Un cambio en la química oceánica obligo a los animales a producir una biomineralización que más tarde dio lugar a caparazones, huesos y dientes.

Ese evento que llenó de complejidad un mundo que hasta ese momento era bastante aburrido. Durante miles de millones de años la Tierra sólo estuvo habitada por microorganismos. Incluso desde que la célula eurcariota apareció se tardo un tiempo considerable para que evolucionaran seres pluricelulares, algo que se estima que ocurrió hace más de 800 millones de años. Pero tuvo que transcurrir aún más tiempo hasta que hace 540 millones de años surgieran seres complejos y una increíble variedad de formas animales y filos. Es lo que se ha llamado Explosión del Cámbrico.
El análisis de esta transición se dificulta por las escasas posibilidades que tienen los seres de cuerpo blando de dejar fósiles en el registro fósil y a que muchas rocas que se formaron inmediatamente antes de esa transición han desaparecido en su mayor parte del registro geológico. Esto es algo de lo que ya se dio cuenta Darwin en su día. Las rocas cámbricas suelen estar sobre otras mucho más antiguas conocidas como la Gran Uniformidad. Esta Gran Uniformidad se puede encontrar en muchos sitios del mundo, como el Gran Cañón del Colorado.

Hasta ahora se creía que lo que facilitó esta transición biológica en el Cámbrico fue la subida de los niveles de oxígeno atmosférico y que esto permitió el surgimiento de seres móviles que podían obtener sus grandes necesidades de energía a través de la respiración aeróbica. La aparición de la depredación y la carrera de armamentos y competitividad que le siguieron hicieron el resto.
Según un nuevo estudio la alcalinización tóxica de los océanos de la época hizo que la vida floreciera.

Shanan Peters (University of Wisconsin-Madison) y Robert Gaines (Pomona College) sugieren que la desaparición de esas rocas previas al Cámbrico se debería a su disolución en unos océanos. Han encontrado pruebas de que los océanos cámbricos eran ricos en minerales procedentes de la erosión meteorológica de rocas y que los convirtieron en alcalinos. Lo que no está claro es qué es lo que disparó esta erosión.
Los océanos se tornaron tóxicos y los animales que allí había tuvieron que desarrollar bombas de calcio en sus células para que dicho elemento no se acumulara en sus cuerpos y esto permitió la creación de conchas y caparazones, así como de huesos.
Según Peters, la Gran Uniformidad es una superficie geomórfica prominente que no se da en el resto del registro geológico y que se asienta sobre rocas ígneas y metamórficas más antiguas formadas miles de millones de años antes en las profundidades de la corteza terrestre. Recordemos que las rocas más interesantes desde el punto de vista paleontológico son las rocas sedimentarias. Sobre la Gran Uniformidad se asientan las rocas cámbricas que se formaron por deposición en el fondo de mares someros. La magnitud de la Gran Uniformidad no tiene rival en el registro geológico.
Esta ausencia de rocas hizo pensar a estos investigadores que quizás esto fuera precisamente la clave de todo y de la explosión cámbrica.
Estos investigadores recolectaron más de 20.000 muestras rocosas a lo largo de Norteamérica y encontraron múltiples pistas, como depósitos minerales inusuales con una geoquímica distintiva, que apuntaban a una conexión entre cambios físico-químicos y efectos biológicos.
El relato de estos investigadores es como sigue. Durante el Cámbrico los mares cámbricos someros avanzaban y retrocedían reiteradamente erosionando la superficie rocosa continental. Este proceso expuso la superficie que había debajo a los elemento y al aire. Se dieron reacciones químicas que liberaron iones de calcio, hierro, potasio y también silicatos, y estos materiales terminaron en los océanos cambiando su química. La base rocosa que fue cubierta por los depósitos cámbricos es la frontera ahora conocida como la Gran Uniformidad.
Hay pruebas de estos cambios en la química oceánica, tales como altos niveles de minerales carbonatados y lechos extensos de glauconita, un mineral rico silicio, hierro y potasio.

 

Fanerozoico.

