El Cedazo

En las últimas entradas nos habíamos desviado del relato biográfico que estamos intentando hacer. Desde aquella entrada número 18 en que compartimos mesa y mantel con la biota del Cámbrico, impresionados por su repentina exuberancia, solamente nos hemos dedicado a estudiar sus avances en habilidades y morfologías. En la última entrada de esta serie sobre la Biografía de la Vida acabamos el recorrido de ese pequeño monográfico con un gran protagonista: el ojo.

Hoy seguimos con el relato retomando su orden cronológico. Vamos a adentrarnos en un nuevo periodo: el Ordovícico. Aunque antes permitidme que tenga una licencia con vosotros, sufridos lectores, ya que comenzaré con una breve historia imaginada que espero nos sirva de enlace y recuerdo de aquel momento cámbrico que se perdió hace ya diez entradas.

Un novelesco recuerdo del Cámbrico

El día iba declinando tranquilo. La tarde, templada y agradable. Costaba respirar un poco, ya que el nivel de oxígeno era un 30% inferior al actual, pero la atmósfera era clara. Las últimas nubes desaparecían detrás de las nuevas montañas, sinfonía de ocres y grises. Áridas y desnudas, rocosas y polvorientas, arañadas por las escorrentías del agua de las lluvias pasadas. Los torrentes saltaban rápidos y las corrientes sólo se frenaban una vez llegadas a las llanuras sedimentarias. Aquel día no soplaba el viento que lija las tierras desnudas y arremolina el polvo. Se podía oír el crepitar lejano de un volcán. Nada se movía, a excepción del agua del río próximo, remansado de vez en cuando como queriendo competir con las charcas de la lluvia. Su verde fondo daba una alegría a las tonalidades ocres y grises del paisaje. Salpicando los bordes de las charcas, unas manchas marrones, limosas y aterciopeladas, formaban unos tapetes húmedos, colonias bacterianas de las que se alimenta algún lobopodio solitario bajo el agua.

La vista se dirige ahora hacia una playa cercana en donde las olas rompían mansamente, como correspondía a la calma tras la tempestad de primeras horas de la tarde, removiendo las arenas entre las que se veían infinidad de restos de conchas y caparazones, o así lo parecían. A pesar de los arrastres del río cercano, las aguas permanecían tan claras que nos pareció ver en ellas un enjambre que se movía rápidamente, reflejos diminutos y brillantes que contrastaban con la quietud de tierra firme. La atención se desvía hacia estos destellos. El enjambre se acercó curioso: se trataba de un pequeño banco de Haikouitchtys (1, ver imagen siguiente) que estaba dando cuenta de algún resto orgánico que las olas habían aproximado a la orilla.

Bajo ellos, como podemos imaginar de la imagen anterior, el panorama cambiaba drásticamente. Lo que fuera era un mundo vacío, en la protección del agua era un bullicio tremendo. Grandes colonias de algas (2) escondían pequeñas larvas de los animales que poblaban aquel mundo. Por encima, las medusas (3) se dejaban llevar. Tranquilas esponjas (4) abrían su tremenda boca superior expulsando el agua que habían filtrado, ancladas sobre un arrecife que quizás fuera de coral. Semienterrados en la arena asomaban las redondeadas cabezas de los priapúlidos (5). Un mundo idílico en apariencia, ligeramente alterado por algunos trilobites (6) silenciosos y veloces así como por otros artrópodos como la Hallucigenia (7), esa especie de palo con pinchos que camina hacia las rocas.

En primer plano podemos observar a un alargado Aysheaia (8) dirigirse a su hábitat natural de las formaciones de esponjas, mientras un par de Wiwaxias (9) a la derecha de la imagen pasean apaciblemente sobre el fondo marino.

