El Cedazo

El final de la entrada anterior de esta serie sobre la Biografía de la Vida tuvo un desenlace no previsto. Una crisis inesperada nos impidió hablar de una crisis realmente importante, el episodio de extinción de vida en la historia de la Tierra que ocupa el segundo lugar en la lista de los más graves. Hoy recogemos el testigo perdido. Para nosotros, los Homo, esta extinción tiene una especial importancia, ya que allí se inició el camino que llega hasta nosotros.

Sí, realmente fue un acontecimiento extremo, o bien un cúmulo de acontecimientos lo que nos llevó a lo que llamamos extinción del Cretácico/Terciario, extinción K/T o extinción K/Pg haciendo honor a la mayor ortodoxia geológica que introduce el uso de Paleógeno (Pg) sobre el clásico Terciario (T).

Haremos un viaje panorámico sobre los resultados antes de intentar analizar los motivos. Hay que decir ante todo que el conocimiento sobre el desarrollo de esta crisis está en continua discusión. Es poca la diversidad geográfica de los datos fósiles conocidos, basados en su gran mayoría en lo que se sabe sobre la fauna y flora de lo que en aquel entonces era la actual Norteamérica.

Se han realizado multitud de estudios y aunque los datos, como se ha comentado, son geográficamente muy parciales, no se denota un rechazo frontal a la posible generalización global de sus resultados.

Dichos trabajos concluyen en la realidad de una gran extinción en la frontera del Cretácico con el Terciario, aunque discrepan en el ritmo con que pudo acontecer. Los resultados fueron terribles: un 50% de los clados vertebrados, marinos o terrestres, desaparecieron. Recordad que un clado es una familia completa de especies con un antecesor único común. Aunque en realidad el mal se repartió de distinta manera según los barrios. Los reptiles con escamas como lagartos y serpientes, los marsupiales y los elasmobránquios, es decir, tiburones y afines, prácticamente desaparecieron. Los dinosaurios tuvieron aún menos suerte: se extinguieron para nunca más volver. Sin embargo, nuestros antepasados placentarios, así como otros reptiles -las tortugas o los cocodrilos-, los anfibios y los peces teleósteos, tuvieron un mejor perfil de supervivencia. Las aves menguaron sus filas, pero lograron atravesar la crisis. Quedaron algunos neornithes para refundar la clase, cosa que hicieron de forma espectacular durante el Terciario. Del mar desaparecieron los ammonites, un cefalópodo con pinta de caracol de concha plana -fósil icónico para muchos de nosotros- y una gran mayoría de bivalvos como los rudistas, que ya conocimos en otra entrada participando en la formación de arrecifes. El nanoplancton calcáreo y los foraminíferos planctónicos experimentaron una gran reducción de sus especies. Recordad que la biota del plancton suele vivir principalmente en las primeras capas más superficiales del mar. Sin embargo, los foraminíferos bentónicos, de los fondos, sobrevivieron perfectamente a pesar de sufrir bastantes cambios morfológicos. Más adelante entenderemos el porqué de tan distintos efectos en animales tan parecidos: intuimos que la profundidad de su hábitat marino debió ser trascendental.

En las plantas fue también grave, ya que desapareció en el registro fósil casi el 60% de la megaflora -hojas, frutos, ramas, raíces…- aunque al seguir la traza de los pólenes fósiles el porcentaje se reduce casi a la mitad. El daño quedó también repartido según su localización geográfica, ya que fue mayor en las latitudes bajas e intermedias. En el mar fue peor, pues casi desaparecieron las plantas al completo debido posiblemente a un exceso de contaminación orgánica resultado de la gran mortandad producida. Aunque esta polución no fue tan mala para algunos, como explicaré un poco más abajo.

A partir de los datos estudiados se ha podido extraer un esquema general: en esta extinción tenías muchas armas para combatirla si eras un animal pequeño, acuático, de sangre fría y no amniótico, en contraposición con los que penaban a través de posiciones más débiles al ser grandes, terrestres, de sangre caliente y amnióticos. Tras una primera mirada nos sorprende que esta compartimentación no case completamente bien con la exitosa historia de supervivencia de los placentarios. Paciencia. Más tarde veremos cuáles fueron las fortalezas particulares que contrarrestarían sus debilidades.

