Las fluctuaciones extremas en los niveles de oxígeno atmosférico correspondieron con oleadas evolutivas y extinciones en la biodiversidad animal durante la explosión cámbrica, encuentra un nuevo estudio dirigido por UCL y la Universidad de Leeds.
La explosión cámbrica fue un período crucial de rápida evolución en animales complejos que comenzó hace aproximadamente 540 millones de años. El desencadenante de esta fase fundamental en la historia temprana de la vida animal es un tema de debate biológico en curso.
El estudio, publicado hoy en Geociencia de la naturaleza por científicos del Reino Unido, China y Rusia, brinda un fuerte apoyo a la teoría de que el contenido de oxígeno en la atmósfera fue un factor de control importante en la evolución de los animales.
El estudio es el primero en mostrar que durante la explosión cámbrica hubo una correlación significativa entre los aumentos repentinos en los niveles de oxígeno y las explosiones en la evolución animal y la biodiversidad, así como los eventos de extinción durante los períodos de bajo nivel de oxígeno.
El Dr. Tianchen He, autor principal del estudio e investigador postdoctoral en la Universidad de Leeds, comenzó esta investigación mientras estaba en la UCL. Dijo: "Las complejas criaturas que surgieron durante la explosión cámbrica fueron las precursoras de muchos de los animales modernos que vemoshoy, pero debido a que no existe un registro directo de oxígeno atmosférico durante este período de tiempo, ha sido difícil determinar qué factores podrían haber iniciado este punto crucial en la evolución.
"Al analizar los isótopos de carbono y azufre que se encuentran en las rocas antiguas, podemos rastrear las variaciones de oxígeno en la atmósfera de la Tierra y los océanos poco profundos durante la explosión cámbrica. En comparación con los animales fosilizados de la misma época, podemos ver claramente que las radiaciones evolutivas siguenun patrón de 'auge y caída' en conjunto con los niveles de oxígeno.
"Esto sugiere fuertemente que el oxígeno jugó un papel vital en la aparición de la vida animal temprana"
El coautor del estudio, el profesor Graham Shields de UCL Earth Sciences, dijo: "Este es el primer estudio que muestra claramente que nuestros primeros ancestros animales experimentaron una serie de radiaciones evolutivas y cuellos de botella causados por cambios extremos en los niveles de oxígeno atmosférico".
"El resultado fue una verdadera explosión de nuevas formas de animales durante más de 13 millones de años del Período Cámbrico. En ese tiempo, la Tierra pasó de estar poblada por organismos simples, unicelulares e inmóviles a albergar la maravillosa variedad de intrincados,formas de vida enérgicas que vemos hoy "
El equipo analizó los isótopos de carbono y azufre de las muestras de carbonato marino recogidas de secciones a lo largo de los ríos Aldan y Lena en Siberia. Durante el tiempo de la explosión cámbrica, esta área habría sido un mar poco profundo y el hogar de la mayoría de la vida animalen la tierra.
Los estratos del Cámbrico inferior en Siberia están compuestos de piedra caliza continua con ricos registros fósiles y restricciones de edad confiables, proporcionando muestras adecuadas para los análisis geoquímicos. Las firmas de isótopos en las rocas se relacionan con la producción global de oxígeno, lo que permite al equipo determinar el oxígenoniveles presentes en el océano poco profundo y la atmósfera durante el Período Cámbrico.
El coautor del estudio, el Dr. Benjamin Mills, de la Escuela de Tierra y Medio Ambiente de Leeds, dijo: "La Plataforma Siberiana nos brinda una ventana única hacia los ecosistemas marinos tempranos. Esta área contiene más de la mitad de toda la diversidad fosilizada actualmente conocida del Cámbricoexplosión.
"La combinación de nuestras mediciones de isótopos con un modelo matemático nos permite rastrear los pulsos de carbono y azufre que ingresan a los sedimentos en esta cuna evolutiva crítica. Nuestro modelo utiliza esta información para estimar el equilibrio global de la producción y destrucción de oxígeno, brindándonos una nueva perspectiva decómo el oxígeno dio forma a la vida que tenemos en el planeta hoy "
El coautor del estudio, Maoyan Zhu, del Instituto de Geología y Paleontología de Nanjing, Academia de Ciencias de China, dijo: "Comprender lo que desencadenó la explosión cámbrica requiere un estudio multidisciplinario. Es por eso que con Graham Shields organizamos juntos un equipo multidisciplinario financiado por NERC yNSFC en los últimos años. Estoy muy entusiasmado con los resultados a través de este proyecto de colaboración ".
"Por otro lado, tomó mucho tiempo obtener este resultado. Ya obtuvimos muestras de Siberia en 2008. Las secciones en Siberia son de difícil acceso. Nos tomó tiempo organizar la expedición y recolectar las muestras allíSin el apoyo de colegas rusos, no podríamos hacer el proyecto ".
El coautor del estudio, Andrey Yu Zhuravlev, de la Universidad Estatal de Moscú Lomonosov, dijo: "Este ha sido un estudio conjunto increíblemente exitoso y emocionante. La cuestión del detonante de la explosión cámbrica ha desconcertado a los científicos durante años. Ahora, los resultados nos dan pruebas convincentes paravinculan la rápida aparición de animales y la extinción masiva durante el Cámbrico temprano con oxígeno "
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Materiales proporcionados por Universidad de Leeds . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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