El Cedazo

En la entrada anterior de esta serie sobre la Biografía de la Vida nos despedimos del activo periodo Carbonífero. Hoy corresponde seguir adelante y adentrarnos en el desafortunado Pérmico.

Se extiende a lo largo de una prolongada etapa de casi 50 millones de años: desde los 299 hasta los 251 antes de hoy.

Este nuevo periodo debe su nombre a los extensos yacimientos de fósiles que corresponden a esta época que se encuentran en las cercanías de la ciudad rusa de Perm, próxima a los Urales. Es el periodo en el que se consolidó Pangea, circunstancia que trajo consigo una época de clima seco y extrema aridez en las tierras. No es de extrañar, por tanto, el éxito alcanzado a lo largo de estos años en la radiación de los reptiles, animales muy preparados para estas circunstancias.

Este periodo finalizará con la mayor extinción conocida de especies. De ahí el apelativo que le he dado de “desafortunado”.

Por fin se unieron todos los continentes errantes formando uno único, Pangea, que tomaría una posición norte-sur. Prácticamente iba de polo a polo y ocupaba aproximadamente una sexta parte de la circunferencia del ecuador. En su interior quedó cerrado el antiguo mar de Tetis. El océano que rodeaba a Pangea era único y tremendamente inmenso, llamado por ese motivo Pantalasa (del griego “todos los mares“). El nivel de las aguas era bajo como consecuencia de los glaciares del sur.

Pero su orientación geográfica suponía realmente una barrera continental que alteraba las corrientes marinas y las de aire. Las costas orientales estaban bañadas por flujos templados, mientras que en la costa oeste se iba implantado un clima más frío. El territorio era tan vasto y con un centro tan alejado del mar, que era muy difícil que llegaran las lluvias a su interior. La ausencia de relieves importantes no facilitaba la formación de nubes ni de lluvia y restaba fuerza a los monzones, que en aquella época se formarían muy potentes y con una gran energía, dadas las diferencias térmicas entre mar y tierra. Pangea llegó a ser un continente caluroso, seco y desértico, sobre el que se fue reduciendo la superficie ocupada por glaciares, quedando éstos confinados sobre grandes extensiones polares y en las cordilleras montañosas del oeste.

Las condiciones áridas y secas del centro continental provocaron la desecación de los pocos mares interiores que iban quedando. Un ejemplo de ello fue el mar de Zechstein, un mar interior extremadamente salado, que a lo largo del Pérmico cubrió una buena parte de Europa. Su progresiva desecación formó unas grandes cúpulas sedimentarias del mineral evaporita que preservaron los extensos campos de gas que actualmente se explotan en aquella zona. Otro caso de evaporación de mares interiores lo encontramos en Paradox Basin al sureste de Utah y Colorado, en Estados Unidos. Cubre un área de alrededor de 85.470 km², alcanzando los estratos sedimentarios en algunos lugares más de 4.600 metros de espesor .

El reino de las plantas

En tierra, las plantas evolucionaron siguiendo la batuta del clima. A medida que pasaban los años, las zonas húmedas y templadas iban disminuyendo, quedando limitadas al círculo costero del mar de Tetis. Los bosques de marisma, tan potentes en el Carbonífero, fueron también menguando y perdiendo parte de su variedad. Los Calamites y Lycopodios fueron disminuyendo de tamaño, quedando como arbustos. Fueron reemplazados progresivamente en sus territorios, ahora más áridos, por aquellas plantas que habían evolucionado haciéndose resistentes a las condiciones ambientales secas. Entre ellas, los helechos con semilla, que prosperaron en el hemisferio sur de Pangea, y las coníferas. El resultado fue que en esta época dominaron definitivamente las plantas gimnospermas, como lo son las propias coníferas, o las nuevas subclases que aparecen ahora por primera vez: los ginkgos, que se supone derivaron de los helechos con semilla, y las cícadas.

El reino animal

La vida en los mares y océanos por lo general fue una continuación de la del Carbonífero. Grandes arrecifes y el dominio de los tiburones.

Mientras, en tierra firme los insectos continuaban su expansión, explotando las habilidades adquiridas con anterioridad. Eran animales muy versátiles, con seis ágiles patas, dos pares de alas retráctiles, unos sentidos desarrollados, como su vista y sus antenas “olfatorias”, una eficiente estructura bucal, un sistema digestivo que podía con todo y un exoesqueleto de quitina que les daba soporte y protección, lo que suponía una gran ventaja sobre otros animales herbívoros.

