Al principio, la vida era pequeña. Durante miles de millones de años, toda la vida en la Tierra fue microscópica, y consistió principalmente en células individuales. Luego, de repente, hace unos 570 millones de años, organismos complejos que incluían animales con cuerpos blandos, como esponjas, hastaun metro de largo cobró vida. Y durante 15 millones de años, la vida de este tamaño y complejidad solo existió en aguas profundas.
Los científicos han cuestionado durante mucho tiempo por qué estos organismos aparecieron cuándo y dónde lo hicieron: en las profundidades del océano, donde la luz y los alimentos son escasos, en una época en la que el oxígeno en la atmósfera de la Tierra era particularmente escaso. Un nuevo estudio de la Universidad de Stanford, publicado12 de diciembre en la revisión por pares Actas de la Royal Society B sugiere que las temperaturas más estables de las profundidades del océano permitieron que las formas de vida florecientes hicieran el mejor uso de los limitados suministros de oxígeno.
Todo esto es importante en parte porque comprender los orígenes de estas criaturas marinas del período ediacárico consiste en descubrir eslabones perdidos en la evolución de la vida, e incluso en nuestra propia especie. "No se puede tener vida inteligente sin vida compleja".explicó Tom Boag, autor principal del artículo y candidato a doctorado en ciencias geológicas en la Escuela de Ciencias de la Tierra, Energía y Medio Ambiente de Stanford Stanford Earth.
La nueva investigación es parte de un esfuerzo pequeño pero creciente para aplicar el conocimiento de la fisiología animal para comprender el registro fósil en el contexto de un entorno cambiante. La información podría arrojar luz sobre los tipos de organismos que podrán sobrevivir endiferentes entornos en el futuro.
"Obtener estos datos de la fisiología, tratar a los organismos como seres vivos que respiran y tratar de explicar cómo pueden sobrevivir un día o un ciclo reproductivo no es una forma en que la mayoría de los paleontólogos y geoquímicos generalmente han abordado estas preguntas".dijo Erik Sperling, autor principal del artículo y profesor asistente de ciencias geológicas.
Ricitos de oro y cambio de temperatura
Anteriormente, los científicos habían teorizado que los animales tienen una temperatura óptima a la que pueden prosperar con la menor cantidad de oxígeno. Según la teoría, los requisitos de oxígeno son más altos a temperaturas más frías o más cálidas que un medio feliz. Para probar esa teoría enBoag, un animal que recuerda a los que florecen en las profundidades oceánicas de Ediacara, midió las necesidades de oxígeno de las anémonas de mar, cuyos cuerpos gelatinosos y su capacidad para respirar a través de la piel imitan de cerca la biología de los fósiles recolectados en los océanos de Ediacara.
"Supusimos que su capacidad para tolerar niveles bajos de oxígeno empeoraría a medida que aumentaran las temperaturas. Eso se había observado en animales más complejos como peces, langostas y cangrejos", dijo Boag. Los científicos no estaban seguros de si las temperaturas más frías tambiénforzar la tolerancia de los animales. Pero de hecho, las anémonas necesitaban más oxígeno cuando las temperaturas en un tanque experimental se desviaron fuera de su zona de confort.
Juntos, estos factores hicieron que Boag y sus colegas sospecharan que, al igual que las anémonas, la vida de Ediacara también requeriría temperaturas estables para hacer el uso más eficiente de los limitados suministros de oxígeno del océano.
Refugio en profundidad
Habría sido más difícil para los animales de Ediacara utilizar el poco oxígeno presente en las aguas frías y profundas del océano que en las aguas poco profundas más cálidas porque el gas se difunde más lentamente en los tejidos en el agua de mar más fría. Los animales en el frío tienen que gastar una mayor parte de suenergía solo para mover el agua de mar oxigenada a través de sus cuerpos.
Pero lo que le faltaba en oxígeno utilizable, el océano profundo de Ediacara lo compensaba con estabilidad. En las aguas poco profundas, el paso del sol y las estaciones pueden producir cambios bruscos de temperatura, hasta de 10 grados Celsius en el océano moderno,en comparación con las variaciones estacionales de menos de 1 grado Celsius a profundidades inferiores a un kilómetro 0,62 millas. "Las temperaturas cambian mucho más rápidamente a diario y anualmente en aguas poco profundas", explicó Sperling.
En un mundo con bajos niveles de oxígeno, los animales incapaces de regular su propia temperatura corporal no podrían haber resistido un entorno que tan regularmente oscila fuera de la temperatura de Ricitos de Oro.
El equipo de Stanford, en colaboración con colegas de la Universidad de Yale, propone que la necesidad de un refugio para tal cambio puede haber determinado dónde podrían evolucionar los animales más grandes. "El único lugar donde las temperaturas eran constantes era en las profundidades del océano", dijo Sperling.En un mundo de oxígeno limitado, la nueva vida en evolución necesitaba ser lo más eficiente posible y eso solo se podía lograr en las profundidades relativamente estables. "Por eso aparecieron los animales allí", dijo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Escuela de Ciencias de la Tierra, Energía y Medio Ambiente de Stanford . Original escrito por Josie Garthwaite. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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