En fin, éste fue el núcleo de la crisis biológica de hace 65 millones de años. Son datos comprobados. Pero, ¿por qué sucedió? ¿Cuáles fueron las particulares circunstancias del momento? Las condiciones de contorno medioambiental tuvieron que ser cruciales, en especial en los ámbitos de la geología y la atmósfera. Vamos a por ello.

En la época que nos movemos, el Cretácico tardío, los continentes “flotaban” muy desmembrados y aislados unos de otros, como puede verse en el mapa de más abajo. Entre ellos el agua dibujaba mares someros en donde la vida prosperaba. Como dijimos en una entrada anterior, se estaba viviendo un momento climático excelente, cálido y húmedo, con una distribución de temperaturas muy uniforme a lo largo y ancho del globo. No obstante, desde mediados del Cretácico se había iniciado una senda de enfriamiento que se estima pudo ser de unos 3 grados en la frontera con el Terciario.

El esquema geográfico de la figura anterior no iba a durar mucho, ya que se piensa que en aquellos últimos años del Cretácico, e inicios del Paleógeno, la actividad magmática de las dorsales oceánicas que hasta entonces había sido muy intensa, redujo su dinámica. El resultado de esta descompresión en la base de las dorsales se concretó en el hundimiento de sus estructuras, que cayeron a cotas más profundas, dando su volumen a las aguas. La consecuencia obvia es que descendió el nivel superficial de ésas. Se estima que entre 150 y 200 metros, haciéndose muy evidente en las zonas de mares poco profundos. Un nuevo mundo iba apareciendo del fondo de las aguas, de forma que se cree que en el momento de mayor regresión se habrían añadido a las tierras secas una superficie equivalente a la del actual continente africano.

Imaginad. Las llanuras costeras en donde florecía la vida animal se iban quedando cada vez más alejadas de las aguas. Las tierras que iban emergiendo no tenían nada que ver con la amplia franja costera anterior. No eran llanas ni extensas. Quedaban fragmentadas y rodeadas de fondos marinos abruptos. Un paisaje de lagunas salinas de interior y archipiélagos aislados pixelaban el panorama. A medida que las aguas se retiraban las marismas costeras iban perdiendo importancia, mientras que los ríos se hicieron más largos al tener que verter sus aguas hasta puntos de un mar cada año más lejano. Era evidente el tremendo cambio de los nichos en donde estaban acostumbrados a vivir y alimentarse algunos de los animales de entonces, en particular los dinosaurios.

El anterior esquema de regresión marina vivía en paralelo con un viejo proceso. La disminución de la actividad volcánica en las profundidades marinas que habíamos comentado antes no se había visto emparejada con lo que sucedía en algunos lugares de la superficie terrestre. El subcontinente indio “navegaba” solitario y a la deriva por zonas tropicales. En la región central oeste hacía años que se estaba produciendo lo que se conoce como los Traps del Decán, un fenómeno volcánico semejante al de las “Siberian trapps” de la crisis del Pérmico/Triásico. Se había iniciado hace 69 millones de años y continuaría de forma intermitente hasta hace 63 millones de años. Un periodo en el que queda comprendido el momento de la extinción K/T, cuando precisamente se produjo un pico de emisión. Hoy el lugar se le conoce como la meseta del Deccan, y sobre ella se asienta un volumen de basaltos que se estima superior a los dos millones de kilómetros cúbicos sobre una superficie de también dos millones de kilómetros cuadrados. Sí, sí. Habéis calculado bien: eso es una capa de mil metros de lava en promedio. Incluso hay zonas donde el espesor es de dos kilómetros y medio.

Este intermitente “humeo” a lo largo de tantos años produciría sin lugar a dudas un incremento de las partículas atmosféricas en suspensión, que se irían depositando o acumulándose en el aire siguiendo el ritmo de la actividad volcánica en el antiguo Decán. Este mismo ritmo sería el que marcaría el perfil de concentraciones de CO₂. El mundo se encontró durante mucho tiempo peleando entre los vaivenes en el contraste del enfriamiento provocado por la reflexión de la luz solar en la capa de polvo y el calentamiento consecuencia del incremento de efecto invernadero provocado por el dióxido de carbono.

