Un cuello de botella evolutivo a finales del Devónico

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Una reciente publicación de un equipo de la Universidad de Chicago muestra nuevos datos y conclusiones sobre el período de extinciones masivas del Devónico, hace entre 359 y 375 millones de años.

Las extinciones masivas constituyen un fenómeno que ha ocurrido varias veces a lo largo de la historia de la Tierra. Que sepamos, al menos en 5 ocasiones han desaparecido más del 70% de las especies existentes en ese momento. Las causas no son bien conocidas ni siquiera en la más reciente, hace 65 millones de años. Desde períodos de enfriamiento global hasta impactos extraterrestres, los motivos han podido ser variados.

Una característica subyacente a una extinción tan numerosa es la cantidad de nichos ecológicos que quedan vacíos tras el episodio. Episodio que, recordemos, puede ser corto a escala geológica, pero abarcar varios millones de años. Estos nichos son ocupados por las especies supervivientes, dándose generalmente un relevo en cuanto a los grupos dominantes.

Las consecuencias para la historia evolutiva de la vida son evidentes: líneas filogenéticas en pleno auge pueden desaparecer completamente, cediendo el paso al desarrollo de formas más modestas que se expanden gracias a los huecos y la presión selectiva dejados por las especies extintas. De hecho, es posible que el auge de los mamíferos en los últimos millones de años se deba en gran parte a la desaparición de los dinosaurios en la extinción masiva del Cretácico.

Estos períodos, conocidos como «cuellos de botella evolutivos», representan procesos catastróficos relativamente breves en los que se produce un drástico filtrado de las formas biológicas existentes.

Es posible que hayan ocurrido más extinciones de las que conocemos, o que alguna de las denominadas «menores» revelen una mayor importancia que la que hasta ahora le ha sido asignada. Esto último es lo que acaban de comunicar dos científicos de la Universidad de Chicago, Lauren Sallan y Michael Coates, en la revista Procedings of the National Academy of Sciences acerca de una extinción no muy bien conocida que ocurrió hace 359 millones de años, justo al final del Devónico, y que según los autores representa un importante «cuello de botella» no identificado hasta ahora.

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A finales del período Devónico (416 ± 2,8 – 359 ± 2,5 m.a.) se produjo una de las 5 extinciones masivas conocidas (llamadas las «cinco grandes«), en la que desaparecieron del 70 al 83% de todas las especies existentes.

No obstante, quizá lo más correcto sería hablar en plural de «extinciones del Devónico», dado que en realidad se produjeron de ocho a diez eventos de este tipo en los últimos 20-25 millones de años del período. De ellos, dos son particularmente severos, el conocido como «Evento Kellwasser», cerca del límite Frasniense–Fameniense (374 m.a.) y el «Evento Hangenber», en el límite Devónico-Carbonífero (359 m.a.). Este último representa el punto final del período de extinciones devónicas.

Una ventana al Devónico

Sallan y Coates han realizado un análisis de amplio rango sobre el impacto de estos dos eventos en la evolución temprana de los vertebrados, mediante el estudio de 1.250 taxa procedentes de 66 localidades, obteniendo que los grandes grupos de vertebrados sufrieron un gran impacto centrado en la extinción Hangenber, implicando la pérdida de más del 50% de la diversidad y la reestructuración de ecosistemas en todo el mundo. Su investigación también arroja el resultado de que las faunas marina y terrestre se vieron igualmente afectadas, evitando así la aparición de «refugios ambientales» para los vertebrados. Esto contrasta con lo que sabíamos hasta ahora de la extinción Devónica: un mayor impacto sobre la fauna marina y un impacto más selectivo sobre la terrestre.

La recuperación posterior de los grupos previamente más diversos (placodermos, peces sarcopterigios y acantodios) fue mínima, mientras que tetrápodos, actinopterigios y condrictios, todos ellos poco numerosos durante el Devónico, sufrieron una gran diversificación tras la extinción masiva, dominando las faunas posteriores. Concluyen los investigadores de Chicago que el evento Hangenber constituye así un cuello de botella no identificado hasta ahora en la historia evolutiva de los vertebrados, representando una contingencia histórica que formó las raíces de la biodiversidad actual.

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Referencia original

• Sallan, L.C. & Coates, M.I. 2010. End-Devonian extinction and a bottleneck in the early evolution of modern jawed vertebrates PNAS published ahead of print May 17, 2010, doi:10.1073/pnas.0914000107

Otras referencias

• Kaiser, S.I., Steuber, T., Becker, R.T. & Joachimski, M.M. 2006. Geochemical evidence for major environmental change at the Devonian–Carboniferous boundary in the Carnic Alps and the Rhenish Massif, Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 240, 146–160

• Sandberg, C.A., Morrow, J.R. & Ziegler, W. 2002. Late Devonian sea-level changes, catastrophic events, and mass extinctions, in Koeberl, C., and MacLeod, K.G., eds., Catastrophic Events and Mass Extinctions: Impacts and Beyond: Boulder, Colorado,Geological Society of America Special Paper 356, 473–487.

• Streel, M.; Caputo, M.V.; Loboziak, S.; Melo, J.H.G. (2000). «Late Frasnian–Famennian climates based on palynomorph analyses and the question of the Late Devonian glaciations». Earth Science Reviews 52 (1-3): 121–173