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Fauna del Precámbrico

Una vida protegida por armaduras

El norte de Paraguay podría albergar la mayor diversidad de fósiles de los primeros animales con esqueleto

056-059_esqueleto_199-1ASandro CastelliEn las cercanías de Puerto Vallemi, una localidad con 9 mil habitantes en el norte de Paraguay, está instalada la única empresa productora  de cemento del país. Ahí, a pocos kilómetros de la ciudad, la Industria Nacional del Cemento excava desde hace décadas un paredón rocoso de 640 metros de altura del cual sale buena parte de la caliza que se utiliza para la construcción civil paraguaya y también el polvo blanco que cubre la ciudad en los días ventosos. Escudriñando las excavaciones de la minera y cavando pozos en las calles de la región, el geólogo brasileño Lucas Warren halló recientemente lo que denomina una “mina de oro de la paleontología”.

Las piedras que trajo de allí y que ahora ocupan una gran mesa en su oficina del Instituto de Geociencias de la Universidad de São Paulo (USP) contienen incrustaciones de pequeñas estructuras alargadas –que tienen, en promedio, 1 centímetro de longitud– que parecen lombrices atrapadas en un bloque de fango reseco por el sol. Pero constituyen algo mucho más raro, que puede encontrarse en poquísimas regiones del mundo. Son fósiles de lo que probablemente fueron los primeros seres vivos con esqueleto que surgieron en el planeta.

Warren, experto en sedimentología y paleontología, estima la edad de los fósiles en 550 millones de años, la misma de las rocas que conforman Puerto Vallemi. El geólogo Eric Tohver, investigador de la University of Western Australia, quien colabora con el equipo de la USP, actualmente intenta datar las rocas que contienen los fósiles mediante de técnicas más precisas. Si se confirmara su edad, esos fósiles estarían entre los más antiguos de animales con esqueleto biomineralizado, junto a los encontrados en Namibia, en el sudoeste de África, que habitaron allí hace 549 millones de años, mientras que fósiles hallados más recientemente en China sugieren que estas clases de animales podrían haber existido incluso mucho antes, aunque la identificación de los mismos aún es incierta.

Son pocas, cinco o seis, las especies conocidas de los primeros seres visibles a simple vista que producían un esqueleto. Y, según los registros fósiles, existieron durante un lapso muy breve, entre 550 y 542 millones de años atrás. En Puerto Vallemi, Warren y el geólogo paraguayo Alberto Cáceres encontraron ejemplares de dos especies ya conocidas y al menos una todavía no descrita por la ciencia. También identificaron vestigios de seres vivos con cuerpo blando que vivieron en la misma época y dejaron marcas similares a rastros impresos en las rocas.

056-059_esqueleto_199-1BPuede parecer poco, pero no lo es. Hallar registros de dos o más de esas especies viviendo en el mismo período y en la misma región es algo muy raro. Antes que en Vallemi, esa convivencia se había observado en Namibia, Canadá, Brasil, China, Omán y Rusia. “La calidad de los fósiles hallados en Paraguay y la variedad de especies convierten a esta colección en una de las más completas y representativas de la fauna de aquel período”, comenta el paleontólogo Thomas Fairchild, del Instituto de Geociencias (IGc) de la USP, quien, junto con Warren, Mírian Pacheco, Claudio Riccomini, Marcelo Simões y otros colaboradores, describió los fósiles de Puerto Vallemi.

Warren encontró esos fósiles en un área delimitada al oeste por el río Paraguay y al norte por el río Apa, en la frontera con Mato Grosso do Sul, donde los geólogos Paulo Boggiani y Claudio Gaucher ya habían hallado un fósil de uno de esos animales. Muchas de las muestras recolectadas por Warren –algunas ocupan ambas manos abiertas– contienen centenares de esqueletos fosilizados, presos en una capa de casi 1 centímetro de espesor.