Fuera cual fuera el juego en cada momento de ambas circunstancias antagónicas, ya sabemos que desde mediados del Cretácico las temperaturas estaban decreciendo, no mucho, pero siguiendo una clara senda descendente. Es fácil imaginar que fueran tiempos revueltos durante los que el planeta y todo lo que sobre él se encontraba se vieran sometidos a un persistente y a veces sutil test de estrés, que seguramente se confabulaba con las consecuencias de la transformación y pérdida de los nichos tradicionales durante el proceso de regresión marina.

Hay diversidad de opiniones, y podemos asegurar que el tema no está muy claro. Pero hay un grupo de biólogos capitaneados por el norteamericano J. David Archibald que son capaces de observar en los datos una clara regresión en la diversidad de los dinosaurios a lo largo de los diez últimos millones de años del Cretácico, durante los cuales este superorden habría disminuido su diversidad taxonómica entre un 30 y un 50%. Es curioso que sus especies carnívoras resistieran mejor que las herbívoras el agotamiento de diversidad.

Bien es verdad que los estudios realizados se ocupan básicamente del espacio del antiguo territorio norteamericano, que en aquellos momentos estaba cruzado de norte a sur por un extenso mar interior en franca regresión. Los dinosaurios medraban en grandes manadas, parecidas a las de los actuales ungulados sobre la sabana africana, sobre las llanuras próximas al mar interior. Allí tenían los herbívoros fácil su subsistencia. Como se podía esperar, eran seguidos por los carnívoros dinosaurios terópodos, que gracias a la depredación sobre los anteriores también tenían una fácil subsistencia. La regresión de los mares iba alejando a estos placenteros lugares de lo que habían sido sus enclaves óptimos durante muchos años. Junto a la nueva quebrada línea de mar, la tierra recién emergida no favorecía el nuevo desarrollo de aquel tipo de nicho de alimentación. Quizás las tenues nubes de polvo del Decán habían también estresado la función fotosintética de las plantas. Lo cierto es que el resultado de todo lo anterior es el que conocemos. No pudo ser de otra manera. Con la pérdida de las zonas donde tenían su despensa, los animales herbívoros empiezan a decaer, siguiéndoles con posterioridad los carnívoros que se alimentaban de ellos.

¿Hubiera cambiado significativamente el mundo si algo más no hubiera alterado esta progresiva senda de tensión sobre las cadenas biológicas? Quién sabe. Posiblemente hoy aún se pasearía por las llanuras centrales norteamericanas, o junto a las planicies del curso bajo del río Guangdong en China, o por la Patagonia argentina, algún descendiente de los dinosaurios. Y si ésta hubiera sido la hipótesis, nosotros, lector y escritor, no estaríamos ahora aquí contemplando estas letras.

Pero no fue así. El curso de la vida que a finales del Cretácico discurría como siempre, acorralado entre sus estreses y sus oportunidades, se vio súbitamente alterado. Pero no diremos aún el porqué.

Antes vayamos de la mano del investigador norteamericano y futuro premio Nobel Luis Walter Álvarez. En 1980 descubrió que, mezclado en el fino estrato geológico intermedio que separa el período Cretácico del Terciario, datado en hace 65 millones de años, había una concentración de iridio mucho mayor de lo que es habitual en la corteza de nuestro planeta. Además el fenómeno se repetía en muy diversos y alejados emplazamientos de la Tierra, es prácticamente un fenómeno global. Tras una larga historia de controversias, que podéis seguir de forma amena en el libro “El enigma de los dinosaurios” del periodista norteamericano John N. Wilford, la comunidad científica mundial acepto la tesis de Álvarez: el iridio provenía de un bólido exterior que habría impactado en nuestro planeta hace 65 millones de años.

