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Un estudio dirigido por la Universidad de Oxford (Reino Unido) ha desarrollado un método para determinar si los animales realmente estuvieron ausentes durante ciertas eras geológicas o si estuvieron presentes pero eran demasiado frágiles para ser preservados. Los hallazgos, publicado en la revista 'Trends in Ecology & Evolution', establecen un nuevo punto máximo en el que los animales evolucionaron por primera vez en la Tierra.
Los primeros animales aparecieron por primera vez en el registro fósil hace unos 574 millones de años. Su llegada aparece como una "explosión" repentina en las rocas del periodo Cámbrico (hace 539 millones de años a 485 millones de años) y parece contrarrestar el ritmo típicamente gradual del cambio evolutivo.
Muchos científicos, incluido el propio Charles Darwin, creen que los primeros animales evolucionaron en realidad mucho antes del periodo Cámbrico, pero no pueden explicar por qué faltan en el registro fósil.
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 entre 1.000 y 539 millones de años).
Este método utiliza el ritmo al que los genes acumulan mutaciones para determinar el momento en que dos o más especies vivas compartieron por última vez un antepasado común. Pero aunque las rocas de principios del Neoproterozoico contienen microorganismos fósiles, como bacterias y protistas, no se han encontrado fósiles de animales.
Esto planteó un dilema a los paleontólogos: sobrestima el método del reloj molecular el momento en que los animales evolucionaron por primera vez o es que los animales estaban presentes a principios del Neoproterozoico, pero eran demasiado blandos y frágiles para conservarse.
Con este fin, un equipo de investigadores dirigido por Ross Anderson, del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Oxford, ha llevado a cabo la evaluación más exhaustiva realizada hasta la fecha de las condiciones de conservación que cabría esperar para capturar los primeros fósiles animales.
El doctor Ross Anderson, autor principal del estudio, apunta que "es de suponer que los primeros animales carecían de caparazones o esqueletos minerales, por lo que habrían necesitado condiciones excepcionales para fosilizarse".
"Sin embargo --prosigue--, algunos depósitos de lodo del Cámbrico muestran una conservación excepcional, incluso de tejidos animales blandos y frágiles. Pensamos que si estas condiciones, conocidas como conservación tipo Burgess Shale (BST), también se daban en las rocas neoproterozoicas, la falta de fósiles sugeriría una ausencia real de animales en aquella época".
Para ello, el equipo de investigadores utilizó una serie de técnicas analíticas en muestras de depósitos de fangolitas del Cámbrico procedentes de casi 20 yacimientos, con el fin de comparar los que albergaban fósiles del tipo BST con los que sólo conservaban restos de origen mineral (como trilobites).
Estos métodos incluían la espectroscopia de dispersión de energía de rayos X y la difracción de rayos X llevadas a cabo en los Departamentos de Ciencias de la Tierra y Materiales de la Universidad de Oxford, además de la espectroscopia de infrarrojos realizada en Diamond Light Source, el sincrotrón nacional del Reino Unido.
El análisis descubrió que los fósiles con una conservación excepcional de tipo BST estaban especialmente enriquecidos en una arcilla antibacteriana llamada bertierina. Las muestras con una composición de al menos un 20% de bertierina contenían fósiles del tipo BST en cerca del 90% de los casos.
La cartografía 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 fase temprana, formando un halo protector durante la fosilización.
La presencia de estas arcillas fue el principal indicador de si las rocas albergarían fósiles de BST --añade Anderson--. Esto sugiere que las partículas de arcilla actúan como una barrera antibacteriana que impide que las bacterias y otros microorganismos descompongan los materiales orgánicos".
A continuación, los investigadores aplicaron estas técnicas para analizar muestras de numerosos depósitos de fangolitas neoproterozoicas ricas en fósiles. El análisis reveló que la mayoría no tenía la composición necesaria para la conservación de la BST.
Sin embargo, tres yacimientos de Nunavut (Canadá), Siberia (Rusia) y Svalbard (Noruega) presentaban composiciones casi idénticas a las rocas BST del Cámbrico. Sin embargo, ninguna de las muestras de estos tres yacimientos contenía fósiles animales, a pesar de que las condiciones eran probablemente favorables para su preservación.
"La cartografía de las composiciones de estas rocas a microescala nos está permitiendo comprender la naturaleza del registro fósil excepcional de una forma que nunca antes habíamos podido hacer --explica el doctor Anderson--. En última instancia, 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 a través de diferentes eras geológicas".
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