Extinción: Pérmico

La mayor extinción de la Tierra ocurrió de forma 'instantánea'

 

La mayor de todas las extinciones masivas ocurridas en nuestro planeta sucedió hace unos 252 millones de años, justo al final del Pérmico. Durante ese catastrófico evento, desaparecieron de la faz de la Tierra más del 96 por ciento de las especies marinas y cerca del 70 por ciento de las terrestres, incluida la gran variedad de insectos gigantes que hasta entonces habían dominado el mundo. 

Hasta el momento, se han aventurado distintas hipótesis sobre las causas de esta extinción en masa: el impacto de un asteroide, erupciones volcánicas generalizadas, o incluso una sucesión casual (y fatal) de cataclismos ambientales que terminaron por poner en serio riesgo la existencia misma de vida en la Tierra.

Por el momento, y a falta de un consenso sobre las causas de esta catástrofe planetaria, un grupo de investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) se ha centrado en averiguar cuánto duró exactamente el periodo de extinción, es decir, cuánto tiempo tardaron en desaparecer la mayor parte de las especies vivas al final del Pérmico. La respuesta podría dar pistas decisivas sobre el desencadenante de este trágico episodio que los investigadores han bautizado como 'la Gran Mortandad'.

El resultado de la investigación les ha dejado con la boca abierta. De hecho, todo sucedió a lo largo de un periodo máximo de 60.000 años (con un margen de incertidumbre de 48.000). Es decir, de forma prácticamente instantánea, desde una perspectiva geológica. La nueva escala temporal, muy inferior a lo que se pensaba, se basa en el uso de las más modernas técnicas de datación, e indica que la mayor extinción de todos los tiempos sucedió, por lo menos, diez veces más rápido de lo que los científicos habían pensado hasta ahora. Los resultados de esta investigación se publican en Proceedings of the National Academy of Sciences. "Ahora tenemos exactamente el tiempo absoluto y la duración de la extinción -afirma Robert R. Shrock, profesor de Ciencias Planetarias del MIT-. ¿Cómo puedes matar al 96 por ciento de todos los seres vivos de los océanos en apenas unas decenas de miles de años? Una extinción excepcional requiere de una explicación excepcional".

ACIDIFICACIÓN DE LOS OCÉANOS
Además de establecer el tiempo que duró la extinción, Bowring y sus colegas también hallaron que, 10.000 años antes de 'la Gran Mortandad', los océanos atravesaron un periodo de intensa emisión de carbono, reflejando a la atmósfera una cantidad masiva de dióxido de carbono. Este cambio dramático podría haber conducido a una acidificación generalizada de los océanos, además de incrementar en más de diez grados su temperatura, lo que llevó sin remedio a la muerte de la mayor parte de sus habitantes.

¿Pero qué fue exactamente lo que provocó este aumento de dióxido de carbono? La idea dominante entre los geólogos y los paleontólogos tiene que ver con las extremadamente dañinas y duraderas consecuencias de una en las 'Trampas de Siberia', una región de la Rusia actual cuyas escalonadas colinas son el resultado de repetidas erupciones de magma precisamente en el Pérmico. Para determinar si, efectivamente, estas erupciones provocaron un aumento masivo del dióxido de carbono oceánico, los investigadores quieren ahora utilizar las mismas técnicas de datación para estimar en qué momento se produjeron esas erupciones del Pérmico, que llegaron a producir hasta cinco millones de km cúbicos de lava.

"Está claro que cualquier cosa que fuera lo que desencadenó la extinción debió de actuar muy rápidamente -asegura Seth Burgess, autor principal del artículo que se publica en Proceedings- . Lo suficientemente rápido como para desestabilizar la biosfera antes de que la mayor parte de la vida animal y vegetal pudiera adaptarse y sobrevivir".

Previamente a este estudio, y tras un viaje a la región de Meishan, en China, rica en rocas del Pérmico, Bowring publicó en 2011 que la gran extinción no duró más de 200.000 años, un periodo, sin embargo, demasiado extenso como para precisar las causas que la desencadenaron.