El iridio es un trazador fiable de presencia de meteoritos, ya que los niveles de este metal de transición son generalmente más altos en aerolitos y otros objetos extraterrestres. En la Tierra, durante sus calientes inicios, se vio arrastrado por el hierro hasta posiciones próximas al núcleo, por lo que cuando nos lo encontramos en altas concentraciones en la corteza terrestre inmediatamente pensamos en que probablemente viene de un meteorito… por lo que el alto porcentaje de iridio en el estrato K/T se interpretó definitivamente como el resultado de la colisión de  un gran asteroide que en aquella época habría caído sobre la Tierra.

Mediante la extrapolación de la cantidad de iridio que se encuentra en esta capa geológica frontera se llegó a la conclusión de que se debía de tratar de un asteroide con un tamaño aproximado a los 10 kilómetros de diámetro. La cuestión que quedaba sobre la mesa era que había que encontrar el cráter del impacto para asegurar la exactitud de esta hipótesis.

Uno de los mayores problemas de la resolución del nudo era que en aquel momento no se sabía de algún cráter cuyas dimensiones correspondieran al tamaño calculado, que debería tener entre 150 y 200 kilómetros de diámetro. Al final se hallaron evidencias de uno, con un diámetro de unos 180 kilómetros, en la península de Yucatán junto a un reposado pueblo de pecadores llamado Puerto Chicxulub. El estudio del cráter parece indicar que el bólido entró con una inclinación de unos 45º y en dirección noroeste.

Lo que viene a continuación es un pequeño compendio de lo que se dice que pudieron ser las consecuencias del impacto. Habría causado algunos de los mayores tsunamis de la historia de la Tierra. Una nube de polvo, cenizas y vapor habrían extendido el diámetro y área del cráter cuando el meteorito se hundió en la corteza terrestre en menos de un segundo. El material excavado, junto con trozos del asteroide, habrían sido eyectados a la atmósfera por la explosión y se habrían calentado hasta convertirse en cuerpos incandescentes que habrían reentrado en la propia atmósfera terrestre, quemándola y posiblemente provocando incendios globales. Mientras tanto, enormes ondas de choque habrían causado terremotos y erupciones volcánicas globales. La emisión de polvo y partículas podrían haber cubierto la superficie entera de la Tierra durante varios años, posiblemente una década, creando unas condiciones de vida muy difíciles para los seres vivos. La producción de dióxido de carbono provocada por el choque y por la destrucción de rocas carbonatadas habría causado un dramático efecto invernadero. Otra terrible consecuencia del impacto la produjeron las partículas de polvo de la atmósfera, las cuales habrían impedido que la luz solar llegara a la superficie de la Tierra disminuyendo drásticamente la temperatura. La fotosíntesis de las plantas habría quedado así interrumpida, afectando a la totalidad de la red trófica.

Si atendemos a la lista presentada por el paleontólogo británico Michael Benton en 1990, allí podremos leer hasta 66 causas de la extinción de los dinosaurios, algunas tan “ocurrentes” como “decrepitud cerebral seguida del consiguiente estado de estupidez” (sic).^[1] Sin embargo aunque eso es lo que se dice, no todo ello es lo que se cree que pasó. Y lo que se cree que pasó es aquello que resulta apoyado por un manojo de evidencias más o menos importantes o plausibles.

Que nos llevan de la mano hasta una corta tipología de causas, aquellas que merecen mayor consenso o respeto entre los expertos.

Empecemos echando un vistazo al famoso estrato de transición en el que ya sabemos que el contenido de iridio es sospechosamente alto. En esta misma capa, y con una distribución prácticamente global a lo largo del planeta, se encuentran una serie de microesférulas, las tectitas. Estas microesférulas fueron producidas tras la reentrada en la atmósfera terrestre de todo aquel material que fue fundido en el impacto y lanzado cual cohete balístico a trayectorias suborbitales. Son el resto de un gigantesco y global castillo de fuegos artificiales producido durante la reentrada del material eyectado en la atmósfera, momento en que se fracturaba y alcanzaba la incandescencia, condensándose en pequeñas esferas que emitirían durante unas pocas horas y desde cualquier punto del cielo un tremendo flujo de  energía infrarroja.

