Explosión de vida

Hola. Si eres un creacionista y te han enlazado este artículo, se debe únicamente a que has mencionado algo relacionado sobre la explosión cámbrica.

Digamos que te has comportado con el mismo patrón que el autor del siguiente tuit:

ACERTIXO Porque de acuerdo al registro fósil hubo una explosión de vida @Estaseguri cosa que contradice la evolución @VaryIngweion 14/9/15 4:08

A lo que @Acertixo se refiere con «una explosión de vida» es, precisamente, a la que todos conocemos como la gran explosión cámbrica. Por lo visto, hay muchos creacionistas que tenéis una profunda creencia en que la explosión de vida sucedida a principios del período Cámbrico contradice no solo la teoría de síntesis evolutiva, sino el proceso mismo de la evolución biológica.

Pero la realidad no tiene nada que ver con lo que venga escrito en libros sagrados. La realidad es comprobable, demostrable y estudiable. Vamos a estudiar. Y vamos por partes.

1. Cuestión de tiempo

La explosión cámbrica es como se denomina a un fenómeno que observamos en el registro fósil, que muestra un fuerte incremento más o menos repentino de la biodiversidad sucedido a principios del período que conocemos como Cámbrico, que engloba entre los 542 y los 485,5 millones de años de antigüedad. De hecho, el inicio del período viene marcado precisamente por el inicio de este evento de radiación de diversidad biológica.

Efectivamente, este evento radiativo marca una muy brusca transición en el registro fósil, que es además donde aparecen por primera vez los miembros más primitivos de no pocos filos de animales modernos.

El primer problema de los creacionistas es que no entendéis qué quiere decir, en términos geológicos, las palabras «incremento más o menos repentino» o «una muy brusca transición». Y es que no nos estamos refiriendo a días, ni meses ni años. Tampoco hablamos de décadas, ni de siglos (nótese como voy ampliando desde aquí, en rango de órdenes de magnitud). No hablamos de milenios, ni de decenas de milenio, ni siguiera de cientos de milenios. Estamos en el rango de los millones de años, o incluso de las decenas de millones de años.

Para que nos hagamos una idea breve sobre lo que significan estos rangos de tiempo, si el período transcurrido desde donde algunos colocan la hipotética muerte de un tal Jesucristo hasta hoy lo igualásemos a una hora, la explosión cámbrica duró cosa de ocho meses y diez días. Claro que, siguiendo este símil, el evento radiativo de marras habría sucedido hace más de 30 años.

Curiosamente, muchos de vosotros, creacionistas, afirmáis que el planeta no tiene más de tres horas, siguiendo el cambio de escala.

Cuidado con a qué le llamas "instante"

Lo llamamos repentino o brusco porque, en tiempos de escala geológica, fueron procesos muy rápidos. Porque, dicho de otro modo, y siguiendo con el símil de la escala de 2000 años = 1 hora, para los casi 260 años de edad de la tierra (4 543 000 000 años reales) y los más de 200 años de historia de la vida (más de 3 500 000 000 años reales), 8 meses y 10 días (o 12 000 000 años reales) no es sino un instante. Pero eso no significa que sucediera de la noche a la mañana.

Además, me pregunto yo, cómo puede justificar algo así el creacionismo, si es algo que —y ellos mismos reconocen— sucedió hace más de 500 000 000 años (o 30 años según el símil de cambio de escala) cuando la tierra, según ellos, tan solo tiene 6 000 (es decir, 3 horas en el símil). Aún estoy esperando que algún creacionista me aclare este pequeño problema, porque no quiero pensar que simplemente sea un intento de manipular los datos científicos. ¿o no?

2. ¿Creado o surgido?

Obviamente, tampoco salieron de la nada —ni mucho menos de una entidad creadora desconocida—. Es cierto que fue un evento anormalmente rápido en cuanto a radiación evolutiva se refiere, pero su origen no es creativo, divino ni tan siquiera desconocido. Simplemente hay un problema en cuanto al registro fósil se refiere: las conchas y los esqueletos minerales, sean endo o exoesqueletos, todos ellos de relativamente sencilla fosilización, surgen por primera vez —que conozcamos— en la historia de la vida en esta explosión cámbrica. Eso significa que no hemos encontrado ningún fósil anterior que tenga partes lo suficientemente endurecidas. Pero eso no significa que no haya fósiles. Simplemente son animales blandos y gelatinosos, con grandes dificultades para fosilizar adecuadamente —y de mucha antigüedad, por tanto, muy difíciles de encontrar—. Pero existen. 

De hecho, tenemos constancia de que la explosión cámbrica es, como mínimo, el segundo evento de radiación evolutiva que tuvo lugar en la historia de la vida en la tierra. Ya hubo una anterior, cuyo resultado fue la que conocemos como fauna de Ediácara, de donde surgieron entre muchos otros, los Porifera y los Cnidaria, además del extinto gran grupo (¿reino?) de los Vendozoa, el cual muchos consideran un grupo de organismos pluricelulares independiente de los animales, surgido como experimento evolutivo y que se extinguió completamente, junto a muchos otros organismos de esta época durante una extinción masiva.