Ahora, y para revisar aquellas estimaciones, el equipo de investigadores ha utilizado técnicas de datación mucho más sofisticadas, lo que ha permitido acotar mucho la duración del evento. Gracias a ello, los científicos pudieron volver a analizar las muestras de roca de cinco lechos diferentes de cenizas volcánicas del final del Pérmico. Y el resultado fue un modelo mucho más preciso sobre la duración de la mayor extinción conocida por nuestro planeta. Una extinción que estuvo inmediatamente precedida por un brusco aumento del dióxido de carbono en los océanos.

La nueva escala temporal añade peso a la teoría de que el desencadenante de la extinción fueron las erupciones volcánicas de las Trampas de Siberia, que liberaron una cantidad masiva de elementos químicos, incluyendo dióxido de carbono, tanto a la atmósfera como a los océanos. Con un tiempo de extinción tan corto, Bowring cree posible que un único y catastrófico episodio de actividad volcánica llevara al colapso casi inmediato de los ecosistemas globales.

Para probar definitivamente si las Trampas de Siberia son la "pistola humeante" de la extinción masiva, los investigadores quieren ahora aplicar su método de datación a las erupciones mismas, y ver si coinciden en el tiempo con el inicio de la Gran Mortandad. 

Gerda Horneck: Si hay vida en Marte no la traeremos a la Tierra, es demasiado peligroso

Por entonces, Horneck era una joven investigadora alemana a la que muchos tomaban por 'loca'. Trabajaba en un campo nuevo y marginal que después se llamaría astrobiología. Era una disciplina que intentaba entender si la vida pudo surgir en otros planetas igual que había surgido en la Tierra y saber si esta evoluciona igual que lo hace en nuestro planeta. Su primer estudio de calado era un experimento para estudiar el impacto de la radiación en microbios terrestres que iría a bordo del Apolo 16. Mientras su grupo preparaba el experimento, con 200 pequeñas bandejas llenas de microbios que recibirían el bombardeo de las partículas solares y cósmicas, un enviado de la NASA estuvo presente en todo momento. Cuando por fin se terminó el ensamblaje, aquel hombre metió el experimento en el maletín, se lo ató a la muñeca con unas esposas y se lo llevó a EE.UU., según recuerda Horneck más de cuatro décadas después.

Desde entonces la astrobiología se ha convertido en una disciplina respetable para las agencias espaciales y la comunidad científica que busca lugares aptos para la vida en otros mundos dentro y fuera del sistema solar se ha multiplicado. Horneck ha contribuido a este campo con importantes descubrimientos, como que los microbios pueden sobrevivir a la radiación espacial si les cubre con una capa de polvo de apenas un centímetro. Aunque lleva nueve años retirada, Horneck sigue siendo asesora de varios grupos científicos en el Instituto de Medicina Aeroespacial del Centro Aeroespacial Alemán, donde desarrolló gran parte de su carrera y del que fue vicedirectora durante siete años. También es una acérrima defensora de crear parques nacionales en la Luna y en Marte para preseservarlos de la actividad humana. De paso por Madrid para impartir una conferencia en la Fundación BBVA, Horneck explicó a Materia su visión sobre la búsqueda de vida en otros planetas, las futuras colonias en la Luna o Marte y las misiones sin retorno al planeta rojo, que no ve viables hasta dentro de 100 años.