La energía asociada a este pulso infrarrojo se ha estimado a partir de la cantidad de esférulas que se encuentran en el estrato K/T y de consideraciones cinéticas en sus trayectorias de entrada. Y los resultados dicen que en aquel momento en la atmósfera, a unos 70 kilómetros de altura, se estaba movilizando una energía del orden de los 10⁸ J/m² -¡mil millones de veces la energía de una de las bombas atómicas que los Estados Unidos de Norteamérica arrojó sobre Japón!-, lo que calentó las capas de la atmósfera a esta altura hasta una temperatura del entorno de los 1.000K. Y esto durante el corto intervalo de las primeras horas tras el impacto. A la vista de lo cual me atrevo a decir: ¿qué importa lo que viniera después?

Cualquier atisbo de vida que quedara expuesto a la tremenda radiación acabaría incinerado. Sólo sobrevivió aquel que pudo ocultarse. Bastaba una protección de tan sólo diez centímetros de tierra o rocas sobre tu cabeza o estar sumergido bajo agua cuya capa más superficial disipaba por evaporación la terrible energía radiante de aquel radiador que a 70 kilómetros de altura se puso a 1.000K ¿Entendemos ahora el porqué del mayor éxito de los foraminíferos bentónicos sobre los planctónicos? ¿Entendemos el éxito de los pequeños animales terrestres como los placentarios?

La biosfera vegetal terrestre lógicamente no podía aprovecharse de estas protecciones. Por lo que hay que pensar que se iniciaría casi a la vez la combustión de una buena parte de esta masa  a lo largo de toda la extensión del planeta, incendios que durarían días y que llenaron de hollín la atmósfera, en donde se uniría al ya generado durante el impacto que quemó los abundantes hidrocarburos subterráneos de la zona. Hollín que quedó también almacenado prácticamente a lo largo de toda la capa de transición K/T en proporciones muy elevadas. En este estrato se concentra una cantidad equivalente a como si se hubiera quemado el 10% de la biomasa vegetal actual.

Tras las pocas horas radiantes del pulso de radiación infrarroja, el humo y el hollín de los incendios, unidos al polvo residual levantado tras el impacto físico del meteorito, inducirían una época de oscuridad. La función fotosintética se ralentizó dando una explicación adicional a la importante extinción de la megaflora que pudiera haber escapado de la quema. El descenso temporal de la temperatura, consecuencia de la crisis de luz solar, tampoco favorecía una rápida recuperación. En los mares se notó poco esta crisis gracias a su gran capacidad de absorción térmica, pero en tierra se cree que se vivieron entre dos y seis meses de temperaturas congeladoras. De todas formas el frío no debió ser un actor muy condicionante, ya que sabemos que muchos animales de sangre fría lograron sobrevivir con éxito. Tortugas, cocodrilos y anfibios se encargaron de atestiguarlo. Por no hablar de la supervivencia de las abejas tropicales que precisan de una buena temperatura (en el entorno de los 30 grados) para vivir ellas y las flores de las que se alimentan.

Los animales herbívoros perdieron sus fuentes de alimentación. Los carnívoros, detrás de aquellos, perdieron también sus fuentes de alimentación. El mundo se llenaría de residuos, de cadáveres animales y vegetales. Una magnífica oportunidad para los detritívoros y saprofitas, incluyendo plantas y hongos, o para aquellos que aceptaban una dieta variada sin hacer ascos a la carroña. De ahí que algunos insectos lo tuvieran fácil. De aquí también que algunos animales insectívoros lo tuvieran fácil. En el mar tenemos un buen ejemplo de lo que contamos. Los animales sobrevivieron con más facilidad, al estar protegida la vida por el agua, pero sobrevivieron mejor aquellos animales cuya alimentación estaba basada en la cadena de detritos en comparación con los que dependían de la producción primaria de nutrientes -los dependientes de las plantas vivas-. El fondo marino siempre ha sido el depósito general con un aporte especial en estos momentos que caía desde la superficie como una abundante lluvia fina. Y realmente se ha podido constatar que fue un buen momento para los detritívoros de estos lugares. De nuevo comprendemos mejor el éxito de los foraminíferos bentónicos.

