbóreos o cicadáceas, habían prosperado en un entorno propicio para ellas.

De todas formas, al final del Pérmico habían desaparecido casi todos los esfenofitos -plantas tipo caña como las calamites- y los licopodiofitos arborescentes -los helechos de terrenos húmedos-, quedando únicamente representantes de pequeño tamaño. Aunque como hemos comentado, la flora del Triásico, con algunas variantes, fue muy semejante a la de finales del Pérmico.

La forma del continente Pangea condicionó en gran medida la distribución de las plantas sobre su geografía. Si bien como regla general es cierto que en todo el territorio el clima fue seco y caluroso, con una estacionalidad muy acusada, el océano Tetis y la inmensidad continental en la franja ecuatorial supusieron una barrera para la expansión norte/sur de las especies vegetales, diferenciándose su distribución en las dos regiones resultantes: Laurasia al norte, más seca, y Gondwana al sur, más húmeda.

El norte de Pangea fue exuberante, en donde las coníferas araucarias fueron los árboles predominantes entre los de mayor tamaño. Agrupaciones de helechos arbóreos y ginkgos formaban el dosel vegetal de un sotobosque de helechos ubérrimos, cicadáceas y maleza.

En la región ecuatorial las condiciones eran menos favorables para el desarrollo de las plantas, de forma que durante muchos años los bosques fueron muy escasos. Los pocos que había estaban formados por coníferas y cicadáceas. El final del Triásico fue más húmedo, lo que favoreció el crecimiento de las plantas y la recolonización animal de la zona por pequeños herbívoros del tipo de los cinodontos, que ya sabemos que llevaban la semilla de los futuros mamíferos, aunque la fauna predominante en el norte siempre fue la de los arcosaurios.

En el sur, sobre la antigua Gondwana, la predominancia de los helechos arborescentes fue clara, evolucionando con el tiempo desde el tipo Glossopteris  al tipo Dicrodium. Este último fue ubicuo, pudiéndose encontrar desde parameras hasta en espesos bosques, o en tierras de secano. A veces era la única especie que se encontraba sobre el terreno. Le acompañaban en menor medida alguna conífera y flora propia de Laurasia, como ginkgos y cicadáceas.

En algunas partes de Gondwana los árboles mencionados fueron relegados a un segundo plano por gigantes helechos con semilla, los cuales crecían tanto que formaban el dosel superior de los bosques, con pequeños helechos y licopodios herbáceos en la umbría de su base. No obstante, en el hemisferio sur también coexistían las coníferas, especialmente a partir del Triásico medio. La exuberancia de la vegetación en el sur de Pangea favoreció la diseminación de los terápsidos herbívoros.

Quien sabe, quizás la imagen de arriba sea una copia exacta de algún recóndito paisaje de Pangea. Bien pudiera ser un rincón de Laurasia junto a un lago marino en el interior de la recortada costa de Cimmeria, hace unos 220 millones de años. Que vuele la imaginación. El ambiente se presiente pesado por la extrema temperatura, casi se respira el aire húmedo del caer de la tarde. Los tendidos rayos del sol poniente dibujan una pincelada de claridad sobre la familia de Lystrosaurus que pastan en la orilla. Tras ellos, una concentración de calamitas. En lo más alto del cielo las colosales nubes monzónicas anuncian una fragorosa tormenta. El agua calmada durante estos momentos precursores de la debacle sólo se ve alterada por el nadar nervioso, posiblemente depredador, de un fitosaurio parecido a los modernos cocodrilos. Al fondo, altas coníferas conforman un agradable y potente bosque, a la derecha unas araucarias. Por delante, a la izquierda casi en primer plano un esbelto ginkgo. Sobre la orilla derecha un grupo de veloces Celofisis, unos pequeños dinosaurios oportunistas y carroñeros, buscando unos despojos a la espera de una presa despistada. Cubriendo el primerísimo plano de las bambalinas, unas matas de helechos y unos lycopodios herbosos, alimento suculento para los cercanos herbívoros.

A la placentera escena le quedaban pocos días…

Extinción triásico-jurásico

El Triásico finalizó hace 200 millones de años con una nueva extinción masiva de la vida sobre el planeta, que afectó en mayor medida al medio marino. En el océano, un 22% de las familias y posiblemente la mitad de los géneros desaparecieron. De los reptiles marinos sólo sobrevivieron los ictyosaurios y los plesiosaurios.

En tierra se extinguieron un gran número de grandes arcosaurios y los mayores anfibios. También afectó a los pequeños animales, en su mayoría reptiles, incluidos los terápsidos, de los que se salvaron los protomamíferos.

No todos los dinosaurios lograron sobrevivir, pero los que lo hicieron  se expandieron rápidamente durante el posterior Jurásico y dominaron los habitats terrestres a lo largo del resto de la Era Mesozoica.

¿Cuáles fueron las causas de estas extinciones?

Todo indica que fue una consecuencia del exacerbado vulcanismo, aunque la explicación no está muy clara. Para el biotopo marino, los últimos estudios apuntan a un incremento del CO₂ atmosférico que acidificó las aguas marinas. Veamos el porqué.

Es cierto que el registro fósil indica un incremento de ese gas. El origen es conocido ya que, en la frontera del Triásico con el Jurásico, Pangea había empezado a escindirse según un corte más o menos ecuatorial, continuación de la dorsal del océano de Tetis. Esto provocó un incremento del vulcanismo y una gran emisión de dióxido de carbono.