Pregunta. ¿Qué posibilidades hay de que una misión espacial humana extinga la vida en Marte?
Respuesta. Es un problema serio. En los 70, cuando se envió la misión Viking a Marte, se esterilizó toda la nave. Fue puesta en un horno para reducir la carga de microbios residuales cuatro órdenes de magnitud. Tenían unas 300.000 esporas bacterianas (etapa inactiva de algunas bacterias) y lo redujeron a 30. Ese es el número mínimo que probablemente no se pueda reducir. Viking mostró que Marte no tiene tantos microbios en la superficie como se pensaba. Y aunque aún hay algo de discusión sobre el tema, la visión mayoritaria es que no se encontraron microbios en las muestras analizadas. Por eso se pensó que no había razón para ser tan cuidadosos y la NASA fijó unos niveles de esterilización menos estrictos que con Viking. Así que cada nave que ha ido a Marte desde entonces tiene hasta 300.000 esporas bacterianas.

P. ¿Ya hemos contaminado Marte con vida terrestre?
R. En principio sí. Pero si no perforas el subsuelo o vas a zonas muy concretas donde crees que hay muchas posibilidades de que haya agua bajo la superficie, el ambiente de Marte es tan tóxico que probablemente no hayan sobrevivido. Esto con suerte. Hay zonas especiales de Marte que se llaman regiones en las que podrían propagarse organismos terrestres, por ejemplo, zonas donde hubo flujo de agua. Si vas a visitarlas con una nave tienes que esterilizar ciertas partes. Por ejemplo, Phoenix tenía un brazo robótico que se esterilizó y se envolvió para preservarlo hasta después del aterrizaje.

P. ¿Esa contaminación puede suponer que la vida que se encuentre sea terrestre?
R. Correcto. Pero todo está muy limpio. Si miras los análisis, siempre hay un control para poder saber si lo que estás viendo es terrestre o no. Creo que por el momento estamos bien. Además ha habido experimentos que han demostrado que con los niveles de presión que hay en Marte los organismos terrestres no podrían crecer en la superficie.

P. ¿Podremos traer de vuelta formas de vida de Marte a la Tierra?
R. Si hay vida en Marte, creo que hay que estudiarla allí mismo. Cuando traes una muestra de vuelta a la Tierra, haya o no formas de vida en ella, tienes que asegurar que hay varios niveles de aislamiento para que nada de la atmósfera de Marte o de las rocas pueda propagarse en la Tierra. El límite es que nada mayor que 0,1 micras pueda escapar. El análisis hay que hacerlo en un laboratorio BSL4, del tipo donde se analizan los virus más patogénicos. Si hay pruebas de que existe vida en Marte, no creo que la traigamos a la Tierra de esta forma. Hay además razones éticas, morales y médicas que nos dicen que hay que analizarlos in situ. Es demasiado peligroso. Podrían ser virus. No creo que hubiera peligro para la salud humana. Sería más peligrosa para la microflora de la Tierra, por ejemplo.

P. ¿La radiación ya no es un impedimento para mandar humanos a Marte?
R. Hay dos tipos de radiación. Una es la cósmica galáctica, que es continua y de dosis muy, muy bajas, 10 o 20 veces más que en la Tierra. Esta radiación probablemente no sea un problema. El límite para la radiación es que la dosis no aumente en más de un 3% los riesgos de morir de cáncer. Hay un estudio hecho por un colega japonés estudiando el efecto cancerígeno de la radiación. Se ha hecho en India, en Kerala, donde los niveles de radiación natural también son 10 veces más altos que en el resto de la Tierra. Se ha visto que las dosis no aumentan la incidencia del cáncer en esa zona. Es diferente si consideras gente que sufrió Hiroshima o supervivientes del cáncer a los que se trató con radiación. En esos casos las dosis son altas y muy frecuentes. Pero aquí tienes dosis bajas en periodos de tiempo muy largo, unos tres años. Probablemente haya que reconsiderar los cálculos sobre el cáncer porque el cuerpo siempre puede reparar parte del daño en el ADN de dosis bajas Por esto creo que hay que reconsiderar los umbrales para misiones tripuladas a Marte. Después están las tormentas solares. Estas pueden aportar dosis altas que podrían ser como Chernóbil e incluso ser letales.

