La peor época para estar vivo en la historia de la Tierra es sin duda el final del Pérmico, hace unos 250 millones de años. Es el período en el que tuvo lugar el mayor evento de extinción registrado, matando al 97% de todas las especies, un evento tan severo que ha sido llamado La Gran Mortandad.
Este evento ha sido generalmente atribuido a las masivas erupciones volcánicas que tuvieron lugar al mismo tiempo. Pero ahora, en un nuevo análisis, investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) sostienen que el evento de extinción masiva pudo haber sido instigado por microbios. Estos microbios provocaron una perturbación del ciclo del carbono que causó choques ambientales, como el calentamiento global y la acidificación de los océanos. Las perturbaciones acabaron con un gran número de especies durante un periodo de decenas de miles de años, un parpadeo en las escalas geológicas.
Se sintió como el fin de los tiempos
La extinción del final del Pérmico, que tuvo lugar hace unos 250 millones de años, es la más grave de las cinco extinciones masivas conocidas. Acabó con los últimos trilobites, una especie marina resistente que había sobrevivido a dos extinciones masivas anteriores. Aunque las plantas terrestres sobrevivieron, casi todos los bosques desaparecieron. Lo peor de todo es que es el único evento de extinción conocido en el que ni siquiera los insectos se salvaron.
Para que un evento de esta envergadura tuviera lugar, muchas cosas tendrían que haber ido mal. En aquella época el mundo estaba formado por un único supercontinente llamado Pangea. Esta gran masa de tierra, al alterar la dinámica del ciclo del carbono con las placas en subducción, puede haber empujado las temperaturas globales a lo más alto que nunca habían estado.
Entonces, en el transcurso de aproximadamente un millón de años, enormes erupciones en Siberia crearon basaltos que cubrieron un área que era aproximadamente siete veces el tamaño de Francia. Esto puede haber empujado el medio ambiente más allá de un punto de inflexión al enviar aún más dióxido de carbono a la atmósfera. Eso habría provocado la acidificación de los océanos, matando más vida marina, y el calentamiento, liberando metano congelado. El resultado de todo esto habría sido un clima «desbocado» que seguiría calentándose y eliminando más oxígeno del medio ambiente.
El poderoso microbio
Pero Daniel Rothman, del MIT, cree que los números no cuadran. «Los cambios en el ciclo del carbono a nivel mundial son difíciles de conciliar con sólo la actividad volcánica en Siberia», dijo.
Sus cálculos, que acaban de publicarse en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, insinuaban que algo más debía haber causado el evento desbocado. Una hipótesis era que la vida microbiana podría haber sido la responsable.
«Esta hipótesis no es tan descabellada como parece. Después de todo, hace unos 2.400 millones de años, fueron los microbios en forma de cianobacterias los que dieron a nuestra atmósfera todo su oxígeno», añadió Rothman. Ese periodo, llamado el Gran Evento de Oxigenación, también mató a la mayoría de los organismos que estaban adaptados a la falta de oxígeno y comenzó uno de los periodos fríos más largos de la historia de la Tierra. Así que los microbios pueden tener ciertamente un impacto global.
Con sus colegas del MIT, Rothman observó la historia evolutiva de la Tierra y descubrió el surgimiento de un tipo particular de microbio que ocurrió alrededor de la época de la Gran Mortandad. Ese microbio, llamado Methanosarcina, tenía la capacidad de digerir materia orgánica para producir metano. (Los biólogos moleculares del MIT han demostrado que la Methanosarcina desarrolló esta capacidad gracias a la transferencia de un único gen de la clase de bacterias Clostridia.)
Rothman sabía que el proceso químico implicado en la creación del metano dependía del metal níquel. Fue a buscar pruebas de que la Methanosarcina prosperaba en aquella época en la capa sedimentaria de la región china de Meishan. Si el ambiente de aquella época tenía más níquel de lo normal, entonces los sedimentos guardarían el registro del mismo.
Rothman eligió la región de Meishan para buscar níquel porque es una región particularmente bien estudiada. Sus capas sedimentarias se han utilizado para marcar y estandarizar diferentes períodos de la historia geológica de la Tierra, y abarcan el período de la Gran Mortandad.
La búsqueda tuvo éxito. Efectivamente, había una mayor cantidad de níquel en los sedimentos depositados durante ese período. La Methanosarcina no sólo habría sido eficaz en la creación de metano, sino que habría florecido.
El níquel, sugiere Rothman, habría sido añadido a los océanos, donde la Methanosarcina vivía y crecía, por la continua actividad volcánica que tenía lugar en Siberia. La creciente cantidad de níquel, transportada por las corrientes oceánicas, habría permitido que más Methanosarcina convirtiera la materia orgánica en metano, que se convertiría en dióxido de carbono mediante reacciones con el oxígeno. Esto habría supuesto un aumento de las temperaturas globales y la acidificación de los océanos. Esto último se habría combinado con la pérdida de oxígeno (utilizado en la creación del dióxido de carbono) para acelerar la extinción en los océanos. Y los organismos muertos habrían proporcionado a la Methanosarcina más materia orgánica para digerir.
En resumen, una innovación microbiana podría haber inclinado la balanza para causar la Gran Mortandad.
Marc Reichow, de la Universidad de Leicester, sigue siendo escéptico con estos resultados. Sostiene que no hay pruebas de que el aumento de níquel proceda de los volcanes siberianos. Rothman está de acuerdo en que los datos actuales no pueden identificar la fuente del níquel.
«Se trata de una hipótesis interesante, pero creo que la Gran Mortandad fue la realización de muchos ‘mecanismos de muerte’ en lugar de un único mecanismo sugerido aquí», dijo Reichow.
También hay dudas sobre el período exacto en el que la Methanosarcina realmente evolucionó. Las técnicas actuales para estimar sus orígenes basándose en las diferencias de la secuencia de ADN tienen un enorme margen de error, lo que significa que podría haber sido mucho antes o después de la Gran Mortandad.
Rothman admite que existen limitaciones. «Creemos que el vulcanismo por sí solo no podría haber causado este evento de extinción. En cambio, lo que hemos hecho es ampliar la conversación sugiriendo que es posible que los microbios hayan sido los causantes».
«Las implicaciones para hoy son que hay muchas formas en las que las fluctuaciones naturales pueden ocurrir en el ciclo del carbono de la Tierra. Al estudiar los cambios que se están produciendo en el ciclo del carbono en la actualidad, deberíamos intentar tener en cuenta el mayor número posible de ellos para hacer predicciones futuras.»