En 2013  el geólogo Terrence J. Blackburn y colegas suyos presentaron un estudio^[6] basado en el análisis de la presencia de isótopos de uranio en rocas basálticas de la época, distribuidas a lo largo de diversas partes del planeta. La actividad volcánica de la época había expulsado volúmenes ingentes de lava a lo largo de cuatro cortos episodios -de tipo pulso- durante un periodo que duró 600.000 años y que generó lo que se denomina la Provincia Magmática del Atlántico Central. La cronología del episodio volcánico está soportada por datos paleomagnéticos acerca de una inversión del campo magnético terrestre, que coinciden con los datos de la precesión del eje terrestre,^[7] que manifiestan determinadas características de las rocas sedimentarias de la época. La conclusión de las dataciones basadas en el uranio acota el tiempo máximo entre la crisis volcánica y la crisis biológica de la extinción de finales del Triásico en 20.000 años. Lo cual parece asegurar una relación causa-efecto entre ambos episodios.

No obstante no todo parece tan evidente para otros, como podemos verlo en la publicación de 2012^[8] firmada por la geoquímica Bärbel Hönisch y colegas, en la que, tras analiza los sucesos geológicos durante el Fanerozoico, arguyen que no se encuentra una correlación absoluta entre la acidificación del mar y el grado de saturación del carbonato cálcico, posiblemente dado que intervienen otros muchos factores.

Para entender mejor la base del proceso daremos una breve pincelada “físico-química” acerca de por qué el incremento del CO₂, producido por el repunte de la actividad volcánica de finales del Triásico, afectó negativamente a la biota generadora de exoesqueletos de carbonato cálcico. Podemos seguir la argumentación en la figura de más abajo.

Una mayor concentración de CO₂ en la atmósfera supone una mayor presión de este gas sobre la superficie del agua, lo que favorece que una mayor cantidad de sus moléculas puedan disolverse. Condicionado por la temperatura de cada momento, claro. En los mares el dióxido de carbono reacciona con el agua pasando a formar ácido carbónico que se disocia en un ión hidrógeno y un ión bicarbonato. El primero de ellos a su vez puede capturar un ión carbonato, que ya se encontraba en el agua, transformándose en otro ión bicarbonato. Atención, por esta reacción el biotopo marino ha perdido en su stock un ión carbonato, ladrillo esencial de los exoesqueletos. Por tanto, la consecuencia de una mayor acidez es que va a haber menos iones carbonato libres en el agua.

Por otro lado en el mar se encuentra también calcio disuelto en forma de Ca²⁺. Al igual que sucede con el ya mencionado ión carbonato, proviene en su mayor parte de las escorrentías continentales que transportan los productos de la meteorización de las tierras hasta el mar, o de la propia disolución del carbonato cálcico de los fondos marinos o del biológico de los propios exoesqueleto. El ión calcio tiene la tendencia a unirse con nuestros iones carbonato y bicarbonato, pudiendo dar carbonato cálcico o bicarbonato cálcico.

El hecho es que los animales o plantas acuáticos generadores de conchas, cascarones o espículas en base al calcio, lo hacen usando la sal de carbonato y no la del bicarbonato. Posiblemente la evolución lo hizo así ya que la segunda es más soluble que la primera y por tanto tenía que ser menos eficaz en la carrera armamentística predador-predado.

Ahora sí podemos concluir: El dióxido de carbono formó ácido carbónico con el agua, incrementando su acidez, que a su vez afectó a la capacidad que tenían los organismos de crear exoesqueletos carbonatados, viéndose tremendamente afectados los corales y otros animales o algas con conchas y caparazones que habitaban los mares.

Tras esta digresión teórica despidámonos del Triásico. Como en otros periodos, éste también acaba en crisis, la cuarta gran crisis del Fanerozoico. La circunstancia no debe ser objeto de sorpresa, puesto que la frontera geológica entre eras y periodos casi siempre se apalanca en un episodio crucial para la vida de nuestro planeta Tierra. No deja de ser una decisión de geólogos. En este caso el Triásico acaba con un mar depauperado y una tierra, a pesar de los pesares, prometedora: ¡atacan los dinosaurios! ¡Y en el banquillo, los jóvenes pero bien preparados mamíferos!

La siguiente entrada se presenta interesante.

1. En este artículo de Nature encontraréis la referencia a este descubrimiento. [↩]
2. Más detalles en este enlace. [↩]
3. Más detalles en este enlace a la web del Servicio de Información y Noticias Científicas (SINC). [↩]
4. Más detalles sobre esta tortuga en esta publicación de la revista Nature de junio de 2015. [↩]
5. En la entrada número 36 “El Pérmico: fin del Paleozoico“. [↩]
6. En este enlace a la revista Science podéis encontrar el estudio referenciado. [↩]
7. En astronomía la precesión de los equinoccios es el cambio lento y gradual en la orientación del eje de rotación de la Tierra que hace que la posición que indica el eje de la Tierra en la esfera celeste se desplace alrededor del polo de la eclíptica, trazando un cono y recorriendo una circunferencia completa cada 25 776 años de manera similar al bamboleo de un trompo o peonza. [↩]
8. Que podéis encontrar en esta página de la revista Science de marzo de 2012. [↩]