P. ¿Cómo se puede proteger a los astronautas?
R. Primero, necesitamos predicción vía satélites que orbiten el Sol. En las erupciones solares siempre hay primero un incremento de la luz solar y después llegan los protones (radiación). Eso te permite avisar a los astronautas. Y después necesitas un refugio. Este puede ser un refugio mecánico. Por ejemplo poner todo el agua que tengas almacenada en torno a un habitáculo pequeño donde puedas refugiarte por un día, por ejemplo. Cuanto menos masa atómica, mejor. Si lo haces de plomo generarás mucha radiación secundaria, en cambio el agua absorbe la radiación. Así que puedes usar todo el agua que necesites para beber y el resto de usos en torno al refugio. La otra opción es generar un escudo electromagnético, aunque habría que saber si eso puede tener un efecto en la salud de los astronautas.

P. La empresa Mars One planea en crear la primera colonia en Marte en 2023 ¿Cree que es viable?
R. A veces todo va muy rápido. Creo que no hay problemas que no se puedan resolver, pero hay que hacer mucha investigación. Hacerlo en 10 años es muy improbable. Necesitas crear una infraestructura en Marte, necesitas dos o tres misiones previas. Nadie sabe lo que puede suceder si la industria se pone al mando.

P. ¿Cree que habrá minas en Marte o la Luna?
R. Hay un tratado de la ONU que dice que hay que evitar la contaminación de otros planetas. También está el tratado de la Luna, que no ha sido firmado por muchos países, incluidos Rusia y EE.UU. El tratado quiere que la Luna sea como la Antártida, que no pertenezca a nadie. Junto a otro científico he desarrollado el concepto de los parques planetarios, parques nacionales en la Luna y en Marte que deberían ser protegidos por razones naturales o históricas. Pero creo que con el tiempo no podremos evitar que la industria explote los recursos si los hay.

P. China, que acaba de tener éxito enviando un robot de exploración a la Luna, dice que su objetivo es buscar minerales ¿Cree que se podría evitar que no cumplan los tratados?
R. China no ha firmado el tratado de la Luna. No creo que podamos evitar la contaminación de la Luna. Depende de si lo hace un Gobierno o una empresa, pero en China las dos cosas son lo mismo, todo está en las mismas manos.

P. ¿Qué opina de las misiones sin retorno a Marte?
R. A largo plazo es viable pero no como primera misión, es imposible. Es muy difícil mantener toda la infraestructura para una estancia de largo plazo. Yo quiero ir a Marte y tengo la edad adecuada porque para cuando aumente mi riesgo de cáncer ya estaré muerta. Pero creo que es posible hacer una misión de ida y vuelta y por eso deberíamos hacerla. No iría en una misión de solo ida. Hacerlo en condiciones solo será viable en 100 años.

P. ¿Cuándo habrá una misión que pueda encontrar el primer ser vivo extraterrestre? Por ejemplo, Curiosity no podrá hacerlo aunque la haya
R. Si una misión va a buscar vida tiene que estar completamente esterilizada. Eso lo haremos con ExoMars, buscaremos vida extinta o viva porque taladraremos dos metros bajo tierra. Curiosity solo investiga habitabilidad. Es una simple cuestión de dinero porque la esterilización cuesta unos 200 millones de euros. Pero por ahora no hay ningún proyecto activo para encontrar actividad microbiana en sí, como hizo Viking. Esos experimentos fueron excelentes y tuvieron lugar en los setenta.

P. ¿Por qué acabaron en vía muerta?
R. Fue una decisión de la NASA. Primero se dijo que habían encontrado vida pero después un análisis demostró que no había compuestos orgánicos en las muestras. La percepción pública fue tan mala que se redujo a cero la financiación de proyectos de ciencias de la vida por dos años y redujeron la exploración de Marte. A cambio se hizo la Estación Espacial Internacional y el programa shuttle. La única manera de buscar vida presente es buscar indicios de actividad microbiana. Los sofisticados instrumentos de hoy como espectrómetros buscan minerales y moléculas orgánicas. Pero eso no basta para decir que hay vida, debes probar que hay microbios activos. Ni siquiera ExoMars podrá hacer eso y no hay planes más allá de esta misión. Quizás los chinos lo hagan porque tienen más coraje y además son fiables.

