La semana pasada se informó un hallazgo importante en el mismo número de Science que los nuevos estudios de Ardipithecus y, desafortunadamente, eclipsado por las noticias del homínido de 4 millones de años. Este hallazgo puede resultar aún más importante porque no se relaciona con la evolución de una sola especie, sino con la recuperación de la vida en general en la Tierra luego de una de las mayores catástrofes de la historia.
Me refiero a un artículo de Julio Sepúlveda y otros llamado "Rápido resurgimiento de la productividad marina después de la extinción masiva del Cretáceo-Paleógeno".
Sepúlveda y sus colegas examinaron los sedimentos marinos en Dinamarca que datan del período posterior al evento de extinción masiva de KT. Ese evento consistió en un impacto en la Tierra de un gran asteroide hace 65 millones de años y la posterior extinción de muchas especies, incluidos todos los dinosaurios. Se cree que hubo una gran caída en la actividad biológica en los océanos después del evento porque el sol fue bloqueado en gran medida, lo que redujo la fotosíntesis en las algas vivas del océano. Sin el sol, las algas habrían muerto, y sin algas, que están en la base de la cadena alimentaria oceánica, otras formas de vida en el océano morirían o serían muy raras. Las reconstrucciones más ampliamente aceptadas de lo que sucedió indican que esta extinción oceánica sí ocurrió y que los ecosistemas del océano abierto tardaron hasta tres millones en recuperarse de este impacto. (Se ha pensado que los ecosistemas cercanos a la costa se recuperan mucho más rápidamente). El océano abierto post-impacto relativamente sin vida se conoce a veces como el "océano Stangelove" en referencia al personaje en la película apocalíptica "Dr. Strangelove".
Sin embargo, esa investigación previa se basó en el examen de fósiles de organismos marinos, incluidas las algas que dejan un "esqueleto" de sílice fácilmente fosilizado, que de hecho son escasos durante mucho tiempo después del impacto. Sin embargo, es posible que ciertos tipos de organismos que no dejan fósiles, como las cinobacterias, fueran abundantes y permanecieran sin ser detectados en el registro fósil.
El artículo de Sepúlveda y sus colegas utilizó un tipo diferente de evidencia para buscar actividad biológica en mar abierto y la encontró, en abundancia, posiblemente dentro de un siglo después del impacto. Si esto resulta ser cierto, entonces el oscurecimiento del cielo después del impacto debe haber sido a corto plazo, y la interrupción a largo plazo observada de los ecosistemas del océano debe tener una explicación diferente.
"La productividad primaria volvió rápidamente, al menos en el entorno que estábamos estudiando", según Roger Summons, uno de los autores del artículo. "La atmósfera debe haberse despejado rápidamente. La gente tendrá que repensar la recuperación de los ecosistemas. No puede ser solo la falta de suministro de alimentos".
El método que utilizó este equipo de investigación fue buscar materiales isotópicamente distintos en los sedimentos oceánicos que examinaron, así como moléculas que solo podrían haber sido formadas por seres vivos.
Los sedimentos que observaron consisten en una capa de arcilla de 37 centímetros de espesor en Dinamarca. Dentro de esta arcilla, que se depositó en ambientes relativamente poco profundos cerca de la costa, hay moléculas de hidrocarburos producidas por organismos vivos que están razonablemente bien conservadas desde hace 65 millones de años. Estas moléculas indican la existencia de una extensa fotosíntesis oceánica abierta que no habría sido posible bajo el modelo "Strangelove ocean".
La forma en que funciona el análisis se puede entender de esta manera: el océano tiene una gran cantidad de carbono disuelto. Este carbono existe en forma de más de un isótopo. Un isótopo es una versión de un elemento que es solo un poco diferente en su composición nuclear, y la mayoría de los elementos más ligeros que el uranio tienen múltiples isótopos no radiactivos. Si no hubiera vida en el océano, el carbono alcanzaría un cierto equilibrio con respecto a la proporción de cada isótopo, por lo que los sedimentos que incluían carbono tendrían una proporción predecible de estos isótopos. (Nota: Esto no tiene nada que ver con la datación por radiocarbono. Consulte esta publicación de blog para obtener más información sobre la posible confusión sobre ese tema).
Las formas vivas usan carbono, pero cuando el carbono se toma del ambiente circundante, ciertos isótopos se incorporan al tejido biológico más fácilmente que otros. ¡Qué isótopos son utilizados y de qué manera por los sistemas biológicos, y la razón exacta de esto, es compleja y está más allá del alcance de una simple publicación de blog! Baste decir que cuando un geoquímico observa una muestra de carbono, utilizando instrumentos muy sensibles, puede saber si este carbono proviene de un sistema no biológico frente a un sistema biológico. Más allá de esto, incluso es posible saber qué tipo de sistema biológico está representado.
El equipo de Sepúlveda pudo decir que el carbono en estos sedimentos posteriores al impacto solo podría haberse reunido en estos hidrocarburos (y otros compuestos) en un ecosistema de océano abierto en funcionamiento con muchas fotosíntesis de algas en un buen clip. Dado que estos sedimentos se depositaron justo después del impacto, la teoría del océano "Strangelove", con un vasto mar sin vida, es altamente improbable.
