El Cedazo

A partir de esta entrada vamos a dar un salto cualitativo que hace que parezca que nos adentremos en un nuevo mundo, más actual, más próximo al que conocemos. La entrada anterior de esta serie sobre la Biografía de la Vida nos sirvió como colofón a épocas ancestrales: El Mesozoico, que había durado 186 millones de años, lleno de extraños reptiles, ubicuos dinosaurios, megaorganismos y mamíferos casi desaparecidos del mapa, algo así como el Parque Jurásico de Spielberg. A partir de hoy encaramos la última recta de la evolución. Nos quedan tan sólo los 65 millones de años del Cenozoico. Estructuraremos el viaje compartimentándolo de acuerdo a las épocas en que geológicamente se le divide, aunque en la entrada de hoy haremos un repaso general de todo el periodo, contemplando su geografía, geología y clima.

Sí. Por delante nos esperan los últimos 65 millones de años de nuestra querida Tierra, durante los que nosotros, los mamíferos, radiamos toda la inmensa diversidad de nuestras especies. Desde nuestro mezquino punto de vista antropocéntrico nos hemos atrevido a bautizar a estos años como la era de los mamíferos. Aunque también podríamos haberla llamado la edad de los peces teleósteos. El 96% de los peces actuales conocidos son teleósteos, y muchos radiaron también en esta era. O el de las aves carnívoras que durante 20 millones de años se situaron a la cabeza de los depredadores. Pero no nos va a temblar el pulso: ¡las muchimillonarias en número bacterias, sus primas las arqueas, los desconocidos hongos, protistas en general, artrópodos, peces, anfibios, reptiles y aves, todos tuvieron sus momentos de gloria! ¡Ahora nos toca a nosotros, los mamíferos!

¡¡Qué comience el último acto!!

Aparece en escena el Cenozoico, llamado así a partir del griego καινός/kainos, “nuevo” y ζωή/zoe, “animal o vida”, que de forma altamente explícita quiere decir: era de los “animales nuevos”. Esta era está dividida en dos periodos: el Terciario, que dura casi toda su extensión, y el Cuaternario que abarca los últimos 2,5 millones de años.

La geología y geografía

Por entonces la Tierra presentaba una disposición continental semejante a la de hoy en día, con un inicio de territorios desmembrados, grandes masas de tierras aisladas que se movían bajo la batuta de las fuerzas tectónicas. A lo largo de todo el periodo anterior, el Mesozoico, las rocas y montañas formadas en las anteriores orogenias, sobre todo en la carbonífera Herciniana, se habían ido erosionando y roturando, formando grandes sedimentos que ya antes del comienzo del Cenozoico comenzaron a ser de nuevo reciclados y reactivados. Sus materiales se vieron deformados, fracturados y metamorfizados, borrando las huellas procedentes de orogenias más antiguas y dándoles un nuevo aspecto, base del que contemplamos hoy en día. La presión que se ejerció por el choque de las placas africana, del subcontinente indio y la pequeña cimmeriana -en la que se encontraba la microplaca ibérica- sobre la masa continental de Eurasia provocó lo que llamamos el ciclo orogénico Alpino. Algunos lo inician ya en la época de sedimentación y reciclado del Mesozoico y otros emparejan su comienzo con el del Cenozoico, cuando empieza la formación de las principales cadenas montañosas del sur de Europa y Asia desde el Atlas, junto al Atlántico, pasando por el Mediterráneo, Asia central y el Himalaya y terminando en las islas de Indonesia, en el más alejado océano Índico.

Si vemos el mapa de inicio de esta entrada, datado hace 65 millones de años, podremos imaginar las derivas de los continentes. La India comenzó a chocar con Asia hace cerca de 55 millones de años, iniciándose así la formación del Himalaya y la elevación de la meseta del Tibet hace entre 52 y 48 millones de años. La presión de la placa africana generó las montañas centrales propias de la orogenia alpina, que abarcan la formación entre otros de los Alpes y Cárpatos en Europa y el Atlas en el norte de África, y que se elevaron entre 37 y 24 millones de años atrás. Este proceso aún continúa a día de hoy.