Él no buscaba fósiles cuando llegó a la región. En las primeras expediciones de 2006, cuando comenzaba el doctorado bajo la dirección de Boggiani, Warren planificaba mapear la evolución de la cuenca sedimentaria de la región que se extiende por Mato Grosso do Sul, Bolivia, norte de Argentina y parte de Chile. Aquellas rocas indicaban que esa región había estado ocupada por el mar. Hace 550 millones de años, los continentes presentaban una conformación muy diferente a la actual. El inmenso bloque continental sobre el cual se asentaban la Amazonia y Paraguay estaba aislado del resto de América del Sur, en una ubicación más austral (observe el mapa de al lado). Esa porción de continente sudamericano formaba un mar calmo, de aguas límpidas e hipersalinas.

Fue ese el escenario donde probablemente habitaron los seres con esqueleto de Puerto Vallemi. La forma en que se encuentran preservados en las rocas indica que vivían enterrados en los sedimentos del fondo, un verde manto submarino de cianobacterias que, al realizar fotosíntesis, absorbían dióxido de carbono del agua y lo transformaban en carbonato de calcio.

056-059_esqueleto_199-2Sandro CastelliLa mayor parte de los fósiles de esa región pertenece a animales de dos géneros: Corumbella y Cloudina. Los primeros fueron descritos en 1982 por el equipo del geólogo alemán Detlef Walde, de la Universidad de Brasilia. Rocas recogidas en la región de Corumbá, en Mato Grosso do Sul, contenían fósiles de esqueletos con la forma de una pirámide invertida. Los mayores ejemplares de esa especie, denominada Corumbella werneri, llegaban a 10 centímetros de longitud, mientras que los de Paraguay llegan a 5 centímetros. A pesar de que la especie fue identificada hace tres décadas, la composición de su esqueleto todavía no es muy conocida. Analizando ejemplares de Corumbella, la paleobióloga Mírian Pacheco y Juliana Basso del IGc, constataron recientemente que el esqueleto de esos fósiles presenta una importante concentración de material orgánico, posiblemente a base de quitina, el polisacárido que forma el esqueleto de los insectos.

Warren, Pacheco y Fairchild también detectaron poros y papilas microscópicas en los esqueletos de esos animales. Estas características, descritas en un artículo publicado en agosto de este año en Geology, apuntan que los esqueletos fueron producidos por algún cnidario, del grupo al que pertenecen las aguavivas y las anémonas. Son animales de cuerpo blando bastante sencillos: básicamente están formados por una cavidad digestiva y una oral, rodeada en ciertos casos por tentáculos con células urticantes.

Hasta donde se sabe, la distribución de Corumbella es restricta. Más allá de Corumbá y Puerto Vallemi, solamente se encontraron ejemplares de ese género en California. En tanto, los animales del género Cloudina eran más cosmopolitas. Los primeros ejemplares, que habrían vivido hace 549 millones de años, fueron identificados en 1972 en Namibia. Posteriormente se confirmó su presencia en casi una docena de países, y ahora en Paraguay.

lucas warren/igc-uspTrombolito recogido en Vallemílucas warren/igc-usp

Los fósiles de Cloudina, de menor tamaño, no pasaban de 3 centímetros. Sus esqueletos se asemejan a cucuruchos de helado o vasos de café apilados. Está compuesto por capas de carbonato de calcio, depositadas a medida que crecía el animal que habitaba en su interior. Más rígido y de origen exclusivamente mineral, lo cual facilitaba la fosilización, ese esqueleto parece haber garantizado suficiente movilidad para que el animal –con un cuerpo más complejo, probablemente un anélido, el grupo al que pertenecen las lombrices y los poliquetos (gusanos marinos) actuales– serpenteara al compás de las olas.

