Artículos sobre ciencia y tecnología de Mauricio-José Schwarz publicados originalmente en El Correo y otros diarios del Grupo Vocento

octubre 06, 2007

El "big bang" de la vida en la Tierra

La historia de la evolución de la vida está todavía escribiéndose, pero uno de sus capítulos sigue siendo especialmente apasionante: el del surgimiento súbito de la vida como la conocemos hoy.

Los tiempos geológicos son difíciles de comprender para seres como nosotros, que vivimos, salvo excepciones, menos de cien años. Una persona de 79 años habrá vivido unos dos mil quinientos millones de segundos, mientras que la Tierra, nuestro planeta, tiene una edad de unos 5 mil millones de años. Cada año de nuestro planeta equivale a medio segundo de la vida de una persona de 79 años.

La vida aparece en nuestro planeta hace aproximadamente 3.800 millones de años, y los primeros microfósiles de bacterias que datan de 300 millones de años después. A partir de allí, la vida siguió un lento proceso y las bacterias dominaron durante más de mil millones de años, hasta que aparecieron formas más complejas. Pero hace entre 543 y 490 millones de años, en un tiempo relativamente breve, el período cámbrico, la vida experimenta una serie de saltos asombrosos. En menos de 50 millones de años, equivalentes a nueve meses y medio de la vida de una persona de 79 años, y especialmente en un período de sólo 10 millones de años, apareció en el planeta una enorme diversidad de seres vivos de complejidad sin precedentes, comparados con los que durante tanto tiempo habían ocupado al joven planeta Tierra. El cambio más notable fue la aparición de seres ya no formados por una única célula o por colonias de células que seguían siendo individuos, sino seres formados por muchas células. Los fósiles de estos primeros seres multicelulares invitan a dejar volar la imaginación: frondas con aspecto de plumas, bolsas y discos que no tienen aún ni cabeza, ni sistemas nerviosos, o aparatos circulatorios o digestivos. Como si la vida estuviera lentamente aprendiendo a organizarse, probando nuevas formas de sobrevivir con éxito y competir en un medio que cambiaba rápidamente, también. Esta aparente intencionalidad de la vida es una de las características sin duda más llamativas de la evolución, aunque en realidad se trata de una serie de cambios no intencionales, donde las variaciones aleatorias son seleccionadas por el medio.

No hay modo de saber qué elementos dispararon la llamada "explosión cámbrica", la súbita (en términos geológicos) aparición de gran variedad de formas de vida animal. Toda la tierra se concentraba en el megacontinente Gondwana, que se empezaba a separar en continentes más pequeños, y la vida se desarrollaba en un gigantesco océano en el cual empezaba a haber oxígeno en cantidades importantes, aspecto que los científicos consideran al menos uno de los disparadores de la multiplicación de las formas de vida en este tiempo, cuando surgieron prácticamente todos los fila (plural de filum) modernos de animales multicelulares con caparazones o partes duras y simetría bilateral, es decir, un lado izquierdo que es, al menos exteriormente, una imagen en espejo del derecho. El ejemplo más conocido de estos animales fueron, los trilobites, esos artrópodos marinos que aparecen en todas las representaciones de la vida primitiva en nuestro mundo y de los que hubo decenas de familias por todo el planeta y que sobrevivieron mucho más allá del cámbrico.

Los animales vertebrados somos un solo filum que incluye peces, reptiles, aves y mamíferos, diseñados sobre el mismo patrón: una columna vertebral como base de un esqueleto con músculos, una cabeza en un extremo y cuatro extremidades o apéndices principales. Todos los demás 37 fila animales (como los artrópodos, moluscos, gusanos planos, redondos y segmentados, etc.) con los que convivimos, salvo uno, aparecieron en el período cámbrico. Pero si bien ésos sobrevivieron, fue a partir de docenas y docenas de fila que aparecieron en lo que los biólogos evolutivos llaman una radiación, es decir, que las nuevas formas cambiaban en distintos sentidos, apartándose rápidamente de sus antecesores. La diversidad cámbrica fue mucho mayor que la que vemos hoy en día en nuestro planeta. Hubo criaturas con cinco ojos, con bocas circulares, etc. La vida experimentó con simetrías distintas a la bilateral, como la radial (de la cual sobreviven seres como las estrellas y los erizos de mar), con números pares o impares de extremidades, o sin ellas, animales con aspectos tan singulares que llevan nombres como "anomalocaris" (que hace referencia a su anormalidad) o "hallucigenia", el alucinante animal que camina sobre más de una docena de tentáculos, así como el pez más viejo conocido, el "millokunmingia" y las primeras "expediciones" de la vida animal a tierra firme.

Pero si la vida parecía explorar sus posibles avenidas de desarrollo, también en el período cámbrico ocurrieron al menos cuatro extinciones masivas, si se permite la metáfora, como si se borrara la pizarra para empezar de nuevo con otro grupo de ideas o experimentos para la vida, haciendo desaparecer grupos completos de animales. Entre las explicaciones que pueden darse a esta desaparición están la glaciación que siguió al cámbrico y la disminución del oxígeno en las aguas marinas. En la más importante de las extinciones cámbricas desapareció la mitad de todas las familias animales que existían, quedando sólo los elementos esenciales con los que la evolución habría de construir la vida en los millones de años siguientes.

La enorme diversidad de la vida en la explosión cámbrica nos permite imaginar que la vida podría ser radicalmente distinta en la Tierra si hubiera variado alguno de los elementos fortuitos que decidieron qué tipos de animales sobrevivirían y cuáles no. Ciertamente, la selección natural es la herramienta principal que impulsa la evolución, pero hay también un elemento azaroso, aleatorio, que nos recuerda que somos, ante todo, un accidente afortunado.

¿La extinción es necesaria?

Aunque ciertos grupos de personas preocupadas por el medio ambiente parecen creer que hubo alguna época pasada en la que no se extinguían especies y el equilibrio ecológico era total, esto no es así. El equilibrio ecológico es dinámico, adaptable y flexible, si no lo fuera, cualquier perturbación implicaría su derrumbamiento total. En realidad, y sin que esto sea un argumento para defender el abuso de nuestro medio ambiente, el 99,9% de todas las especies que han existido se han extinguido, muchas veces en extinciones masivas y aterradoras, como la pérmica, hace 230 millones de años, que acabó con el 95% de todas las especies marinas y la mitad de las familias animales, o la de los dinosaurios. Y en realidad aún no sabemos si tales fenómenos son, o deben considerarse, parte normal del desarrollo de la vida en nuestro mundo, los puntos críticos de un ciclo que aún es un misterio.

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