Hace unos 35 millones de años Australia y la Antártida, que ya viajaban solas, se separaron, lo que fue el punto de partida para la formación del casquete helado sobre esta última al permitir la circulación de las corriente frías circumpolares, como explicaremos más tarde.

Por la misma época Arabia se estaba separando de la placa africana a través de un tremendo rift que iba desde el mar de Tetis al océano Índico y que penetraba hasta el centro de África. El Gran Valle del Rift es una tremenda fractura geológica cuya extensión total es de unos 5.000 kilómetros en dirección norte-sur. Aunque generalmente se habla de este valle para referirse sólo a su parte africana, lo cierto es que el mar Rojo y el valle del río Jordán también forman parte de él, incluso el brazo lateral del Golfo de Adén. Comenzó a formarse en el sureste de África -donde es más ancho- hace unos 30 millones de años y sigue creciendo en la actualidad tanto en anchura como en longitud, expansión que con el tiempo se convertirá en una cuenca oceánica. De hecho ya lo es en la zona del mar Rojo gracias a su comunicación con el océano Índico.

En un principio la deriva de Arabia cerró el mar de Tetis por el este, conformando al que sería el futuro Mediterráneo. En el mismo movimiento de aproximación de África sobre Eurasia se fue paulatinamente estrechando Tetis, hasta que hace 6 millones de años quedó cerrado el “estrecho de Gibraltar” desecándose el Mediterráneo y formándose inmensos depósitos de sales. Es lo que se conoce como la crisis salina del Messiniense. Hay que imaginar el largo periodo mientras se iba cerrando el cada vez más estrecho brazo de agua, durante el cual la velocidad de desecación del mar interior fue superior al de reposición de agua desde el “estrecho de Gibraltar” o por su ríos interiores: el Mediterráneo se constituyó así en la gran salina mundial. En ella había acabado un buen porcentaje de la sal de los océanos, los cuales experimentaron una crisis salina al reducirse su salinidad global en hasta un 2 por mil. El suelo del mar Mediterráneo, al perder el peso del agua que contenía, se elevó entre decenas y centenares de metros. El paisaje que emergió del fondo debió asemejarse a una región semi desértica, con lagunas de aguas salobres, por donde los animales podían pasar de África a Europa por su propio pie. Hay documentados en las proximidades de Valencia, España, restos de camellos africanos datados en esta época.^[1] Los ríos que desembocaban en esta tremenda cuenca vacía lo hacían a través de las capas sedimentarias antiguas, formando grandes cañones de hasta mil metros de profundidad semejantes al cañón del Colorado, como los gigantescos cañones excavados por el Nilo o el Ródano.

En la fase más crítica del aislamiento de la cuenca mediterránea hace 5,3 millones de años, las condiciones de nivel del Atlántico o de erosión en el istmo entre ambas cuencas fueron tales que las aguas rompieron el dique que las separaba, rellenando de nuevo la inmensa cubeta mediterránea. Por diversos estudios geológicos^[2] se conjetura que el ritmo de llenado fue brutal, de forma que el nivel pudo haber subido hasta unos diez metros diarios.^[3] Por aquel entonces comenzaban a andar por el mundo los primeros homininos.

Otro de los acontecimientos geológicos más importantes del Cenozoico fue la formación del istmo de Panamá hace unos tres millones de años. La aproximación de las placas de Norteamérica y de Sudamérica provocaría una elevación del terreno en el punto de colisión a la vez de un extraordinario vulcanismo. La consecuencia fue la aparición en la zona intermedia de innumerables islas que con el paso del tiempo fueron uniéndose al rellenarse los canales que las separaban con los sedimentos de ambos continentes. El cierre del istmo supuso, por un lado, un cambio climatológico brutal en el planeta, que posiblemente facilitó definitivamente la congelación del casquete polar septentrional, y por otro el fin del aislamiento de la fauna sudamericana, ya que el puente hizo más fácil a animales y plantas el migrar entre los dos continentes.

Con esto concluimos el análisis del escenario geográfico del Cenozoico. Pasemos ahora a desgranar el escenario climático, el otro elemento crucial en el campo de la selección natural y la evolución de la Vida.