 

El aporte de iones puso en dificultades a los animales que había en los océanos, pues el cuerpo necesita mantener un equilibrio osmótico para funcionar correctamente. La única manera de sobrevivir era desarrollar sistemas que permitiera deshacerse de los iones sobrantes y un modo de hacerlo es formar biominerales como el fosfato cálcico de nuestros huesos y dientes, el carbonato cálcico de los invertebrados con caparazón o concha y la sílice de los radiolarios y esponjas. Fueron precisamente estas características las que aparecieron durante la explosión del Cámbrico.
El desfase entre la aparición de los animales y la biomineralización es notable, por lo que parece que la biomineralización no evolucionó como lo haría un rasgo más, sino por una respuesta al cambio de química oceánica. Una vez que apareció esta capacidad entonces se usó para otras funciones y la evolución tomó otros rumbos. Aparecieron huesos y exoesqueletos que dieron estabilidad y estructura a los cuerpos, dientes y pinzas para atacar conchas y caparazones para defenderse del ataque de los depredadores.
Por tanto, y según esta hipótesis, la formación de la Gran Uniformidad habría disparado la explosión del Cámbrico y, al igual que dijo Claude Debussy sobre que la música era el espacio entre las notas, la falta de información en el registro geológico nos habla de los procesos que controlaron los cambios en nuestro planeta en esa época.
Naturalmente esta teoría no es incompatible con las anteriores. Puede que la aparición de oxígeno en grandes cantidades tenga que ver con esto de alguna manera. El tiempo dirá si todas estas piezas terminan por encajar.

Articulo original publicado en http://neofronteras.com/?p=3811

Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Artículo original.

National Geographic Channel se aventura en un tiempo remoto, un tiempo en el que la Tierra estaba poblada por gigantes: alacranes del tamaño de los lobos, libélulas del tamaño de águilas, ciempiés de dos metros de largo y bosques de helechos de casi 30 metros de altura.Un tiempo en el que nuestro planeta pasó de ser una bola de roca líquida hirviendo a convertirse en un páramo helado con capas de hielo de hasta de tres kilómetros de espesor.Un escenario, que no es fruto de la ciencia ficción, sino la crónica exacta de la formación de nuestro propio planeta.

De todo ello y más habla el documental La formación de la Tierra, Valiéndose de efectos especiales y de simulaciones generadas por ordenador en la que los espectadores viajarán a través del tiempo…..

El Cámbrico o Cambriano, una división de la escala temporal geológica, es el primero de los seis periodos o series de la Era Paleozoica, llamada también Era Primaria; comenzó hace 542,0 ± 1,0 millones de años, al final del Eón Proterozoico y terminó hace unos 488,3 ± 1,7 millones de años, para dar paso al Ordovícico. El Cámbrico constituye una de las grandes divisiones de la geología histórica (la rama de la geología que estudia las transformaciones que ha sufrido la Tierra desde su formación).Clásicamente se había considerado que el Cámbrico abarcaba desde hace 570 millones de años hasta 500 millones de años.

Este período recibe su denominación del nombre Cambria que a su vez es la forma latinizada de Cymru, término con el que los galeses se refieren a su país, Gales. Fue precisamente en Gales en donde se identificaron los primeros restos geológicos del Cámbrico.

En este período se produce una explosión de vida, y por primera vez en el registro fósil se distinguen organismos pluricelulares más complejos que las esponjas o las medusas. Entre las criaturas del período se cuentan, por ejemplo, las algas verdes de tipo Volvox, de apenas unos milímetros de diámetro, o también los trilobites, un famoso grupo de artrópodos que sobrevivió a dos extinciones. Durante el Cámbrico aproximadamente cincuenta grandes grupos de organismos (filos) surgen de repente, en muchos casos sin que existan precursores evidentes (Gould, 1989). Este súbito surgimiento de vida recibe el nombre de explosión cámbrica. Tres grandes eventos marcaron el límite Neoproterozoico-Cámbrico:

Arqueocitatos (Poríferos).Posible extinción de la Fauna de Ediacara
Incremento en la bioturbación de los sedimentos
Biomineralización generalizada entre los invertebrados

Era Período Millones años
Paleozoico Pérmico 299,0 ±0,8
Carbonífero Pensilvaniense 318,1 ±1,3
Misisipiense 359,2 ±2,5
Devónico 416.0 ±2,8
Silúrico 443,7 ±1,5
Ordovícico 488,3 ±1,7
Cámbrico 542,0 ±1,0

La Comisión Internacional de Estratigrafía (ICS) reconoce cuatro épocas/series y 10 edades/pisos del Cámbrico, distribuidos en orden de los más recientes a los más antiguos como sigue:

 

Kootenia (Trilobites).

