Nuestra gran amiga la Explosión Cámbrica

Todos hemos escuchado algo sobre la explosión Cámbrica, pero qué fue, ¿Quizás una invasión de animales del Cámbrico? ¿O una gran explosión de una mina llamada Cámbrico?

Casos Hipotético de la explosión de la mina Cámbrico y posible caso hipotético en el que un espécimen gigante de Anomalocaris destruye Tokio

Si te preguntas estas cosas, o necesitas ayuda para entender este gran suceso, aquí encontraras todas las respuestas.

Introducción

La explosión Cámbrica se refiere a un suceso repentino (ya, ya, 20 Ma, pero estamos hablando a escala geológica querido lector) en el Cámbrico durante el cual aparecieron numerosos planes morfológicos bilaterales (Scott, 1984) (espero que no pensaras que Tokio había sido destruido por un Anomalocaris gigante, eso es tarea de Godzilla).

Este fenómeno tiene una gran repercusión ya que en este pequeño periodo de tiempo aparecieron la gran mayoría de los filos animales (11 de los 20 filos de Metazoos), es el origen de los ecosistemas modernos, dio origen a los esqueletos tanto internos como externos y aparecieron modos de vida como habitar en madrigueras y nadar.

Este fenómeno tan importante para la vida ha traído de cabeza a muchos científicos, pero ya se están dando respuestas a grandes incógnitas en torno a este suceso. 


El Mundo en el Cámbrico

Antes de meternos en profundidad hemos de conocer como era el mundo en el Cámbrico, cuando se dio este suceso, aproximadamente hace 540 millones de años.

La imagen del mundo en el Cámbrico es el resultado de la ruptura de un supercontinente anterior llamado Pannotia que deja un gran océano en su centro en el que observamos Laurentia, Báltica y Siberia (Gerad et al., 1984). Dejándonos un mundo con esta forma:

El clima es más cálido debido a un aumento de las temperaturas pues empieza con el fin de una gran glaciación, el criogénico, encontrando el agua ampliamente distribuida y poco profunda en muchas zonas. 


Posibles causas del acontecimiento

La mayoría de investigadores están de acuerdo en que este proceso se debió a la unión de diversas causas (tanto geológicas, como geoquímicas y biológicas) independientes la mayoría de ellas, cuyo conjunto da una explicación coherente al suceso (Cowen, 2005).

Una posible explicación que debido al movimiento de la tectónica de placas la mayoría de los continentes se encontraban cerca de los polos, aumentando el dióxido de carbono e iniciando así un tenue efecto invernadero, aumentando la temperatura que favoreció el desarrollo de la vida.

Otra causa que se suma a la lista de posibles explicaciones de la explosión cámbrica es el aumento de oxigeno atmosférico, debido a la acción de algas fotosintetizadoras, clave para el origen y aumento de la pluricelularidad. Mayor oxigeno disponible hace que sea posible un cuerpo más grande con mayor tasa metabólica. El desarrollar cuerpos grandes conlleva a la evolución de los tejidos y tasas metabólicas altas son necesarias para movimientos potentes.

Otra teoría alternativa sería la de la radiación solar, los rayos ultravioletas son los que causarían las mutaciones genéticas, dando origen a los genes Homeobox, siendo estos genes los que actúan en el desarrollo embrionario del eje anteroposterior de varios organismos multicelulares aumentando así su complejidad y proporcionando la simetría bilateral de los organismos triblásticos, protagonistas de esta radiación (Holland, 2015).

Otra teoría sugiere que un causante pudo haber sido la interacción entre las especies, como la aparición de la predación, así, mediante selección natural, los procesos evolutivos se condujeron a gran escala dando lugar al desarrollo de dientes, garras y variedades anatómicas que hasta hoy en día se observan.

Hay un gran número de teorías e hipótesis que intentan explicar la explosión Cámbrica desde distintos puntos de vista, pero imposibles de aunar todas debido a su gran número y a los distintos temas que abarcan. 


La vida que dio lugar la explosión Cámbrica

Antes de la explosión Cámbrica solo existían animales de cuerpo blando, como Poríferos (esponjas) y Cnidarios (medusas y pólipos). Tras esta radiación aparecieron todos los animales bilaterales basales, tanto de deuteróstomos (cordados, hemicordados y equinodermos) como de protóstomos (Ecdysozoos y Lophotrocozoos).

Durante el Cámbrico la vida mayoritariamente se vio representada por arqueociatos, braquiópodos, conodontos, equinodermos, moluscos, ostrácodos y artrópodos entre los que caben destacar los trilobites. Algo muy diferente a la vida anteriormente representada mayoritariamente por animales de cuerpo blando, como se puede ver en la ilustración siguiente en la que se comparan la vida en el Cámbrico y la Ediacara, muy cercana a este periodo y anterior a la explosión Cámbrica (Paul & Smith, 1984).