P. ¿Cree que China será el primer país en encontrar vida extraterrestre?
R. Puede ser. Ahora hay colaboraciones entre Europa y China. Quizás se pueda recuperar la competición de antaño e intentar derrocar el dominio actual de la NASA.

Gerda Horneck (1939, St. Hubert, Alemania) es microbióloga por la Universidad de Frankfurt. Allí comenzó una carrera en el incipiente campo de la astrobiología participando con experimentos en el Apolo 16, la estación espacial Soviética Mir y más tarde en la Estación Espacial Internacional. Ha sido vicedirectora y responsable de biología y radiación del Instituto de Medicina Aeroespacial del Centro Aeroespacial Alemán (DLR), donde desarrolló la mayor parte de su carrera. Parte de su trabajo se ha centrado en la teoría de la panspermia.

Encuentran vida animal en la cueva más profunda de la Tierra

Un equipo de espeleólogos y científicos españoles ha sacado de las entrañas de la tierra al animal que vive a mayor profundidad del mundo. Se trata de una nueva especie de artrópodo de seis patas y color blanquecino hallado a casi dos kilómetros bajo tierra. Este organismo milimétrico supone una sorpresa monumental, ya que casi ningún científico esperaba encontrar nada vivo en un lugar tan inaccesible.

En julio de 2010, dos científicos viajaron hasta las montañas de la república de Abjazia, en Georgia. Su objetivo era realizar la primera búsqueda sistemática de seres vivos en la cueva de Krubera-Voronya, la más profunda del mundo. Viajaban invitados por CAVEX, un grupo hispano-ruso de avezados espeleólogos. La expedición estableció el campo base a unos 2.500 metros de altura, muy cerca de un boquete en el suelo que da entrada a las entrañas de la tierra. "Esta es una cueva de origen kárstico de alta montaña, así que no esperaban encontrar absolutamente nada", explicaba el arqueólogo y espeleólogo español Sergio García-Dils, coordinador de la expedición de CAVEX.

Desde su descubrimiento en la década de 1960, la cueva de Krubera-Voronya, con sus grutas, sifones y chimeneas por los que cabe un hombre a duras penas, han sido lugar de peregrinación de aquellos que querían conquistar los confines del planeta. Por ahora, el mejor de estos personajes dignos de Julio Verne ha sido Gennadiy Samokhin, que logró bucear hasta la profundidad de 2.191 metros en 2009. Cada año, el equipo de CAVEX vuelve a Georgia para llegar más allá. Por ahora no lo han conseguido, debido a la dificultad de arrastrar equipo técnico a dos kilómetros bajo tierra. "Esto es como subir el Everest con un laboratorio a las espaldas", resume García-Dils.

De todas las sorpresas que creían que iban a encontrar en los recovecos de la gruta, la vida era la menos esperada. "Nos sorprendió encontrar vida en capas cada vez más profundas, tomando muestras a mano", explica Alberto Sendra, entomólogo del Museo Valenciano de Historia Natural y uno de los dos científicos que acompañaron a la expedición CAVEX en verano de 2010. Donde no esperaban más que piedras, Sendra y sus compañeros recogieron "500 o 600 ejemplares" de especies desconocidas. Sendra acaba de publicar junto a taxónomos de la Universidad de Navarra las cuatro primeras nuevas especies que encontró en Georgia. Se trata de cuatro colémbolos, parientes cercanos de los insectos que son capaces de saltar gracias a unas colas retráctiles. "Lo más sorprendente es que se trata de una comunidad de la que ignoramos por qué se ha desarrollado y cómo se organiza la cadena trófica", detalla el investigador. Lo único que saben con seguridad es que la presencia de organismos es constante, independientemente de la profundidad a la que miren los esforzados científicos.