No se sabe con certeza por qué la capacidad de producir esqueleto surgió en el reino animal, probablemente más de una vez, aunque hay tres hipótesis que intentan explicarlo. Una de ellas sugiere que la capacidad para producir esqueleto mineral sería una forma de eliminar del organismo los altos niveles de carbonato de calcio extraído del agua de mar. Es decir, sería un mecanismo de desintoxicación. Algunos también piensan que el esqueleto, surgido por azar, habría representado una ventaja adaptativa por aportar el sustento necesario para que esos animales consiguieran alimentos disponibles por encima de la capa de sedimentos. “El hecho de situarse un centímetro por encima del fondo puede haberles permitido explorar una región sin competidores”, dice Warren.

Sin embargo, él, junto con Fairchild y el resto de los investigadores del IGc apuestan por una tercera posibilidad: el esqueleto, surgido por casualidad, funcionaría como una armadura que aumentaba la posibilidad de supervivencia ante el ataque de los predadores. La razón que los lleva a creer en esta hipótesis es la coexistencia de seres con distintas estrategias de producción de esqueleto: los ejemplares de Cloudina, que extraen la materia prima del agua, y los de Corumbella, que la sintetizan mayormente a partir de compuestos orgánicos.

La actividad predadora, por cierto, era una forma de interacción completamente nueva. La vida surgió en la Tierra hace 3.500 millones de años. Los primeros seres vivos, las bacterias, solamente contaban con una célula, una especie de bolsa diminuta que contenía el material genético y proteínas. Y durante los 3 mil millones de años siguientes hubo pocos cambios. Algunos seres unicelulares comenzaron a vivir en colonias, en las que cada grupo de células ejecutaba funciones diferentes. Pero juntas, no formaban un organismo. Recién entre 580 y 560 millones de años atrás comenzaron a aparecer los primeros organismos multicelulares, con cuerpo gelatinoso organizado en tejidos y formas raras (disco o pluma), conocidos como biota de Ediacara.

En esa época aparecieron los primeros seres vivos capaces de desplazarse sobre los sedimentos del lecho marino”, cuenta Fairchild. Hasta entonces vivían anclados y fabricaban su propio alimento utilizando la luz solar y los nutrientes disponibles en el ambiente. “Antes que surgiera el esqueleto, la vida era paz y amor”, bromea.

Sea cual sea la razón del origen del esqueleto, el caso es que esa estructura parece haber modificado radicalmente la vida en el planeta. Ni bien desaparecieron los primeros seres vivos con armadura, hace 542 millones de años, floreció una inmensa variedad de seres vivos con cuerpos cada vez más complejos, precursores de todos los organismos que viven hoy en día. Esa transformación es la denominada explosión de vida del período Cámbrico. “Quienes deseen comprender mejor lo que sucedió en esa fase de transformación de la vida en el planeta”, dice Warren, “no podrán pasar por alto los fósiles de Vallemi”.

Proyectos
1. Isótopos Estables (C, O y Sr) del Grupo Itapucumi y correlaciones con el Grupo Corumbá (Ediacarano) (nº 2010/02677-0); Modalidad Ayuda Regular a Proyecto de Investigación; Coordinador Paulo Cesar Boggiani – IGc/USP; Inversión R$ 88.107,25 (FAPESP)
2. Tectónica y sedimentación del Grupo Itapucumi en el contexto de las plataformas carbonáticas ediacaranas: abordaje geoquímico, geocronológico, paleomagnético y bioestratigráfico (nº 2010/19584-4); Modalidad Posdoctorado en el país; Coordinador Lucas Verissimo Warren – IGc/USP; Inversión R$ 150.870,57 (FAPESP)

Artículos científicos
WARREN, L.V. et al. The dawn of animal skeletogenesis: Ultrastructural analysis of the Ediacaran metazoan Corumbella werneri. Geology. v. 40. p. 691-94. ago. 2012.
WARREN, L.V. et al. Corumbella and in situ Cloudina in association with thrombolites in the Ediacaran Itapucumi Group, Paraguay. Terra Nova. v. 23 (6), p. 382-89. dec. 2011.

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