De repente la escena parece alterarse. Una Marella splendens (10) huye despavorida por el ángulo superior izquierdo de la imagen. Alguna amenaza se cierne sobre la comunidad marina. Efectivamente, un monstruo gigantesco planea entre dos aguas en busca de su presa. El Anomalocaris (11) fija sus ojos sobre un trilobites que intenta ocultarse miméticamente en el fondo arenoso, pero no lo consigue. El depredador le ha visto y le parece buena presa. La primera acometida voltea al trilobites que se cierra como una bola. Pero da igual, las mandíbulas potentes de su enemigo consiguen abrir un camino hacia sus partes blandas y suculentas. Mientras, una Opabinia (12) observa con sus múltiples ojos negros a la espera de dar buena cuenta de los restos del banquete. La escena dura unos minutos, tras los cuales el Anomalocaris se aleja silencioso y ondulante.

Fuera, el sol se había ocultado, en la inmensidad del espacio lucían las estrellas. Aquella noche iba a ser la antesala del Ordovícico.

Bienvenido al Ordovícico. De hace 488 hasta hace 444 millones de años.

Su nombre proviene del de la tribu celta de los ordovicos. Continúa la explosión del Cámbrico. La vida sigue en el agua y se inicia la excursión de los vegetales sobre la tierra.

Los continentes siguen la deriva balanceándose en el sentido de las agujas del reloj. Gondwana era el mayor y ocupaba un espacio entre el polo sur y el ecuador, moviéndose hacia una posición austral. Sobre él, ocupando sitio entre los dos trópicos, los continentes de Laurasia y Siberia, los más boreales, y Báltica y Avalonia, los más australes. Entre ellos, el océano Iapetus que se iba estrechando por la deriva de placas, aproximando Báltica y Avalonia a Laurasia, lo que mucho más tarde, en el Silúrico, conformaría el movimiento orogénico Caledoniano.

Los mares tenían un nivel muy elevado, de forma que habían entrado en tierra firme, por lo que abundaban las aguas someras. Por el contrario, no eran muchas las tierras emergidas, lo que hacía que las rocas de esta época generalmente no eran el resultado acumulativo de la erosión de los continentes, sino que en su mayoría eran rocas sedimentarias de procedencia inorgánica, sedimentos marinos de carbonato cálcico-magnésico que formaron capas de calizas al precipitar los carbonatos disueltos que provenían de la meteorización de las rocas. Esta abundancia de carbonato cálcico se notó también en el tipo de conchas y protecciones externas de la fauna.

Dada la posición de los continentes, el clima era en su mayoría cálido y tropical (incluso en lo que más tarde sería la Antártida), menos en el Ordovícico tardío, cuando Gondwana ocupó posiciones cercanas al polo sur y, por diversas circunstancias que luego comentaremos, se afrontó un periodo glaciar.

En aquel momento, hace 460 millones de años, la concentración de CO₂ en la atmósfera era entre 14 y 22 veces los actuales niveles, y el Sol era menos luminoso de lo que es ahora.

La biosfera

La fauna que venía del agitado y vital Cámbrico seguía en el mar. Se vio favorecida por las condiciones climáticas y marinas y continuó floreciendo en el Ordovícico. En las futuras Norteamérica -de la que sólo emergía Canadá- y Europa, el Ordovícico fue un tiempo de mares someros continentales ricos en vida. Por el contrario, la tierra era zona inhóspita, árida y sin posible alimento. En este escenario se comenzaba ya la colonización por parte de las plantas, paso inicial para el asalto posterior de los animales.

Los ecosistemas marinos no eran muy diferentes de los actuales. La escalada armamentística entre predados y predadores que se había iniciado en el Cámbrico se consolida ahora. La abundancia de carbonatos en los mares permitió un incremento del desarrollo de esqueletos biomineralizados y de otros adminículos, como placas o espículas, que suponemos prevalecieron por su utilidad para la defensa. Como consecuencia de ello se observa en esta época un incremento de trazas erosivas producidas por los animales, que se conoce como la revolución bioerosiva del Ordovícico.

