Estudio reciente tiene una nueva teoría sobre el origen de los animales en la Tierra

Un estudio dirigido por la Universidad de Oxford, que ha sido publicado recientemente en la revista científica Trends in Ecology & Evolution, podría resolver preguntas que desde hace mucho tiempo se tienen sobre la existencia de la vida misma, de donde surge una gran incógnita que es, ¿cuándo aparecieron los animales por primera vez en la historia de la Tierra?

Se cree que los animales aparecen por primera vez en el registro fósil hace unos 574 millones de años. Su llegada aparece como una 'explosión' repentina en rocas del período Cámbrico (hace 539 millones de años a 485 millones de años), y parece contrarrestar el ritmo típicamente gradual del cambio evolutivo. Muchos científicos, incluido Charles Darwin, creen que los primeros animales evolucionaron mucho antes del período Cámbrico, pero no pueden explicar por qué no aparecen en el registro fósil.

También está el método del 'reloj molecular', por ejemplo, sugiere que los animales evolucionaron por primera vez hace 800 millones de años, durante la primera parte de la era Neoproterozoica (hace 1000 millones de años a 539 millones de años). Este enfoque utiliza las tasas en las que los genes acumulan mutaciones para determinar el momento en que dos o más especies vivas compartieron por última vez un ancestro común. Pero, aunque las rocas del Neoproterozoico temprano contienen microorganismos fósiles, como bacterias y protistas, no se han encontrado fósiles de animales.

Esto planteó varias preguntas entre los paleontólogos: ¿sobreestima el método del reloj molecular el punto en el que los animales evolucionaron por primera vez? ¿O hubo animales presentes durante el Neoproterozoico temprano, pero demasiado blandos y frágiles para ser preservados?

Investigación

El equipo de investigadores dirigido por el Dr. Ross Anderson, del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Oxford, llevó a cabo la evaluación más exhaustiva hasta la fecha de las condiciones de conservación que registraron los primeros fósiles de animales.

Dr. Anderson, dijo: "Los primeros animales presumiblemente carecían de conchas o esqueletos a base de minerales, y habrían requerido condiciones excepcionales para fosilizarse". "Las pruebas de depósitos de lutitas del Cámbrico demuestran una conservación excepcional, incluso de tejidos animales blandos y frágiles. Pensamos que estas condiciones, conocidas como preservación Burgess Shale-Type (BST), también ocurrieron en rocas neoproterozoicas, entonces la falta de fósiles sugeriría una ausencia real de animales en ese momento”, agregó.

Metodología y técnicas

Para realizar la investigación, el equipo utilizó una variedad de técnicas analíticas en muestras de depósitos de lutita del Cámbrico de casi 20 sitios, para comparar aquellos que albergan fósiles BST con aquellos que conservan solo restos minerales (como los trilobites). Estos métodos incluyeron la espectroscopia de rayos X de dispersión de energía y la difracción de rayos X realizada en los Departamentos de Ciencias de la Tierra y Materiales de la Universidad de Oxford, además de la espectroscopia infrarroja realizada en Diamond Light Source en Reino Unido.

El análisis encontró que los fósiles con una conservación excepcional de tipo BST estaban particularmente enriquecidos en una arcilla antibacteriana llamada berthierine. Las muestras con una composición de al menos un 20 % de berthierina produjeron fósiles de BST en alrededor del 90 % de los casos.

El mapeo mineral a microescala de los fósiles de BST reveló que otra arcilla antibacteriana, llamada caolinita, parecía unirse directamente a los tejidos en descomposición en una etapa temprana, formando un halo protector durante la fosilización.

Posteriormente, utilizaron técnicas para análisis de muestras en numerosos depósitos de lutitas del Neoproterozoico ricos en fósiles. El análisis reveló que la mayoría no tenía las composiciones necesarias para la conservación de BST.

Sin embargo, tres depósitos en Nunavut en Canadá, Siberia en Rusia y Svalbard en Noruega, tienen composiciones casi idénticas a las rocas BST del período Cámbrico. Sin embargo, ninguna de las muestras de estos tres depósitos contenía fósiles de animales, aunque las condiciones probablemente eran favorables para su conservación.

Mapear las composiciones de estas rocas a microescala permitieron comprender la naturaleza del registro fósil de una manera que nunca antes había podido hacer. Esto podría ayudar a determinar cómo el registro fósil puede estar sesgado hacia la preservación de ciertas especies y tejidos, alterando nuestra percepción de la biodiversidad en diferentes eras geológicas.

"Las similitudes en la distribución de arcillas con fósiles en estas raras muestras neoproterozoicas tempranas y con depósitos cámbricos excepcionales sugieren que, en ambos casos, las arcillas estaban adheridas a tejidos en descomposición y que las condiciones propicias para la conservación de BST estaban disponibles en ambos tiempos", argumenta Dr. Anderson en su publicación.

Conclusiones del estudio

Los primeros resultados, dice el equipo que proporcionan la primera "evidencia de ausencia" y respalda la opinión de que los animales no habían evolucionado a principios de la era Neoproterozoica, contrariamente a algunas estimaciones del reloj molecular. Según los investigadores, el estudio sugiere una edad máxima posible para el origen de los animales de alrededor de 789 millones de años.

Con este primer resultado el equipo de investigación ahora tiene la intención de buscar depósitos neoproterozoicos progresivamente más jóvenes con condiciones para la preservación de BST. Esto confirmará la edad de las rocas en las que faltan animales en el registro fósil porque realmente estaban ausentes, y no porque las condiciones no permitieran fosilizarlos.

Por otro lado, los primeros resultados han generado la necesidad de realizar más experimentos de laboratorio para investigar los mecanismos que sustentan las interacciones arcilla-orgánica en la conservación de BST y así continuar con la investigación del origen de la vida.