jueves, 5 de junio de 2014

Extinciones: el trauma de los ecosistemas... ¿o quizá no tanto?


Introducción

Pocas palabras hay en nuestro idioma que evoquen con tal facilidad el desastre y la calamidad como “extinción”. Al oírla, lo más frecuente es que la mente se nos vaya a un paisaje desolado, quizá por la caída de algún meteorito o con un volcán escupiendo nubes ardientes, lava y piroclastos en el fondo, un escenario terrible decorado con bosques carbonizados y cadáveres de animales en el suelo. Sangre, muerte y destrucción, vamos.

Una cosa tal que así.

¿No?

Pues a lo mejor no. La palabra “extinción” alude simplemente a la pérdida de taxones que desaparecen en un intervalo de tiempo determinado, no al impacto de esta pérdida en el ecosistema. El objetivo del artículo del que vamos a tratar en esta entrada es comparar el efecto que tuvieron los eventos conocidos como extinciones en el porcentaje de taxones con el impacto que causaron en las relaciones paleoecológicas, ya que numerosos estudios anteriores (Plotnick and McKinney 1993; Roy 1996; Droser et al. 1997, 2000; McGhee et al. 2004) sugieren que la desaparición de taxones y los cambios ecológicos no siempre van relacionados.


Metodología de trabajo

En el artículo se consideran tres extinciones:

-La de finales del Ordovícico o M4/M5, limitada al este de Estados Unidos y causada probablemente por levantamientos regionales y un enfriamiento del agua (Holland and Patzkwosky, 1996, 1997), afectó a braquiópodos principalmente pero también a corales, algas, trilobites, briozoos y gasterópodos.

-La extinción masiva del Ordovícico-Silúrico, que se suele repartir en dos pulsos, uno relacionado con el descenso del nivel de los océanos por un enfriamiento global y otro por la subida de éstos y episodios de anoxia asociados (Johnson 1974; Brenchley et al. 2003), los más afectados fueron corales rugosos y tabulados, braquiópodos y crinoideos.

-La extinción masiva de finales del Devónico, asociada regionalmente a la subida eustática del nivel del mar y a la orogenia acadiana, que cambiaron el aporte de sedimentos de carbonatos a arenas negras, dando lugar a anoxias y aumentos en la presión ambiental sobre la fauna endémica (Baird and Brett 2008; Zambito et al. 2012a) y afectando a braquiópodos, corales y esponjas.

Estos tres eventos se han estudiado en base a datos regionales de fósiles de organismos marinos bentónicos y arrecifales de Norteamérica, concretamente del este de los Estados Unidos. Para ello, se han realizado los mismos análisis sobre distintas unidades, de forma que por un lado se miden los cambios taxonómicos a partir de los géneros, y por otro los ecológicos a partir de los modos de vida. La hipótesis nula de la que se parte es que los cambios taxonómicos y ecológicos están relacionados.


Mapa de las zonas de trabajo

El recuento taxonómico para la M4/M5 se obtuvo a partir de Layou (2009). Para el Devónico tardío hizo falta recoger muestras directamente del terreno en la formación Java y el grupo Canadaway, al oeste de Nueva York. En cuanto a los datos del Ordovícico y el Silúrico, proceden de Patzkwosky y Holland (2007) y Zaffos y Holland (2012), respectivamente. Los géneros se asignan después a grupos funcionales mediante el marco establecido por Bush et al. (2007), un espacio ecológico tridimensional definido según niveles, estrategias alimenticias y movilidad, y así se construye la base de datos de modos de vida.

Resultados

Tras comparar la abundancia relativa de los taxones y modos de vida antes y después de la extinción en cada uno de los tres eventos estudiados, se obtienen los siguientes resultados:

-M4/M5: pérdida moderada de géneros y diversidad ecológica apenas afectada.

-Devónico: pérdida bastante considerable de taxones y de grupos ecológicos (alrededor de la mitad en ambos casos) en el primer pulso de extinción, mientras que el segundo apenas afectó a la diversidad ecológica.

-Ordovícico/Silúrico: desaparecen casi todos los taxones del Ordovícico pero los modos de vida se mantienen prácticamente constantes, salvo por unos pocos que sí se extinguen.