Y éste sería el catálogo general de los individuos que se movían por el escenario: Un mundo planctónico^[1] de algas y larvas sobrenadaba en la superficie de las aguas, favorecido por las buenas temperaturas y las grandes extensiones de aguas poco profundas. En los fondos marinos abundaban los animales invertebrados, equinodermos, esponjas, hidrozoos, briozoos, que continuaban con sus estrategias alimentarias de ramoneo al azar, según decidían las corrientes. Mientras, los moluscos y artrópodos iban imponiéndose en los océanos. Por su lado, los peces, primeros vertebrados de la Tierra, continuaron con su evolución iniciada en el Cámbrico.

Los graptolites (“escrito en piedra”) son fósiles de unos animales coloniales que vivían en soportes de colágeno. Se parecían a gusanos hemicordados y eran muy abundantes. Solían permanecer anclados en el fondo marino, aunque algunos vivían inmersos en la sopa del plancton, entre el cual flotaban a la deriva. Su variedad y su persistencia en el tiempo fueron grandes, de tal manera que su análisis permite hoy en día determinar la edad del estrato en donde se encontró el fósil.

Los corales solitarios se remontan por lo menos al Cámbrico, pero es en el Ordovícico cuando empiezan a formarse los arrecifes coralinos, con diversas morfologías -tubulares, abanicos, túmulos…- sobre los que se asentaban algas y constituían un buen refugio donde proliferaba el resto de la fauna marina.

Al igual que los primeros arrecifes de coral, los briozoos (“animal musgo”) aparecieron durante el Ordovícico. Son animales semejantes a los braquiópodos ya que disponen de una corona de pequeños tentáculos junto a la boca y viven en un tubo calcáreo o quitinoso anclado al fondo marino.

Los braquiópodos (“corto pie”) parece ser que derivaban de gusanos que vivían  protegidos enterrados en las arenas y limos, asomando sólo la cabeza junto a la que se encontraba una corona de tentáculos que facilitaba la alimentación. La evolución les llevó a desarrollar un par de valvas, una superior y otra inferior, unidas en su región posterior, junto al extremo de la boca. Sus perforaciones son muy abundantes entre los restos fósiles.

Entre los artrópodos destacaban los trilobites y los escorpiones de mar.

Los trilobites (“tres lóbulos”) eran unos animales segmentados que  presentaban una cabeza “acorazada” con unos ojos compuestos sorprendentemente evolucionados, análogos a los de parientes actuales como los crustáceos e insectos. Se cree que por lo general habitaban en aguas poco profundas, filtrando el barro del fondo en que vivían para obtener el alimento. Ante una amenaza se doblaban formando una bola.

Durante este periodo apareció otro artrópodo, el Eurypteridus (“ala ancha”) mal llamado escorpión de mar, que destacaba por haber alcanzado los mayores tamaños entre los de su clase (llegó hasta los 2,5 metros). Tenía un par de apéndices con pinzas -aunque a diferencia de los escorpiones actuales eran como una base con púas-, la cola parecía un tenedor plano para remar en el agua y no poseía un aguijón a diferencia de los escorpiones terrestres actuales. Tenía dos ojos compuestos y en la boca poseía un par de quelíceros parecidos a las tenazas, también con púas. De aspecto muy amenazador, eran unos predadores que se alimentaban de trilobites y pequeños peces, pero a su vez eran apresados por los ortoconos.

Los moluscos que habían aparecido durante el Cámbrico o incluso ya en el Ediacárico, se convirtieron en comunes y variados, especialmente los bivalvos -dos valvas laterales generalmente simétricas-, los gasterópodos y los cefalópodos nautiloideos. Entre estos últimos, los ortoconos (“cuerno recto”), que fueron unos moluscos de gran tamaño, tanto como un autobús, similares a un calamar gigante pero que presentaba una concha en forma de un largo y esbelto cono con la que protegía a todo su cuerpo.