¿Lluvia ácida? ¿Terremotos? ¿Tsunamis? Evidentemente que allí estuvieron, pero tuvieron efectos muy menores. La lluvia ácida que afecta en gran medida a los ecosistemas acuáticos debió tener muy pocas consecuencias: ya dijimos más arriba que si eras un animal de agua dulce tenías muchas ventajas en aquellos pocos años infernales. En cuanto a terremotos y maremotos, evidentemente no fueron motivo de extinciones globales, aunque obviamente donde alcanzaran sus martillos el daño debió ser tremendo. En cualquier caso fueron comparsas, como la influencia de las Deccan trapps o de la regresión marina, durante el proceso de extinción masiva.

Estamos llegando al final. Y es el momento de reproducir unas frases del inicio de la entrada:

“En esta extinción tenías muchas armas para combatirla si eras un animal pequeño, acuático, de sangre fría y no amniótico, en contraposición a los que ostentaban posiciones más débiles al ser grandes, terrestres, de sangre caliente y amniótico. Tras una primera mirada nos sorprende que esta compartimentación no case completamente bien con la exitosa historia de supervivencia de los placentarios”.

Ahora podemos entender mejor estas frases. Un animal pequeño pudo esconderse mejor en su madriguera o bajo una roca. Un animal acuático se vio mejor protegido por la columna de agua sobre sus cuerpos. Un no-amniota era más fácil que tuviera sus pequeños huevos bajo protección en tierra o bajo el agua. Con respecto a la sangre fría creo que su aparente ventaja procede de motivos puramente circunstanciales del momento, a pesar de que per se contaban con muchos de los números en la mortal lotería. Los que más suerte tuvieron les llegó porque pudieron protegerse bajo agua o tierra. Además, no hay que olvidar que entre los animales ectotérmicos abundan los del tipo insectívoro o detritívoro.

¿Y qué hay de los mamíferos? No todos tuvieron la misma suerte, ya que en la catástrofe desparecieron el 85% de los marsupiales,^[2] hoy en día con una pequeña población confinada en Australasia y Sudamérica. Y podemos suponer que algo parecido les pasó a los monotremas, aún más escasos. Por contra, los placentarios se llevaron el premio. Sin lugar a dudas les salvó su pequeño tamaño, gracias al que pudieron encontrar mil guaridas donde esconderse rápidamente. Les salvaron sus habilidades para vivir de múltiples recursos alimentarios, entre los que se encontraban insectos y carroña. Les salvó el “descaro” vital que proporcionaba su metabolismo “turbo” a sus pequeños organismos. El oportunismo que les había permitido sobrevivir con éxito en un mundo dominado primero por los cocodriloformes y luego por los dinosaurios fue lo que les salvó en los momentos apurados del tránsito al Terciario. Como muchos otros supervivientes, estas habilidades les permitieron ser los primeros en aprovechar los nichos vacíos que dejaron los dinosaurios al desaparecer de la faz de la Tierra. Y tras 65 millones de años de desarrollar su cadena evolutiva, conseguir que uno de los suyos, un bípedo hirsuto, inteligente e insaciable, impusiera su voluntad sobre casi todo lo que había surgido hasta entonces. No nos emocionemos: Gaia tiene siempre la última palabra.

Tras este gran desastre de la extinción K/T se acaba el Mesozoico. La Tierra necesitó aún unos 300.000 años para estabilizar de nuevo su clima. La época cálida y húmeda que empezó cuando la ruptura de Pangea, y que se mantuvo unos 150 millones de años más a lo largo de toda la era de “Vida intermedia”, se prolongaría aún en el tiempo adentrándose en el inicio del Cenozoico.

Poco después el paraíso climático iba a sufrir una profunda transformación en pocos millones de años. Lo iremos viendo en las próximas entradas, comenzando en la siguiente por la habitual panorámica de geología, climatología, geografía y atmósfera. Nos vemos en la “nueva vida” que es lo que significa Cenozoico.

1. Si tenéis más curiosidad al respecto podéis ir a éste enlace. [↩]
2. Según éste estudio sobre la evolución temprana de los mamíferos. [↩]