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Un colapso de oxígeno marino acabó con los primeros animales de la Tierra

  • La causa precisa ha permanecido esquiva, en parte porque se sabe muy poco sobre la química de los océanos de la Tierra que hace mucho tiempo.

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Un episodio de pérdida del oxígeno disuelto en el agua de los océanos coincidió con la disminución y la posterior desaparición de los primeros animales, los registros fósiles nos dicen que los primeros animales macroscópicos aparecieron en la Tierra hace unos 575 millones de años. Veinticuatro millones de años después, la diversidad de los animales comenzó a declinar misteriosamente, lo que llevó al primer evento de extinción masiva de la Tierra.

Los científicos han discutido durante décadas sobre lo que pudo haber causado esta extinción masiva, durante lo que se llama la "transición Ediacara-Cámbrico". Algunos piensan que una disminución pronunciada en el oxígeno disuelto en el océano fue responsable. Otros plantean la hipótesis de que estos primeros animales fueron reemplazados progresivamente por animales recién evolucionados.

Un colapso de oxígeno marino acabó con los primeros animales de la Tierra

La causa precisa ha permanecido esquiva, en parte porque se sabe muy poco sobre la química de los océanos de la Tierra que hace mucho tiempo.

Un equipo de investigación, dirigido por científicos de la Universidad Estatal de Arizona y financiado por la NASA y la National Science Foundation, está ayudando a desentrañar este misterio y entender por qué ocurrió este evento de extinción, qué puede decirnos sobre nuestros orígenes y cómo el mundo llegó a ser como ahora.

El estudio, publicado en Science Advances, fue dirigido por Feifei Zhang, estudiante graduado de la Universidad de Arizona State, bajo la dirección del miembro del cuerpo docente Ariel Anbar y el científico Stephen Romaniello.

Hoy en día hay una gran cantidad de oxígeno, un componente vital de la vida, en la mayoría de los océanos de la Tierra. Pero hay evidencia que sugiere que durante el evento de extinción en masa, hubo una pérdida de oxígeno disuelto en los océanos de la Tierra, un efecto llamado "anoxia marina".

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Para obtener una mejor comprensión del evento de extinción en masa, el equipo de investigación se centró en estudiar este efecto. Querían determinar no solo qué parte del océano era anóxico cuando los animales comenzaron a declinar, sino también si la anoxia marina contribuyó al declive y eventual extinción de los primeros animales.

Para determinar los niveles de anoxia marina y sus efectos, el equipo de investigación utilizó un enfoque novedoso para combinar datos geoquímicos y el registro de fósiles de la Tierra para coincidir exactamente con los eventos evolutivos y ambientales.

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Por lo general, los científicos determinan los niveles de anoxia oceánica al observar la abundancia de pirita y otros elementos y minerales en antiguas rocas de barro. Pero las rocas de barro solo proporcionan pistas sobre lo que pudo haber sucedido en un solo lugar. Los científicos necesitan muestrear decenas de sitios en todo el mundo para inferir la gran imagen de las rocas de barro.

Para superar esto, el equipo fue pionero en un enfoque nuevo y más eficiente. Se recogieron muestras de roca de piedra caliza marina en la zona de las Tres Gargantas (provincia de Hubei) de la República Popular de China. Esta área es conocida por tener algunos de los mejores ejemplos en el mundo del Período de Ediacara. Las muestras de roca para este estudio se depositaron en un ambiente marino poco profundo entre 551 y 541 millones de años atrás, y contienen un registro de los cambios ambientales marinos que ocurrieron cuando se depositaron.

De regreso en el laboratorio, el equipo midió las variaciones de los isótopos de uranio en la piedra caliza marina y luego integró los datos de los isótopos de uranio y los datos paleontológicos del mismo conjunto de rocas. Una vez que se integraron los datos, el equipo pudo ver claramente que el episodio de anoxia marina extensa coincidió con la disminución y la posterior desaparición de los primeros animales.

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"Este puede haber sido el evento anóxico marino más grave en los últimos 550 millones de años", dice Zhang. "El modelado matemático de nuestros datos sugiere que casi todo el lecho marino estuvo cubierto por aguas anóxicas durante el final del Período de Ediacara".

Si bien nuestros océanos actualmente tienen una gran cantidad de oxígeno, ha habido un aumento mensurable reciente en la anoxia del océano, atribuido por los científicos al cambio climático. Los avances en el estudio de anoxia marina antigua, como esta, pueden ayudarnos a comprender y predecir lo que nos espera.

"El pasado es nuestro mejor laboratorio para comprender el futuro", dice el coautor Anbar "Es preocupante ver con qué frecuencia las extinciones masivas del pasado fueron precedidas por aumentos en la anoxia oceánica. Hay muchas cosas que no entendemos sobre el cambio climático , pero las cosas que sabemos son una gran causa de preocupación ".

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