Un antiguo misterio en la evolución de los vertebrados —por qué la mayoría de los principales linajes de peces aparecen repentinamente en el registro fósil decenas de millones de años después de sus presuntos orígenes— está vinculado a la extinción masiva del Ordovícico Tardío (LOME), según un nuevo análisis realizado por paleontólogos del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa. Los autores descubrieron que esta extinción masiva, ocurrida hace entre 445 y 443 millones de años, desencadenó radiaciones endémicas paralelas de vertebrados con mandíbulas y vertebrados sin mandíbulas emparentados (gnatóstomos) en refugios aislados, lo que transformó la historia temprana de los peces y sus parientes.
La mayoría de los linajes de vertebrados se registran por primera vez a mediados del Paleozoico, mucho después de su origen cámbrico y de los eventos de biodiversificación de invertebrados del Ordovícico. Este retraso se ha atribuido a menudo a un muestreo deficiente y a largos linajes fantasma.
En cambio, los paleontólogos Wahei Hagiwara y Lauren Sallan del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa sugieren que LOME reorganizó fundamentalmente los ecosistemas de vertebrados.
Utilizando bases de datos globales recientemente compiladas sobre ocurrencias de vertebrados, biogeografía y ecosistemas del Paleozoico, descubrieron que este evento de extinción masiva coincidió con la desaparición de los ubicuos conodontos ciclostomados (vertebrados marinos sin mandíbula extintos), junto con pérdidas entre los primeros gnatóstomados e invertebrados pelágicos.
Despues , los ecosistemas posteriores a la extinción albergaron las primeras apariciones definitivas de la mayoría de los principales linajes de vertebrados de la «Era de los Peces» del Paleozoico.
Si bien desconocemos las causas últimas del fenómeno LOME, sí sabemos que hubo un antes y un después claros. El registro fósil lo demuestra, afirmó el profesor Sallan.
“Reunimos 200 años de paleontología del Ordovícico Tardío y el Silúrico Temprano, creando una nueva base de datos del registro fósil que nos ayudó a reconstruir los ecosistemas de los refugios”, dijo el Dr. Hagiwara.
“A partir de esto, pudimos cuantificar la diversidad a nivel de género del período, mostrando cómo LOME condujo directamente a un aumento gradual, pero dramático, en la biodiversidad de gnatóstomos”.
LOME se desarrolló en dos pulsos durante un período marcado por fluctuaciones globales prolongadas en la temperatura, alteraciones en la química del océano, incluidos oligoelementos esenciales, glaciación polar repentina y cambios en el nivel del mar.
Estos cambios devastaron los ecosistemas marinos y produjeron una brecha post-extinción con baja biodiversidad. Esta brecha persistió hasta el Silúrico temprano.
Los investigadores confirman un intervalo previamente propuesto de diversidad de vertebrados faltantes, conocido como la Brecha de Talimaa.
Fósiles completos de peces con mandíbulas, antepasados de tiburones, fueron hallados en el sur de China como zonas de refugio clave. (imagen ilustrativa).
Durante este tiempo, la riqueza global permaneció muy baja y las faunas sobrevivientes estaban compuestas casi en su totalidad por microfósiles aislados.
La recuperación fue lenta: el período Silúrico comprendió un intervalo de recuperación de 23 millones de años, durante el cual los linajes de vertebrados se diversificaron gradual e intermitentemente.
La mayoría de los linajes de gnatóstomos silúricos se diversificaron de manera gradual e intermitente durante un período inicial de riqueza global por lo demás muy baja.
En lugar de propagarse rápidamente a través de los océanos antiguos, los primeros vertebrados con mandíbulas parecen haber evolucionado de forma aislada.
Los científicos encontraron un alto nivel de endemismo en los gnatóstomos desde el comienzo del Silúrico, con diversificación que ocurrió en refugios de extinción específicos y de larga duración.
Uno de estos refugios fue el sur de China, donde aparece la evidencia definitiva más temprana de mandíbulas en el registro fósil.
Estos primeros vertebrados con mandíbulas permanecieron restringidos geográficamente durante millones de años.
La rotación y la recuperación después de LOME coincidieron con las posteriores a eventos climáticamente similares, como la extinción masiva del final del Devónico, incluidos intervalos prolongados de baja diversidad y un predominio retrasado de los peces con mandíbulas.
"En lo que hoy es el sur de China, vemos los primeros fósiles de cuerpo completo de peces con mandíbulas que están directamente relacionados con los tiburones modernos", dijo el Dr. Hagiwara.
“Se concentraron en estos refugios estables durante millones de años hasta que desarrollaron la capacidad de cruzar el océano abierto hacia otros ecosistemas”.
“Al integrar la ubicación, la morfología, la ecología y la biodiversidad, finalmente podemos ver cómo los primeros ecosistemas vertebrados se reconstruyeron después de grandes perturbaciones ambientales”, dijo el profesor Sallan.
“Este trabajo ayuda a explicar por qué evolucionaron las mandíbulas, por qué los vertebrados con mandíbulas finalmente prevalecieron y por qué la vida marina moderna se remonta a estos sobrevivientes en lugar de a formas anteriores como los conodontos y los trilobites”.
El estudio fue publicado en la revista Science Advances .
