Cómo el oxígeno en aguas profundas abrió nuevos hábitats marinos y favoreció la evolución de vertebrados

Hace unos 390 millones de años, el océano primitivo experimentó un cambio que transformó para siempre la vida en la Tierra. Nuevas investigaciones señalan que un aumento permanente del oxígeno en aguas profundas permitió a los animales colonizar hábitats hasta entonces inhóspitos, lo que desencadenó una ola de diversificación entre los peces con mandíbulas, ancestros de la mayoría de los vertebrados actuales.

El estudio, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences por un equipo internacional liderado por la Universidad de Duke, aporta pruebas sólidas de que la oxigenación de las profundidades oceánicas fue un motor clave de la evolución animal. Según los autores, la expansión de plantas leñosas en la superficie terrestre liberó grandes cantidades de oxígeno a la atmósfera, que posteriormente se filtró hacia los mares profundos.

Para determinar la cronología de este evento, los investigadores analizaron 97 muestras de rocas sedimentarias formadas entre 252 y 541 millones de años atrás. Se centraron en la proporción de isótopos de selenio, un indicador sensible a los niveles de oxígeno en ambientes marinos antiguos. Los resultados mostraron dos fases: un breve pulso de oxigenación hace 540 millones de años durante el Cámbrico y un aumento sostenido durante el Devónico medio, que se prolonga hasta la actualidad.

Ese segundo episodio coincidió con la llamada “revolución marina del Paleozoico medio”, un período en el que los peces mandibulados o gnatóstomos se diversificaron y comenzaron a colonizar hábitats más profundos. Según el registro fósil, los animales no solo se multiplicaron, sino que también crecieron de tamaño, posiblemente porque el oxígeno adicional favoreció su metabolismo y desarrollo.

El coautor principal Michael Kipp, profesor adjunto de ciencias de la Tierra y del clima en la Universidad de Duke, explicó que los datos confirman que el oxígeno dictó el momento de la evolución animal temprana. “Sabíamos que era necesario para la vida, pero ahora vemos que también fue suficiente para impulsar cambios evolutivos de gran escala”, señaló.

El trabajo también plantea advertencias para el presente. Aunque hoy el oxígeno oceánico está en equilibrio con la atmósfera, en algunas regiones modernas se registran descensos críticos, muchos de ellos causados por la actividad humana. El exceso de nutrientes provenientes de fertilizantes industriales provoca floraciones de plancton que consumen oxígeno al descomponerse, generando zonas muertas en mares y océanos.

Los autores recuerdan que el equilibrio alcanzado en el Devónico medio tardó millones de años en consolidarse, mientras que hoy podría alterarse en apenas décadas. La historia de la oxigenación profunda ofrece así una lección: la vida marina prospera cuando los océanos respiran, pero puede sufrir drásticamente cuando ese oxígeno desaparece.

Fuente: PNAS