El clima

El Cenozoico comenzó conservador: mantuvo en sus inicios el clima caluroso heredado de finales del Mesozoico. Tras este primer periodo de clima benigno se inició hace aproximadamente 40 millones de años un definitivo enfriamiento, modulado en una primera fase por un estancamiento de las temperaturas para después emprender un camino progresivo y constante hacia temperaturas más bajas, finalizando con una última era glacial, edad en la que nos encontramos actualmente.

La figura anterior muestra esta tendencia (en términos de concentración del isótopo ¹⁸O) durante los últimos 60 millones de años de historia de la Tierra. La correlación de este isótopo con la temperatura ambiente se explica por el hecho de que en épocas frías el agua con el isótopo 18 se evapora con más dificultad, por su mayor peso, que como lo hace la que tiene en su molécula el más abundante ¹⁶O. Debido a esta circunstancia se va incrementando la concentración del ¹⁸O en el mar y disminuyendo su presencia en las precipitaciones y por tanto en los hielos. Por el análisis de este isótopo en los restos fósiles de caparazones de foraminíferos en el mar -con más isótopo pesado en los momentos fríos- y de los sondeos de los mantos de hielo de Groenlandia y la Antártida -con menos isótopo pesado en los momentos fríos-, se pueden conocer las temperaturas de una época.

Pasemos a explicar las teorías que explican el perfil de temperaturas de la figura anterior. Como se puede apreciar, dentro de una tendencia generalizada al incremento del frío, presenta muchos episodios de recuperación de la temperatura.

A comienzos del Cenozoico el planeta sufre uno de los más rápidos y extremos calentamientos de su historia, subiendo las temperaturas medias hasta 7ºC en latitudes altas. La duración de esta etapa fue de menos de 100.000 años. Se supone que este sobrecalentamiento se vio favorecido por la especial configuración de tierras alrededor del Ártico que impidió que éste se congelara evitándose el consiguiente efecto “nevera” en el resto del planeta. Este incremento de temperaturas provocó importantes extinciones de especies, tanto animales como vegetales, que marcan la diferencia entre las formas de vida del Paleoceno y las del Eoceno.

En los años frontera entre el Paleoceno y el Eoceno se mantiene este régimen de altas temperaturas con un clima global que fue el más homogéneo de todo el Cenozoico. La diferencia de temperaturas entre el ecuador y los polos era la mitad de la actual. Las corrientes profundas en los océanos eran excepcionalmente cálidas y las regiones polares, templadas.

Aunque pronto, aún dentro del Eoceno, comenzó el declive de las temperaturas. Esto supuso el inicio de lo que iba a ser más tarde un largo periodo de clima “nevera”, durante el que se llegaría a situaciones en las que en cualquier estación del año se podían encontrar mantos de hielo abundante recubriendo la Antártida e incluso Groenlandia.

Son varias las causas que se barajan para explicar esta bajada de temperaturas en el planeta que sucedía cuando el calendario marcaba el año 50 millones antes de hoy.

Algunos oceanógrafos creen que debido a los movimientos geológicos tan importantes que se estaban produciendo en aquellos momentos, entre los que habría que tener en cuenta la propia deriva de las placas continentales, se indujeron cambios en la circulación de las aguas oceánicas que a su vez provocaron cambios en la circulación atmosférica y, como consecuencia, una modificación de la temperatura de las aguas profundas marinas. Tras 15 millones de años ésta pasó de los 12ºC a los 6ºC (hoy en día está en el entorno de los 2ºC). A este fenómeno se le unió un descenso en la concentración del CO₂ con la consiguiente disminución del efecto invernadero.

Si seguimos avanzando por la curva de temperaturas de un poco más arriba veremos que hace unos 35 millones de años se produjo un brusco descenso coincidiendo en lo que allí se describe como el inicio de los hielos sobre la Antártida. En aquel momento se estaba separando Australia del continente antártico, lo que hizo que se abrieran mares que dejaron a este último aislado del resto de tierras y en la posición del Polo Sur. Esta especial configuración de tierras en la Antártida permitió que las corrientes frías circumpolares aislaran a este continente de la posible influencia de las corrientes cálidas tropicales. A partir de entonces se cubrió de un casquete glaciar que aún dura en la actualidad.