Ya sabemos que la concentración del oxígeno atmosférico se había incrementado significativamente durante el Carbonífero. Sin embargo, en el inicio del Pérmico comienza a experimentar un descenso. Estudiando los fósiles de las alas de los insectos de esta época se ha podido comprobar que muchos de ellos fueron variando de tamaño, creciendo y menguando según lo hacía la concentración atmosférica de aquel gas. Ello parece afianzar la hipótesis ya explicada en la entrada 34 de que a mayor presión de oxígeno en la atmósfera mejor era la capacidad de oxigenación de los insectos, y por tanto más activo y eficiente era su metabolismo, lo que conducía al final a un gigantismo corporal.

Es en esta época cuando aparecen los más primitivos coleópteros -del griego κολεός koleos, “caja o estuche” y πτερον pteron, “ala”-, los escarabajos, que en aquella época ocupaban el 90% del nicho de los insectos y que actualmente sigue siendo el orden dominante de esta clase, con unas 375.000 especies descritas. Los más ancestrales se caracterizaban por tener unos élitros -el par de alas anteriores modificadas por endurecimiento- decorados con unos patrones reticulados y una forma aplanada que sugiere que habitaban bajo la corteza de los árboles. Sin embargo, habrá que esperar hasta mediados del Triásico, hace unos 230 millones de años, para ver aparecer a los primeros escarabajos propiamente dichos, los cuales alcanzaron una enorme diversidad a finales del Jurásico, 95 millones de años después de que acabara el Pérmico.

Los himenópteros -del griego υμεν hymen, “membrana” y πτερον pteron, “ala”- tales como las hormigas, abejorros, abejas y avispas, constituyen una de los órdenes hermanos de los coleópteros dentro de la clase Insecta. En la actualidad hay catalogadas unas 125.000 especies. Según algunos estudios filogenéticos, estos insectos también se habrían diversificado durante esta época, hace unos 300 millones de años. Los más primitivos fueron los sínfitos, cuyo nombre proviene del latín symphytum, que significa “unido”, y hace referencia a que no existe un estrechamiento que separe el tórax del abdomen, lo que se conoce como “cintura de avispa”. La anatomía básica de los sínfitos se ha mantenido prácticamente inalterada desde entonces. Estos primeros himenópteros se alimentaban de plantas, ampliando más adelante su dieta con la madera. Aunque haya que esperar para encontrar el fósil más antiguo de himenóptero hasta el Triásico, hace unos 230 millones de años, estos animales tendrán su gran desarrollo durante el periodo Cretácico.

Mientras las “cucarachas” imponían su baile en el Pérmico y los anfibios resistían a duras penas la sequía ambiental, los amniotas vertebrados que habían abandonado el Carbonífero como unos pequeños lagartos, disfrutaban plácidamente de la creciente aridez del clima ¡qué diferente debía ser lo que opinaban los anfibios! Estos últimos cada vez tenían menos espacios vitales, las marismas costeras y las charcas de rivera donde habían aventurado su vida al salir del mar eran cada vez  más escasas. Y bien sabían que necesitaban del agua y la humedad: sus pieles y sus huevos eran demasiado delicados. Los insectos, con sus exoesqueletos de quitina, habían podido iniciar la emigración hacia zonas terrestres del interior. Pero los anfibios no, seguían atascados junto a las olas que rompían en las raíces de los manglares, cada vez más salinizados, cada día con un sol más crecido. Es cierto que las lluvias monzónicas eran terribles, pero casi ni se adentraban en el continente. Las montañas de las orogenias de los últimos millones de años atravesaban Pangea de costa a costa siguiendo la línea del ecuador, por lo que apenas oponían resistencia a las terribles nubes que se generaban en el mar y viajaban a velocidades de vértigo gracias a la diferencia de temperaturas entre agua y tierra. Los anfibios lo tenían difícil, la naturaleza ya no era su aliada y les empujaba a reducir sus poblaciones. Los órdenes abiertos en el Carbonífero con los temnospóndilos, lepospóndilos y antracosaurios, hacían lo que podían para sobrevivir en el estrecho anillo junto al mar de Tetis.