3. Las formas modernas

Opabinia, un lobopodio.

Muchos creacionistas afirman que allí, en aquella explosión, es donde se desarrollaron todas las formas de vida modernas. Algo que también es falso, obviamente. La frase que he utilizado en la introducción es «los miembros más primitivos de no pocos filos de animales modernos». 

No he dicho «todos», porque hay filos de aparición más tardía, filos de aparición anterior, e incluso filos que aún no sabemos cuándo se originaron.

Tampoco he dicho «los miembros de animales modernos». Hay una matización muy importante. «Los miembros más primitivos». Aparecieron en aquella radiación evolutiva los cordados, sí. Pero ni los reptiles ni los mamíferos, ni siquiera los anfibios existían todavía. Aparecieron los artrópodos, sí, pero aún no había crustáceos, ni insectos ni miriápodos. También en aquella explosión aparecieron organismos que terminaron extinguiéndose sin dejar rastro ni descendencia moderna, como los (parafiléticos) Lobopodia. Hablaremos más de este aspecto más adelante.

4. La evolución acelerada

¿Pero entonces, de qué forma pudieron esos organismos evolucionar tan rápido?

Bueno. Ese "tan rápido" ya hemos visto que no es para tanto, que 12 000 000 años pueden dar para mucho. Más aún si previamente ha sucedido una extinción masiva —que no es que elimine al 100% de la vida como muchos creacionistas aventuran, sino que elimina a una proporción importante—. 

La historia de la vida nos muestra que siempre después de una extinción masiva se produce una radiación evolutiva importante. Los dinosaurios se diversificaron ampliamente justo al concluir la extinción masiva de finales del Triásico. Igualmente, aves y mamíferos tuvieron un fuerte evento de radiación evolutiva tras la extinción de los dinosaurios no avianos a finales del Cretácico. 

Esto sucede porque tras una extinción masiva una enorme cantidad de nichos ecológicos quedan vacíos, y con ello, la invitación a que se produzcan procesos de especiación simpátrida mediante la colonización de esos nichos ecológicos, la especialización de los nuevos colonizadores a esos nichos particulares y la diferenciación y aislamiento genético entre estos y sus vecinos. Algo como lo que el mismo Charles Darwin analizó, catalogó y expuso hace más de 150 años con el ejemplo de los pinzones de las islas Galápagos, sin ni siquiera conocer él mismo las leyes de la herencia.

La vida se abre camino. (Ian Malcom, Jurassic Park)

Del mismo modo, los cambios ambientales que sucedieron entre la era Precámbrica y el período Cámbrico, entre los que se incluyen la fragmentación del supercontinente Pannotia, una glaciación, un aumento de la cantidad de oxígeno, etc., dio lugar a una enorme cantidad de nichos ecológicos nuevos listos para ser colonizados. Y así la vida se abre camino.

Como respuesta a la enorme cantidad de nichos abiertos, una gran cantidad de organismos son ahora potenciales colonizadores. Eso genera una fuerte competencia entre ellos, lo que a su vez conlleva a la aparición de una fuerte presión selectiva para aprovechar al máximo las oportunidades y la búsqueda de un equilibrio ecológico. 

Estados de complejidad
 del ojo en moluscos

También es importante tener en cuenta las distintas modificaciones evolutivas que aparecieron al principio de la explosión, las cuales potenciaron en gran medida el suceso de la misma; por ejemplo, muy al principio ya surgieron las primeras carreras predatorias que continuarán ininterrumpidamente hasta el día de hoy. De hecho, la depredación es uno de los motores de selección —y por tanto, evolutivo— más fuerte.

Muchas otras cosas que se desarrollaron al inicio de esta radiación evolutiva fueron los distintos tipos de conchas, endo y exoesqueletos, una importante cantidad de órganos sensoriales sobre todo los relacionados con la visión —que evolucionaron de forma convergente y prácticamente simultánea en varios grupos independientes—, e incluso aparecieron las mandíbulas, hablando de ellas desde un aspecto amplio, tanto las filtradoras de los primeros cordados como las que funcionaban como sistemas de ataque de organismos tan peculiares como Anomalocaris. Todas estas nuevas especializaciones funcionaban bien como formas de defensa o de ataque, o bien como ambas, fomentando no solo el aspecto de competencia sino también la carrera armamentística de depredadores y presas. 

Anomalocaris, uno de los primeros grandes
depredadores de la historia de la vida.
No dejó descendencia conocida.

La combinación de la aparición de una gran cantidad de nichos ecológicos vacíos, con los cambios ambientales sucedidos, y con el nuevo sistema de selección mediante las relaciones depredador-presa, inexistentes hasta entonces, nos encontramos con una presión selectiva de una magnitud jamás conocida hasta entonces.