Queda demostrado, por tanto, que la pérdida de taxones no siempre altera el funcionamiento del ecosistema.
Conclusión

Las extinciones no son el desastre que se suele tener en mente, o al menos no son una tragedia tan grande. Causan la desaparición de taxones que han tardado millones de años en alcanzar el estado en el que los conocemos, sí, pero pese a ello, las relaciones entre los distintos nichos ecológicos no tienen por qué verse afectadas. Parece que la vida siempre encuentra la forma de abrirse camino, rellenando los huecos dejados en el ecosistema con nuevas especies que reemplacen a las que desaparecen, de forma que, al final, el sistema sigue funcionando.

En el futuro, si queremos establecer cuán grande es una extinción, debemos tener en cuenta no sólo los taxones que desaparecen, sino también los modos de vida que dejan de ser viables por su causa y el impacto que esto tiene en el ecosistema al completo.
Referencias

-Baird G. C., and Brett C. E. 2008. Late Givetian Taghanic bioevents in New York State: new discoveries and questions . Bulletin of Geosciences 83: 357 – 375.

-Brenchley P. J., Carden G. A., Hints L., Kaljo D., Marshall J. D., Martma T., Meidla T., and Nõlvak J. 2003. High-resolution stable isotope stratigraphy of Upper Ordovician sequences: constraints on the timing of bioevents and environmental changes associated with mass extinction and glaciation. Geological Society of America Bulletin 115: 89 – 104.

-Bush A. M., Bambach R. K., and Daley G. M. 2007. Changes in theoretical ecospace utilization in marine fossil assemblages between the mid-Paleozoic and late Cenozoic. Paleobiology 33: 76 – 97.

-Christie M., Holland S. M. and Bush A. M. 2013. Contrasting the ecological and taxonomic consequences of extinction. Paleobiology 39: 538-559.
-Droser M. L., Bottjer D. J., and Sheehan P. M. 1997. Evaluating the ecological architecture of major events in the Phanerozoic history of marine invertebrate life. Geology 25: 167 – 170.

-Holland S. M., and Patzkowsky M. E. 1996. Sequence stratigraphy and long-term paleoceanographic change in the Middle and Upper Ordovician of the eastern United States. In Witzke B. J., Ludvigson G. A., and Day J. E. eds. Paleozoic sequence stratigraphy: views from the North American Craton. Geological Society of America Special Paper 306: 117 – 129.

-Holland S. M., and Patzkowsky M. E. 1997 . Distal orogenic effects on peripheral bulge sedimentation: Middle and Upper Ordovician of the Nashville Dome . Journal of Sedimentary Research 67: 250 – 263.

-Johnson J. G. 1974. Extinction of perched faunas . Geology 2: 479 – 482.

-Layou K. M. 2009. Ecological restructuring after extinction: the Late Ordovician (Mohawkian) of the eastern United States. Palaios 24: 118 – 130.

-McGhee G. R., Sheehan P. M., Bottjer D. J., and Droser M. L. 2004. Ecological ranking of Phanerozoic biodiversity crises: ecological and taxonomic severities are decoupled. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 211: 289 – 297.

-Patzkowsky M. E., and Holland S. M. 2007. Diversity partitioning of a Late Ordovician marine biotic invasion: controls on diversity in regional ecosystems. Paleobiology 33: 295 – 309.

-Plotnick R. E., and McKinney M. L. 1993 . Ecosystem organization and extinction dynamics. Palaios 8: 202 – 212.

-Roy K. 1996. The roles of mass extinction and biotic interaction in large-scale replacements: a reexamination using the fossil record of stromboidean gastropods. Paleobiology 22: 436 – 452.

-Zaffos A., and Holland S. M. 2012. Abundance and extinction in Ordovician–Silurian brachiopods, Cincinnati Arch, Ohio and Kentucky. Paleobiology 38: 278 – 291.

-Zambito J. J. IV, Brett C. E., and Baird G. C. 2012 a. The late Middle Devonian (Givetian) global Taghanic biocrisis in its type area (Northern Appalachian Basin): geologically rapid faunal transitions driven by global and local environmental changes. Pp. 677 – 703 (Chapter 22) in Talent J. A. ed. Earth and life: global biodiversity, extinction intervals and biogeographic perturbations through time. Springer Netherlands, Dordrecht.

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