Sin embargo, el sol salía para todos. Les había costado, pero algunas plantas y animales habían salido favorecidos en el reparto de cartas de las mutaciones genéticas y la selección natural. Frente a la sequía… buenas soluciones: xerificación y quitinización, semillas duras y huevos con cascarón. Las tierras secas que dominaban los horizontes de los anfibios eran oportunidades para las plantas gimnospermas y para los tetrápodos amnióticos. Y fueron conquistando mayores latitudes penetrando tímidamente en los seis mil kilómetros del ancho de Pangea: primero las coníferas y familia, a su sombra y protección, los reptiles e insectos.

En esta aventura los escarabajos servirían de alimento a algunos sinápsidos lagartiformes, los pelicosaurios, que estaban comenzando una interesante especialización modelando a un pequeño grupo dentro de la familia de los amnióticos, camino de los mamíferos.

Poco después, el resto del club amniota, los saurópsidos, se diversificó en dos nuevas líneas evolutivas que les llevaría, por un lado, a las actuales tortugas, y por otro lado, a los dinosaurios, con sus nietos las aves, y al resto de reptiles actuales, lagartos, cocodrilos y serpientes.

Como estamos viendo, el periodo Pérmico contempló el desarrollo de una panoplia completa de animales y la aparición de los grandes herbívoros y carnívoros.

Antes de comenzar con un poco de más detalle la evolución de los amniotas durante el Pérmico, repetimos, como ayuda para la memoria, su libro de familia con el que cerrábamos el capítulo anterior del Carbonífero.

Veamos cómo continúa la saga.

Hemos comentado un poco más arriba que a medida que avanza el Pérmico los mamiferoides pelicosaurios se fueron diversificando hacia un nuevo orden de tetrápodos, los terápsidos, que durante la fase media del Pérmico fueron los que dominaban el mundo de los reptiles y que dieron lugar, casi en la frontera con el Triásico, a los “mamíferos” más ancestrales: los cinodontos.

En el camino, los terápsidos adoptaron muchas modificaciones corporales. Los menos avanzados, los dinocéfalos “cabeza terrible”, aún compartían características con los pelicosaurios, pero ya habían modificado su hueso ilíaco y tenían miembros más rectos, lo que evidentemente agilizaría y daría más potencia a su marcha. Los huesos de la cabeza eran gruesos, e incluso a veces con un cuerno, lo que posiblemente les daba una ventaja a la hora de competir por la comida o el apareamiento. Todos los dinocéfalos se caracterizaban por tener incisivos entrelazados, permitiendo un ajuste más cortante entre los dientes superiores e inferiores. La alimentación era variada, pudiendo ser carnívoros, herbívoros u omnívoros.

El siguiente paso en la serie fósil nos lleva a los gorgonópsidos, los “cara de Gorgona” -terrible monstruo femenino-, de efímera vida ya que desaparecieron a finales del Pérmico, de los que diremos que pudieran haber sido los primeros animales con sangre caliente. A su lado se desarrollaban los dicinodontos, los “doble diente de perro”, con un potente esqueleto de huesos cortos y robustos.

Hacia finales del periodo, hace 260 millones de años, estos últimos dieron paso a los cinodontos, los “dientes de perro”, aún reptiles mamiferoides, de los que definitivamente evolucionaron a finales del período Triásico, hace unos 200 millones de años, los primeros mamíferos, tras haber ido recogiendo los cambios evolutivos de sus ancestros.

Andaban ya más erguidos que los reptiles, con sus patas en posición más ventral. En su evolución se observa cómo van perdiendo el número de huesos que conforman la mandíbula inferior, y cómo el cráneo se va reforzando en aquellos puntos que servían de soporte a un músculo facial masticador cada vez más potente. Los dientes se iban especializando, de forma que no sólo cogía y desgarraba la presa para tragarla, sino que comenzó a masticar, lo que facilitaría la digestión y mejoraría la eficiencia alimentaria. En su mandíbula superior se aprecian ya agujeros que bien podían ser el paso de nervios y vasos sanguíneos que actuaban sobre la musculatura facial, característica exclusiva de los modernos mamíferos. Disponía ya de un segundo paladar, el que separaba los conductos olfativos de la boca, con lo que podía comer y respirar a la vez. Los huesos que va perdiendo en la mandíbula inferior se van utilizando para mejorar la audición, habilidad que le obligaba a tratar un mayor número de datos externos y por tanto a favorecer una coevolución de su cerebro. Es probable que fueran, al menos parcialmente, animales de sangre caliente ya que empiezan a observarse cubiertas de pelo que les habrían ayudado a mantener la temperatura.