Fauna Ediacara (izquierda) y fauna Cámbrica (derecha)

Con esto podemos observar el gran cambio en la vida y en los ecosistemas marinos. 


Cambios taxonómicos y ecológicos

Los grandes cambios taxonómicos están ahí como hemos dicho en toda esta entrada, haciendo que los animales en los que diferenciamos derecha e izquierda, parte posterior y anterior aparecieran (sí, las lombrices también aunque casi nadie sepa cuál es la cabeza), pero, ¿acaso esta radiación taxonómica quiere decir por tanto que hubiera una gran formación de nichos, es decir, de formas de vivir?

Pues la respuesta a esta pregunta, aunque todavía no este del todo cerrada es que seguramente no, ya que se ha observado en el registro paleontológico que la diversidad de modos de vida se ve acentuada solo en momentos de crisis, como son las grandes extinciones. Esta hipótesis tratada hace poco (Knope et al., 2015) se sustenta en un amplio estudio sobre estos modos de vida y la diversidad taxonómica; dando tres razones para una posible explicación a este hecho:

• Los taxones pueden tener diferentes planes corporales como por ejemplo un atún o un calamar, pero pueden tener el mismo modo de vida como lo tienen estos dos simpáticos animales.

• Un único plan básico del cuerpo puede dar progresivamente nuevos modos ecológicos sin necesidad de variar, siendo esto lo que pasa tras las extinciones, pues los modos ecológicos aumentaron más tras la extinción del Cámbrico que durante la explosión de vida de principios del mismo periodo.

• Hay que observar que la gran disparidad morfológica temprana de algunos grupos, como sucedió con los trilobites, no marca una alta diferenciación ecológica temprana (Hughes et al., 2013), ya que como sucede en nuestro ejemplo de los trilobites, se encuentran ocupando el mismo modo de vida.

Pero tanto como a mediados como a finales de este Período se ven diferentes discrepancias con esta hipótesis (Knope et al., 2015); por ahora la más aceptada y que mejor se amolda a toda la historia de los modos de vida en la Tierra . 


Conclusión

Como hemos podido observar juntos durante esta síntesis como durante las tres entradas anteriores (tanto referidos a la causa genética de esta explosión (Holland, 2015), un ejemplo de un filo que proviene de esta radiación (Vinther, 2015), como al estudio sobre los modos de vida frente a la taxonomía (Knope et al., 2015)), que la explosión Cámbrica tuvo una gran repercusión en la vida de la Tierra, cambiando todo o que había hasta entonces y abriendo la puerta a vidas y ecosistemas muy parecidos a los actuales.

Con estas entradas he intentado demostrar la importancia de este hecho, y lo poco que se sabe ya que la mayoría son hipótesis que no están aceptadas del todo debido a la dificultad de su demostración.

Por último me gustaría darte las gracias a ti, querido lector, por haber aguantado hasta el final esta entrada sobre un acontecimiento épico, apoteósico, grandioso, soberbio, que se dio hace tanto tiempo y del que sabemos tan poco. 

Anomalocaris a punto de llorar debido a la despedida por el fin de esta entrada (¿a qué es mono para parecer una cucaracha ancestral?

Bibliografía 

Cowen, R. 2005. History of Life. Blackwell Publishing, Oxford

Gerard C. Bond, Peter A. Nickeson, Michelle A. Kominz. 1984. Breakup of a supercontinent between 625 Ma and 555 Ma. New evidence and implications for continental histories, 70, 2,325–345.

Holland, P. W. H. 2015. Did Homeobox gene duplications contribute to the Cambrian explosion?. Zoological Letters, 1, 1.

Hughes, M., Gerber, S. & Wills, M. A. 2013. Clades reach highest morphological disparity early in their evolution. Proc. Natl Acad. Sci. USA 110, 13875–13879.

Knope, M. L., Heim, N.A., Frishkoff, L.O. and Payne, J.L. 2015. Limited role of functional differentiation in early diversification of animals. Nat. Commun. 6, 6455.

Paul,C.R.C and Smith,A.B. 1984. The early radiation and phylogeny of equinoderms. Biological Reviews, 99, 4, 443–481. 

Scott , M.P. 1984. Intimations of a creature. Cell 1994, 79, pp. 1121-1124. 


Torvik, T. H., Paul D. R., Trench, A. and Harper. D.A.T. 1991. Harper . Cambrian-Ordovician paleogeography of Baltica. Geology, 19, 7-10.

Vinther, J. 2015. The origin of molluscs. Paleontology, 58, 1, 19-34.