Todo esto supuso una retroalimentación positiva: los avances evolutivos produciendo mayor presión selectiva, la cual produce nuevos avances evolutivos. Una retroalimentación cíclica que solo tiene un camino inexorable: la rápida formación de nuevas formas, digamos, "experimentales", y por tanto, la consabida explosión o radiación evolutiva. 

De hecho, se postula que en aquella época los artrópodos tenían una tasa de desarrollo referente a las modificaciones genéticas unas 5,5 veces más rápidas respecto a las actuales, lo que supone que la evolución que podría haber sucedido de forma norma en un período de 165 000 000 años, quedaba reducida a tan solo 30 000 000.

5. La redundancia evolutiva

¿Y si la evolución es ciega, cómo es que aquellos organismos nuevos tuvieron tanta suerte?

No la tuvieron. De toda la variabilidad de formas que surgieron durante la explosión cámbrica, casi ninguna perduró hasta hoy. De todas las variaciones que surgieron, solo algunas perduraron lo suficiente. Y de aquellas que se mantuvieron durante varios millones de años, muy pocas formas resistieron los siguientes cambios. 

De los 39 filos de animales considerados que existen a día de hoy, con toda seguridad al menos 11 de ellos surgieron durante la explosión cámbrica. Algunos de ellos, como los ya mencionados Porifera o los Cnidaria, surgieron antes, durante el Precámbrico, como ya hemos comentado. De los nueve filos considerados mayores, como mínimo Arthropoda, Chordata, Mollusca, Echinodermata, Platyhelminthes y Annelida, y probablemente también Nematoda y Ctenophora, surgieron todos antes o durante la radiación evolutiva del Cámbrico, además de otros filos menores como Onychophora, Hemichordata y probablemente Tardigrada, por ejemplo. 

De todos ellos, los que tuvieron el mayor éxito fueron los artrópodos, que se alzaron rápidamente como los dueños del cotarro, y se mantuvieron así durante... bueno. Según lo que consideremos como «dueños del cotarro», algunos biólogos dirían que hoy aún siguen siéndolo.

Sin embargo, hubo muchas más formas que se quedaron por el camino, y no solo hablamos de filos como el ya mencionado Lobopodia, los Vetulicolia,  o el incertae sedis género Amiskwia, sino muchos otros grupos dentro de los filos antes mencionados: dentro de los artrópodos, los Megacheira, los Trilobitomorpha, los Canadaspidia o los Hyolitha; dentro de los cordados, los Myllokunmingiida o los Ostracodermi; o dentro de los moluscos, los Nectocarida. Y solo por poner unos pocos ejemplos.

Una ventana al cámbrico. Fuente.

En general, fueron muy pocos grupos de animales los que, aparecidos en aquella explosión evolutiva, triunfaron a largo plazo. Y no fueron los animales propios del cámbrico los que realmente sobrevivieron, sino sus descendientes que, evolutivamente, fueran adaptándose a los ulteriores acontecimientos. Si tuviéramos la capacidad de abrir una ventana al cámbrico y observar la fauna que allí había, no encontraríamos casi nada ni remotamente parecido a algún organismo vivo hoy en día, más allá de algún gusano, esponjas, corales y medusas.

En resumen 

La explosión cámbrica sucedió a lo largo de unos 12 000 000 años. No fue un acontecimiento repentino en cuanto a que sucediera de un día para otro, sino que supuso un proceso evolutivo, rápido, sí, pero a escala geológica.

Tampoco fue un evento creativo: ya había animales antes del cámbrico. La evolución no fabrica cosas nuevas, sino que toma lo que hay y simplemente lo modifica. 

Tampoco es cierto que todas las formas modernas surgieran en el Cámbrico. Surgieron los organismos más primitivos que, posteriormente y mediante procesos evolutivos, dieron lugar a buena parte de las formas modernas, eso sí. Pero hay formas actuales que tienen un origen anterior, como las medusas y las esponjas, y otras formas que tienen un origen bien posterior.

Tampoco sucedió a una velocidad imposible. Los motivos por los que se produce la explosión a tan acelerado ritmo son la enorme cantidad de nichos ecológicos libres, y una presión selectiva muy fuerte, reforzada además por la retroalimentación positiva causada por la aparición de nuevas estrategias ecológicas que fomentaban la competencia y por la recién aparecida relación de depredador-presa. Pero el proceso evolutivo, si bien fue más rápido de lo habitual, sigue estando dentro de lo físicamente posible.

Ni tampoco todas las formas tuvieron éxito al final. De hecho, la formación de diversidad fue muy redundante, y de todas las formas de vida que surgieron en aquella explosión, fueron muy pocas las que consiguieron avanzar y permanecer, habiéndose extinguido la mayoría.

De modo que la próxima vez que algún creacionista diga algo de la explosión cámbrica, estaría bien que le enlazaras este artículo.

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Me fascina que digan que la tierra tiene 6 000 años, pero que luego aseguren que 12 000 000 años sean "un instante". En serio. Me resulta fascinante.