Los primeros vertebrados que aparecieron en el Cámbrico continuaron en el Ordovícico. Se tratarían de pequeños peces de agua dulce o de aguas marinas próximas a la costa, los Pteraspidomorfos y más tarde los Ostracodermos, de aspecto aplanado y unos apéndices carnosos, precursores de las aletas, que les daban estabilidad en la natación. No poseían mandíbula y se alimentaban por filtración de detritos y agua mediante las branquias, que a la vez utilizaban para respirar. Su característica principal, además de no tener mandíbula, es que su cabeza estaba protegida por una placa ósea cuyo análisis tisular microscópico evidencia que era como una armadura formada por pequeños dientes soldados, con una capa externa de esmalte y una interna de tejido de dentina.

Habrían desarrollado la coraza de la cabeza como defensa contra los predadores que le acompañaban en las aguas donde vivían. No olvidemos que convivían con los conodontos con sus raederas llenas de dientes, o bien con la amenaza de los escorpiones marinos y de los ortoconos, que atacarían a los pequeños peces primitivos. Por eso desarrollaron la estrategia de defensa armando sus cabezas, lo que les dio únicamente un respiro momentáneo, ya que al  final del periodo se inventó la mandíbula, terrible cascanueces al que no se le resistirían protecciones óseas y con las que además se podía atacar y morder a piezas mayores.

El mundo de las plantas y hongos

Mientras, hace unos 450 millones de años, las plantas en forma de algas verdes poblaban, en busca de la luz, las primeras capas de los fondos marinos, formando tapetes sobre las rocas o bien estructuras filamentosas y ramificadas. Constituían la base de alimento para muchos de los animales anteriores, y colaboraban en gran manera mediante su función clorofílica al mantenimiento del oxígeno atmosférico. Necesitaban vivir en la humedad, y poco a poco a lo largo del Ordovícico fueron colonizando las corrientes fluviales, que hasta este momento sólo habían disgregado las áridas, grises y ocres tierras. Paso a paso se iban asentando, mezcladas con los limos de las orillas, para lo cual tuvieron que adaptar sus métodos de reproducción a la cambiante humedad del terreno. En tierra continuaron manteniendo su ciclo reproductivo mediante una primera fase sexuada, con especímenes masculinos y femeninos, seguida de otra posterior de creación y emisión de esporas. Las esporas se desperdigan fácilmente gracias al arrastre producido por los vientos, no perdiendo la ventaja de la que disponía su esperma cuando habitaban en el agua. La consecuencia es que tenían a su alcance a grandes extensiones territoriales, incluso con condiciones ambientales extremas dada su particular estructura, lo que les permite también perdurar mucho en el tiempo en estado latente. Se han encontrado en Argentina “criptoesporas” fósiles datadas en hace 470 millones de años.

A pesar de que la capa de ozono era una realidad desde hacía muchos millones de años, el hecho de salir fuera del agua supuso el perder el escudo protector frente a las radiaciones ultravioletas del que sí disponían al estar sumergidas. Sin embargo, desarrollaron un truco. Mediante un proceso evolutivo, las proteínas gestoras del almacenamiento de ácidos grasos, las que se encargan de que las esporas y más tarde las semillas dispongan del material alimenticio suficiente para su desarrollo inicial, se transformaron en enzimas que colaboraron en la fabricación de los flavonoides coloreados, amarillos y anaranjados, que protegían a las células de la acción solar y ayudaban en la fijación del nitrógeno del suelo.

El primer paso hacia una Tierra verde se llevó a cabo a través de los tapetes de plantas livianas y pequeñas, que por su tamaño aún no necesitaban una especial estructura vascular para distribuir la humedad y el alimento por todo su organismo, y que prosperaban junto a ríos y charcas, asomando sus incipientes brotes por encima de las aguas y los limos en busca de la energía de la luz solar. Sus raíces eran simples apuntes de pelillos y sus “hojas” algún ensanche del tallo que protegería a algún nuevo brote. Las primeras plantas fueron las briofitas -“planta musgo”-, del tipo de los musgos y las hepáticas.