Era
Eratema		 Periodo
Sistema		 Época
Serie		 Edad
Piso		 Eventos relevantes Inicio, en
millones
de años
Paleozoico Pérmico 299,0±0,8
Carbonífero[6] 359,2±2,5
Devónico 416,0±2,8
Silúrico 443,7±1,5
Ordovícico 488,3±1,7
Cámbrico Furongiense Piso / Edad 10 Elevada diversificación de las formas de vida en la explosión cámbrica. Aparecen la mayoría de los filos animales modernos. Aparecen los primeros cordados, junto con una gran variedad de filos problemáticos ya extintos. Abundan los arqueociatos formadores de arrecifes, luego desaparecen. Trilobites, gusanos priapúlidos, esponjas, braquiópodos inarticulados, y muchos otros animales son abundantes. Los anomalocáridos son depredadores gigantes, mientras que mucha de la fauna de Ediacara se extingue. Procariotas, protistas (ej. foraminíferos), hongos y algas persisten hasta el día de hoy. Pannotia se excinde en Gondwana y en otros continentes menores. ~492
Piso / Edad 9 ~496
Paibiense Clavo dorado.svg~499
Serie / Época 3 Guzhangiense Clavo dorado.svg~503
Drumiense Clavo dorado.svg~506,5
Piso / Edad 5 ~510[7]
Serie / Época 2 Piso / Edad 4 ~515[7]
Piso / Edad 3 ~521[7]
Terreneuviense Piso / Edad 2 ~528[7]
Fortuniense Clavo dorado.svg542,0±1,0

Las fechas aproximadas (símbolo ~) son informales y están a la espera de ser ratificadas por la ICS.

 

Distribución de los continentes hace 500 millones de años durante el Cámbrico Inferior. Los tres pequeños continentes son Laurentia, Siberia y Báltica, mientras que el grande es Gondwana.

Se cree que los continentes del Cámbrico son resultado de la fragmentación del supercontinente del Neoproterozoico llamado Pannotia. El fragmento más grande, el supercontinente Gondwana, se localiza al sur y tres continentes pequeños, Laurentia, Siberia y Báltica, se desplazan hacia el norte. Gondwana comenzó la deriva hacia el Polo Sur. Las tasas de deriva continental en el Cámbrico pueden haber sido anormalmente elevadas. El Océano Panthalassa cubre la mayor parte del planeta, mientras que los océanos menores, Océano Proto-Tetis (entre Gondwana y los continentes del norte), el Océano Iapetus (ente Laurentia y Báltica) y el Océano Khanty (entre Siberia y Báltica), se expanden en este período. Se cree que los climas del Cámbrico fueron significativamente más cálidos que los de épocas pasadas. Además no hay glaciación en los polos.

Cámbrico Inferior: Gondwana y varias masas terrestres menores ocupaban las zonas ecuatoriales (reflejado en extensos depósitos de calizas en los abundantes mares epicontinentales tropicales). La Orogenia Cadomiense condujo a períodos de emersión en el inicio del Cámbrico. Hubo un ciclo transgresivo en general interrumpido por dos pulsos regresivos (en el límite Cámbrico Inferior-Cámbrico Medio y Cámbrico Medio-Cámbrico Superior respectivamente).
Cámbrico Superior: Gran parte de Gondwana, que durante el Cámbrico Inferior ocupaba posiciones más ecuatoriales, se habían desplazado hacia latitudes más frías. Grandes masas continentales como Laurentia, Siberia y Australia ocupaban posiciones ecuatoriales.

Biliografia Wikipedia.org

Jurasico

La Evolución