Como consecuencia del secuestro del agua en las inmensas capas de hielo sobre la Antártida se indujo una disminución de la humedad atmosférica, lo que incidió en el clima, además de que descendieron los niveles de las aguas de los mares. Ambas circunstancias hicieron que se incrementara la superficie de tierra con un clima continental. Este tipo de clima es conocido por ser muy extremo, siendo las diferencias de temperaturas entre invierno y verano enormes, así como entre el día y la noche. Los veranos son calientes y los inviernos muy fríos, con muchas heladas. Por lo general las lluvias son escasas, debido a que este clima se produce en zonas alejadas del mar y con una atmósfera seca como era la de aquel momento. Esto influyó en la biota vegetal, que sufrió una regresión en las latitudes altas del hemisferio norte en donde los bosques de coníferas dieron paso a la tundra.

Hacia finales del Oligoceno (hace unos 25 millones de años) se invirtió temporalmente el proceso, de forma que en toda la primera parte de la siguiente época, el Mioceno, se incrementó y mantuvo un nivel de temperaturas más alto aunque aún dentro de un entorno frío.

El nuevo máximo de temperatura se alcanzó en el Mioceno Medio, entre hace 17 y 14,5 millones de años que es cuando, como consecuencia de ello, el volumen de los hielos de la Antártida vuelve a disminuir y el nivel del mar se eleva. Se sabe por los análisis de los fósiles oceánicos y continentales que en aquel momento las temperaturas en las latitudes medias fueron 6ºC superiores a las actuales. Gradualmente las latitudes altas del hemisferio norte vuelven a hacerse más cálidas, por lo que las coníferas recuperan de nuevo posiciones a costa de la regresión de la tundra.

Mientras, la concentración del CO₂ seguía disminuyendo, atemperando el efecto invernadero y colaborando en el reencuentro de la senda de enfriamiento progresivo de la Tierra.

Avancemos un poco en el tiempo. Hace 7 millones de años, aún en el Mioceno, una variación en la inclinación del eje de la Tierra hizo que los periodos de insolación sobre las zonas polares disminuyeran. Ello provocó un crecimiento de los hielos de la Antártida y la aparición de un casquete glaciar norte hasta latitudes de Groenlandia.

Ya a inicios del Plioceno, dos millones de años y medio después, se vuelve a invertir la tendencia, alcanzándose un máximo en las temperaturas hace unos tres millones de años. Se le conoce como el óptimo climático del Plioceno medio. Las temperaturas medias habían subido también, esta vez por la dinámica de los continentes, llegando a valores unos 3ºC superiores a los actuales. No se sabe muy bien el porqué de este fenómeno, aunque se cree que las corrientes oceánicas tanto del Pacífico como del Atlántico eran tan potentes que ayudaron a unificar las temperaturas norte-sur. De todas formas, tras este reducido lapso de tiempo la tendencia al enfriamiento continuó.

Una de las posibles explicaciones del nuevo impulso a la baja es el incremento de los hielos, ahora en el boreal Ártico. Por esa época, hace tres millones de años, se acababa de cerrar el istmo de Panamá, lo que reforzó la corriente del Golfo en su viaje por la costa este americana. Antes, parte de esta corriente se perdía hacia el Pacífico por el “estrecho” de Panamá. La nueva situación tuvo como consecuencia dos efectos. El primero es que en las latitudes más nórdicas del Atlántico las aguas se volvieron más calientes y la atmósfera más húmeda, por lo que los vientos del oeste llevaron más lluvias sobre el norte del continente euroasiático. Los ríos de la vertiente norte se volvieron más caudalosos, provocando una disminución de la salinidad de las aguas árticas, con lo que el punto de congelación subió facilitando el aumento de la masa helada. Por otro lado, la corriente del Golfo, al no desviarse en parte por el “estrecho” de Panamá, hacía que tras su camino hacia el norte lamiendo las costas americanas llevaran más cantidad de sales a las latitudes árticas. A más sal más densidad del agua, o lo que es lo mismo, más peso. Por lo que antes de llegar al Ártico la corriente se hundía, perdiéndose su aporte térmico. Anteriormente al cierre de Panamá esto no sucedía así. Las corrientes de aguas llegaban con menor salinidad, por lo que se mantenían superficiales a lo largo de un mayor recorrido. El aporte térmico inherente a estas corrientes podía penetrar por tanto más profundamente en el Ártico, lo que dificultaría la creación de hielos.

