La evidencia que quedó en la escena del crimen es abundante y global: Los restos fósiles muestran que en algún momento hace alrededor de 252 millones de años, más o menos el 90 por ciento de todas las especies de la Tierra fueron súbitamente aniquiladas. Por lejos, la mayor de las cinco extinciones masivas conocidas de este planeta. Pero determinar el culpable ha sido difícil y controvertido
En marzo pasado, un equipo de investigadores del MIT podría haber encontrado pruebas suficientes para condenar a los culpables; pero se necesita un microscopio para ver a los asesinos.
El caso de los investigadores se basa en tres conjuntos independientes de pruebas. En primer lugar, la evidencia geoquímica muestra un aumento exponencial (o incluso más rápido que eso) de dióxido de carbono en los océanos en el momento de la llamada extinción de finales del Pérmico. En segundo lugar, la evidencia genética muestra un cambio en los Methanosarcina en ese momento (un género de microorganismos del dominio Archaea), que les permitió convertirse en importantes productores de metano a partir de una acumulación de carbono orgánico en el agua. Finalmente, los sedimentos muestran un aumento repentino en la cantidad de níquel depositada exactamente en este momento.
Los autores, este nuevo trabajo dicen que no fueron asteroides, volcanes, o furiosos incendios de carbón, todos los cuales han sido previamente culpados. Más bien fue una forma de microbios —específicamente, arqueas productoras de metano llamadas Methanosarcina— que de repente florecieron de forma explosiva en los océanos, arrojando enormes cantidades de metano a la atmósfera y cambiando radicalmente el clima y la química de los océanos.
De acuerdo con este nuevo escenario, los volcanes no fueron del todo inocentes; simplemente fueron cómplices menores del crimen. La razón del repentino crecimiento explosivo de los microbios, según muestra la evidencia, puede haber sido su nueva capacidad de utilizar una rica fuente de carbono orgánico, ayudado por un flujo repentino de un nutriente requerido para su crecimiento: el níquel, emitido por un vulcanismo masivo justo en ese momento.
La solución a este misterio fue publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias (Proceedings of the National Academy of Science) por el profesor del MIT de geofísica Daniel Rothman, postdoctorado Gregorio Fournier, y otros cinco investigadores del MIT y en China.
Los depósitos de carbón muestran que algo causó un repunte significativo en la cantidad de gases que contienen carbono —dióxido de carbono o metano— producidos en el momento de la extinción masiva. Algunos investigadores han sugerido que estos gases podrían haber sido lanzados por las erupciones volcánicas que produjeron las trampas siberianas, una vasta formación de roca volcánica producidas por las más extensas erupciones en el registro geológico de la Tierra. Pero los cálculos realizados por el equipo del MIT demostraron que estas erupciones no fueron suficientes para explicar el carbono que se observa en los sedimentos. Aún más importante, los cambios observados en la cantidad de carbono en el tiempo no se ajustan al modelo volcánica.
«Una inyección inicial rápida de dióxido de carbono de un volcán sería seguida por una disminución gradual», dice Fournier. «En cambio, vemos lo contrario: un aumento rápido y continuo. Eso sugiere una expansión microbiana», añade. El crecimiento de las poblaciones microbianas es uno de los pocos fenómenos capaces de aumentar la producción de carbono de manera exponencial, o incluso más rápido.
Pero si eran organismos vivos los que emitían todo ese metano, ¿qué organismos eran?, y ¿por qué eligieron a hacerlo en ese momento?
Ahí es donde el análisis genómico puede ayudar: Resulta que Methanosarcina había adquirido un medio particularmente rápido de producción de metano a través de la transferencia de genes de otro microbio; y el mapeo detallado del equipo de la historia del organismo ahora muestra que esta transferencia ocurrió alrededor de la época de la extinción de finales del Pérmico. (Los estudios anteriores habían colocado este evento en algún momento de los últimos 400 millones de años). Al haberse dado las condiciones adecuadas, esta adquisición genética preparó el escenario para que el microbio se sometiera a una etapa de crecimiento espectacular, consumiendo rápidamente una gran reserva de carbono orgánico en los sedimentos oceánicos.
Pero hay una pieza final en el rompecabezas: Esos organismos no habrían sido capaces de proliferar tan prodigiosamente si no hubieses tenido suficiente cantidad de nutrientes minerales adecuados para apoyarlos. Para este microbio en particular, el nutriente limitante es el níquel. Y un nuevo análisis de sedimentos en China mostró que aumentó dramáticamente tras las erupciones de Siberia (que ya se sabe que han producido algunos de los mayores depósitos mundiales de níquel). Estas erupciones proporcionaron el combustible para el crecimiento explosivo de Methanosarcina.
La explosión de metano habría aumentado los niveles de dióxido de carbono en los océanos, lo que resulta en la acidificación del océano; similar a la acidificación predicha por el cambio climático inducido por el hombre. Una evidencia independiente indica que los organismos marinos con conchas muy calcificadas fueron eliminados preferentemente durante la extinción de finales del Pérmico, lo cual es consistente con la acidificación.
«Mucho de esto está basado en el análisis de los isótopos de carbono», dice Rothman, que es excepcionalmente fuerte y claro en esta parte del registro geológico. «Si no hubiera sido una señal tan inusual, sería más difícil eliminar las otras posibilidades.»
John Hayes, investigador de la Institución Oceanográfica Woods Hole, quien no participó en la investigación, dice que esta obra es «una notable combinación de física, bioquímica y geoquímica. Se agiganta al cabo de años de trabajo excepcional y paciente que ha proporcionado una escala de tiempo altamente refinada para los acontecimientos que acompañaron el conjunto más severo de extinciones en la Tierra».
Hayes añade que la identificación del equipo de un organismo que puede haber sido responsable de muchos de los cambios es «la primera vez que el inicio explosivo de un proceso único ha sido reconocido de esta manera, y añade un muy importante detalle para nuestra comprensión de la extinción».
Si bien una línea única de evidencias no puede demostrar exactamente lo que sucedió en esa antigua mortandad, dice Rothman, quien también es codirector de Lorenz Center del MIT, «el impacto acumulativo de todas estas cosas es mucho más poderoso que cualquiera en forma individual.» Si bien no demuestra de manera concluyente que lo hicieron los microbios, descarta algunas teorías alternativas, y se convierte en un caso fuerte y consistente, dice.
La investigación fue financiada por la NASA, la Fundación Nacional de Ciencias, la Fundación de Ciencias Naturales de China, y el Programa Nacional de Investigación Básica de China.
Fuente: Daily Galaxy. Aportado por Eduardo J. Carletti
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