Por ahora nadie sabe dónde está el final de la sima Krubera-Voronya. Para llegar a sus puntos más profundos hay que pasar dos o tres días arrastrándose por cavidades y salvando cinco sifones llenos de agua que obligan a bucear hasta 20 metros. Como si subiesen una montaña, los espeleólogos hacen noche en vivacs situados primero a 700 metros, luego a 1.400, 1.630 y 1.980 metros. A 2.140 metros comienza la parte inundada, en la que se ha logrado profundizar hasta llegar a los 2.191 metros, el actual récord de profundidad. El equipo de García-Dils cree que el final puede estar a unos 2.700 metros, aunque tal vez nunca se llegue tan lejos. 

En verano de 2010, cerca del último vivac, apareció el Plutomurus ortobalaganensis, el colémbolo que, por ahora, tiene el récord de ser el animal que vive a más profundidad. Según sus descubridores, el animal se separó de sus parientes de la superficie hace al menos un millón de años para buscar una nueva vida en el abismo. Desde entonces ha cambiado su fisonomía de forma radical para adaptarse a las profundidades: respira por la piel, ha perdido los ojos y a cambio tiene largas antenas cuyas puntas son capaces de verlo todo al tacto, gracias a receptores de productos químicos. 

"Este tipo de organismos fue conquistando las cuevas y cambiando de forma", explica Enrique Baquero, zoólogo de la Universidad de Navarra y uno de los expertos que le han puesto nombre a la nueva criatura de las profundidades. "Perdieron el pigmento, y sus antenas y uñas se alargan para poder andar sobre el agua, como hace este", detalla.

El trabajo de Baquero ha consistido en contar pelos. Los colémbolos tienen en su parte posterior una cola llamada furca con la que pueden saltar varios centímetros. Para organismos que no superan los cuatro milímetros, esto es "como si las personas diésemos brincos de 80 metros", detalla. Además de para saltar, la furca permite señalar si el colémbolo que se tiene entre manos es una nueva especie, uno de los mayores logros para un biólogo. Para saberlo, Baquero tuvo que contar uno por uno los pelos de la furca. El resultado, junto a rasgos como la ausencia de ojos y la gran longitud de las antenas, permitieron nombrar al ortobalaganensis, que significa "asentamiento cercano".

El colémbolo de las profundidades ha vuelto a confirmar el ubicuo triunfo de la vida. Los expertos pensaban que no podía haber animales a tanta profundidad cuando en realidad no se habían molestado en mirar. Esto se debe a la gran separación que existe entre los biólogos y taxónomos que buscan nuevas formas de vida en la superficie, y los espeleólogos que persiguen los puntos más ocultos del planeta, explica Sendra. "Hay una gran disociación entre ambos y en España no se han explorado hasta ahora cavidades de unos 1.600 metros porque pensábamos que no tendríamos éxito", recalca el investigador. La práctica ha vencido, testaruda, a la teoría, como también demostró otro equipo español que encontró en Murcia un pseudoescorpión a 1.500 metros, señala Sendra.

SIN RECURSOS

Su equipo puede sentirse dueño absoluto de los logros científicos de la misión. El investigador ha pagado de su bolsillo el viaje hasta Georgia y el mes que estuvo en la cueva recogiendo muestras. Son unos 3.000 euros que no cuentan el esfuerzo de comer la "bazofia" que llevan los compañeros rusos como comida, bromea Sendra. Su colega Sofía Reboleira, investigadora de la Universidad de Aveiro en Portugal, fue la otra invitada a la expedición de 2010. Como pago a su esfuerzo logró los escarabajos más subterráneos del mundo. El equipo quiere volver a Krubera-Voronya en 2013 para intentar comprender cómo ha llegado hasta allí la comunidad recién descubierta. "Esta vez esperamos tener ayuda institucional", concluye Sendra.

FUENTE: Público