El progresivo crecimiento del casquete Ártico, unido a las intensas lluvias provocadas por la corriente del Golfo tanto en Eurasia como en el norte del continente americano, produjeron grandes nevadas en estos territorios. Su acumulación permitía que durase la nieve hasta pasado el verano. Esto hizo que los mantos de hielo ocupasen cada vez latitudes más meridionales durante el Cuaternario, realimentándose el proceso gracias al incremento del albedo terrestre por el que reflejaba una mayor cantidad de radiación solar. El enfriamiento generalizado sufría una serie de avances y retrocesos, con un ritmo aproximado a los 100.000 años que se cree que estaban modulados, por un lado, por los ciclos de rotación del eje de la tierra (cada 40.000 años), y por otro, por las variaciones de la excentricidad de la órbita terrestre, dando como resultado cuatro grandes glaciaciones en el último millón de años, amén de un sinfín de otras menores.

Y así hasta el día de hoy en el que, aunque inmersos desde hace 10 mil años en el periodo postglaciar del Holoceno, se supone que estamos experimentando un calentamiento climático.

Somero prólogo, anuncio de lo que vendrá, sobre la biota del Terciario

La biosfera prosiguió amoldada al vals del clima y las temperaturas. Con una complejidad quizás similar a la de épocas anteriores, pero aparentemente más prolija gracias en parte al grado de conocimiento que disponemos de ella. En las siguientes entradas nos vamos a encontrar paseando por los brotes más extremos del árbol filogenético, infinitos en forma y diversidad. A partir de aquí, la sensación de que la biografía de la Vida se transforma en un lago cabrilleante es absoluta. Reverbera acá y allá haciendo que concentremos nuestra atención en los puntos que más brillan. Hay tantos que hay que dejar de lado a muchos de ellos, forzados por el obligado avanzar de esta historia. Nuestro relato a partir de aquí va a intentar hacer un seguimiento de lo más sorprendente desde el punto de vista de la curiosidad antropocéntrica, cabalgando a lomos de un hilo conductor que nos ate al relato: la secuencia climática de los últimos 65 millones de años.

El siguiente icono nos hará de guía en las próximas entradas. Se trata de una imagen estilizada del perfil de temperaturas del Cenozoico que ya dibujamos un poco más arriba.

Nos servirá de recordatorio para rehacer una imagen mental de las condiciones de contorno durante esos años: una cúspide inicial de temperaturas seguida de un descenso importante, para mantenerse hacia mediados del periodo marcando una nueva meseta antes de iniciar la caída en picado hacia la era de las glaciaciones. Y todo ello en un escenario geográfico de territorios aislados. Ésta será la senda a seguir a partir de la próxima entrada.

1. Se refiere a la paleofauna encontrada en el yacimiento de Puente la Vía, en el municipio de la Venta del Moro, Valencia. Tenéis más información en este artículo publicado en la revista Nature de octubre de 1993. [↩]
2. Aquí y aquí tenéis los enlaces a los estudios geológicos referenciados. [↩]
3. NdE: Si mis cuentas no están mal, eso es un flujo del orden de los millones de metros cúbicos por segundo, por un canal de unos cuantos kilómetros de ancho. Por comparar, el Amazonas tiene un caudal de unos 200.000m³/s en un ancho similar. ¿Os imagináis el espectáculo? [↩]
4. En la revista Science de julio 2005. [↩]
5. Este estudio lo encontraréis aquí. [↩]
6. NOTA: Petit et al., 1999 [↩]