Todos estos cambios iniciales tienen su consolidación en los futuros mamíferos. Trataremos de ello en alguna entrada correspondiente al periodo Jurásico.

Volviendo a la otra rama de reptiles, los saurópsidos, hay que comentar que a mediados del Pérmico ya se observan anápsidos primitivos mientras que hay que esperar al final del periodo para que aparecieran los diápsidos.

Antes de acabar con el cuadro de los reptiles, merece la pena hacer mención sobre uno de ellos que, después de salir a tierra, volvió al medio acuático, como harían más tarde las ballenas o las focas, donde cazaba peces pequeños y otros animales acuáticos. Fue el primero reptil que lo hizo. Se trata de Mesosaurus, posiblemente de la familia de los anápsidos, que tenía una constitución esbelta y una forma alargada, lo que se traducía en una buena hidrodinámica que le permitía nadar a gran velocidad. Además, las patas terminaban en manos palmeadas que tenían función de remo. La cola era estrecha y larga, perfectamente adaptada para sus necesidades, y tal vez contase con una aleta.

¿Y por qué hago una mención especial a este reptil? Porque hay que agradecer a  Mesosaurus, conjuntamente con la genialidad de pensamiento del científico alemán Alfred Wegener, el que en 1911 se planteara la teoría de la deriva continental. Wegener observó que pequeños fósiles pertenecientes a un reptil de agua dulce se repetían en rocas del Pérmico en localidades tan distantes hoy en día como Brasil y Sudáfrica, pero en ninguna otra parte del mundo. Este dato le hizo sospechar que tal vez estos territorios hubieran estado ligados en un pasado remoto. Cuando consiguió reunir otras pruebas, Wegener expuso al mundo científico su teoría sobre la deriva continental.

La sospecha se había iniciado al comprobar que los perfiles de los continentes actuales parecían encajar unos con otros, a pesar de que les separasen grandes masas oceánicas. Por ejemplo, el golfo de Guinea en la costa oeste de África encaja perfectamente con la tripa panzuda de Brasil. Al hacer el ejercicio de completar el rompecabezas observó también que existían cordilleras con la misma edad y la misma clase de rocas en distintos continentes que, según él, habían estado unidos. E incluso pasaba lo mismo con depósitos de carbón o morrenas de glaciares que se repetían a uno y otro lado del mar. Y aún hay más. Las pistas que dejaban los fósiles, entre los que se encontraban los de algunos animales terrestres tales como reptiles -aquí entra el Mesosaurus- o los de algunas plantas, que por sí solos hubieran sido incapaces de haber atravesado océanos, apuntaban hacia estos mismos patrones.

Eran tales las evidencias que no dudó en plantear que durante el periodo de vida de estas especies había existido un único continente, unión de todas las tierras. Si habían estado unidas y ahora estaban separadas sólo cabía la posibilidad de que se hubiera comportado como un ensamblaje de balsas pétreas navegando a la deriva. Más tarde, con el desarrollo de los estudios paleomagnéticos (sobre la orientación de las moléculas de minerales ferromagnéticos, cristalizadas según la orientación del eje magnético terrestre en el momento de su solidificación) se remachó la comprensión del mecanismo de la deriva de placas continentales, siendo hoy una teoría científica más que comprobada.

A pesar de los grandes movimientos geológicos, el mundo parecía idílico después de haber soportado la tensión provocada por Pangea. La ilustración anterior permite relajar nuestros ojos sobre un paisaje fluvial de finales del Pérmico, donde los bosque de coníferas y helechos con semilla dan cobijo a unos pelicosauros con la vela expuesta al sol, que se alimentan de los peces que consiguen capturar. En el centro de la imagen unos dicinodontes esperan su oportunidad. Un nuevo amanecer con el sol pintando las primeras luces sobre las cúspides. Un día más como cualquier otro de los ya vividos.

Y de pronto, empezó el Armagedón. El misterio se desvelará en la próxima entrada.