Muchos biólogos actuales sugieren que las plantas no hubieran tenido éxito en su colonización de la tierra si no hubiera sido por la colaboración de los hongos. Y que posiblemente la ayuda fue recíproca, ya que los hongos en tierra necesitan de detritos vegetales o animales para alimentarse, así que debieron ir juntos en la aventura. Quiero enfatizar que estamos hablando ya de antepasados de los líquenes y micorrizas actuales. Me parece asombroso que las estrategias de mutualismo entre ambos reinos, que tanto benefician a todo tipo de plantas desde las algas hasta las coníferas y las plantas con flores, iniciaran su andadura hace ya muchos años.

Esta circunstancia hace que se le pueda seguir la pista a la evolución de los hongos, ya que, si bien no es fácil que dejen restos fósiles, a no ser sus esporas o posteriormente en gotas de ámbar, sí han podido ser estudiados y descritos al analizar los restos fósiles de plantas que sabemos mantenían una estrecha relación con ellos, lo que ha impulsado el profundizar en los análisis hasta descubrir los restos fúngicos unidos a ellas. De esta época, hace 460 millones de años, son los primeros fósiles reconocibles de hongos del tipo de los Glomerales, que consisten en hifas ramificadas y esporas terminales no asociadas con las plantas. Se encontraron cerca de Madison, Wisconsin.

Por su lado, también en el mundo animal se producían ciertos escarceos para colonizar las tierras. Se cree que algunos artrópodos, como los escorpiones marinos y trilobites, y unos pocos gasterópodos, animados por la incipiente vegetación, iban abandonando temporalmente las aguas para llegar a las orillas. No por eso pueden ser ya considerados animales terrestres, dado que tenían necesidad de regresar constantemente al medio acuático para respirar con sus branquias o para depositar sus huevos.

Se acaban los tiempos placenteros

Los últimos años del Ordovícico se caracterizaron por la extrema severidad del clima, que pasó de cálido tropical a glaciar. La variación se debió, por un lado, a que Gondwana pasó a ocupar la posición del polo sur y, por otro, a que se estaba viviendo una larga fase con tendencia a la disminución de la concentración atmosférica de CO₂ y por tanto a una disminución global del efecto invernadero.

La disminución del dióxido de carbono fue posiblemente producido por efecto de la superactiva función clorofílica, favorecida por el excelente clima, y también por el incremento en la fijación de carbonatos en los sedimentos marinos, que secuestraban una buena parte del carbono atmosférico. Hay teorías que indican que las propias plantas terrestres habrían iniciado el proceso de fijación de carbonatos, puesto que se sabe que con su metabolismo debían extraer de las rocas sobre las que crecían iones minerales como calcio, magnesio, fósforo o hierro. El posterior lavado de estos minerales por las aguas de lluvia habrían llevado los iones hasta el mar habiendo formado rocas carbonatas en el océano a partir del dióxido de carbono disuelto. A la vez se iban añadiendo a los océanos nutrientes como el fósforo y el hierro, lo que habría aumentado aún más las poblaciones de plantas marinas y en consecuencia la fotosíntesis de cianobacterias y algas.

Como consecuencia de todo ello, entre hace 455 y 445 millones de años la Tierra experimentó dos grandes glaciaciones. Debido a estas glaciaciones gran parte del continente de Gondwana se cubrió de hielo. Esto provocó a su vez el descenso del nivel de los mares. La extinción de la fauna marina fue masiva, un 49% de los géneros, iniciándose en los nichos tropicales del océano Iapetus. Desaparecieron el 50% de los corales y cerca de 100 familias biológicas, lo que representaba el 85% de las especies de fauna. Lo que constituyó la primera grande extinción del Fanerozoico afectó principalmente a los braquiópodos y los briozoos, junto con familias de trilobites, conodontos y graptolites.

Al inicio de la siguiente era, el Silúrico, la Tierra se había recuperado de este periodo frío, aunque posiblemente aún persistieran algunos de los glaciares de Gondwana. Pero esto lo veremos en la siguiente entrada.

1. Se denomina plancton (del griego πλαγκτός -planctós-, “errantes”) al conjunto de organismos, principalmente microscópicos, que flotan en aguas saladas o dulces, y que son más abundantes aproximadamente hasta los 200 metros de profundidad. [↩]