El oxígeno tardó millones de años en llegar al fondo del océano tras la aparición de los animales marinos

La expansión de la vida animal en los océanos hace 500 millones de años siempre se ha asociado a un aumento súbito del oxígeno en el agua. Sin embargo, un nuevo estudio sugiere que esta visión es incompleta: las profundidades marinas permanecieron con bajos niveles de oxígeno durante millones de años después de la aparición de los primeros animales complejos.

El trabajo, publicado en la revista Science Advances, revela que el oxígeno no se instaló de forma permanente en el fondo oceánico hasta mucho tiempo después del Paleozoico temprano. Este hallazgo replantea la relación entre oxígeno y evolución biológica.

Los resultados indican que la vida marina prosperó en condiciones menos ricas en oxígeno de lo que se suponía, lo que desafía la idea de que la oxigenación fue un requisito inmediato para la biodiversidad.

Cómo se investigó la oxigenación oceánica en el Paleozoico

El equipo de Chadlin Ostrander, de la Universidad de Utah, analizó antiguos sedimentos marinos expuestos en Yukón, Canadá. Estos depósitos conservan isótopos estables de talio, un metal cuya fraccionación revela la cantidad de oxígeno disponible en el agua profunda en el momento de su formación.

El análisis abarcó el intervalo entre 485 y 380 millones de años atrás, justo después de la Explosión Cámbrica y coincidiendo con la expansión de las primeras plantas terrestres. Este rango temporal permitió observar cambios de larga duración en los océanos profundos.

Los isótopos de talio son una herramienta poco común, ya que solo ciertos procesos ligados a la acumulación de oxígeno pueden alterarlos de manera significativa. Por eso, su huella en los sedimentos es clave para reconstruir la historia química del mar.

Los investigadores complementaron los datos con simulaciones por computadora que replicaron condiciones de presión y temperatura comparables a las del interior oceánico en el Paleozoico.

Resultados: un océano inestable y con oxígeno intermitente

Los datos mostraron que los océanos profundos registraron episodios breves de oxigenación, seguidos por regresiones hacia estados anóxicos. Es decir, el oxígeno llegaba en pulsos que no lograban estabilizarse.

Uno de los intervalos más largos de oxigenación ocurrió entre 405 y 386 millones de años, pero incluso entonces no fue permanente. El ciclo terminó con un retorno a condiciones pobres en oxígeno, lo que sugiere que la estabilidad llegó mucho más tarde en la historia geológica.

Ostrander explicó que, a diferencia de lo que se pensaba, la oxigenación no fue como encender un interruptor. “El proceso fue complejo, con idas y vueltas que duraron cientos de millones de años”.

Estos resultados contradicen teorías previas que situaban la oxigenación profunda en torno a los 540 millones de años. En realidad, la evidencia apunta a que ocurrió al menos 160 millones de años después de lo estimado.

Incluso en el límite más reciente del estudio, el océano todavía mostraba signos de anoxia, sin llegar a un estado estable como el que conocemos hoy.

Qué significa para la evolución de la vida marina

Si los océanos profundos seguían pobres en oxígeno, significa que muchos animales marinos del Paleozoico prosperaron en ambientes más extremos de lo que se creía. Trilobites, graptolitos y conodontos se desarrollaron en mares aún inestables.

Esto cambia la narrativa sobre la relación entre oxígeno y evolución. La diversificación de la vida no dependió de una oxigenación plena y permanente, sino que ocurrió en un contexto dinámico y variable.

Para los científicos, este hallazgo demuestra que la biología puede adaptarse a condiciones extremas, un dato relevante también para la búsqueda de vida en otros planetas.

El profesor Ostrander resumió así la conclusión: “Los animales marinos encontraron formas de sobrevivir incluso cuando el océano profundo no ofrecía las condiciones estables que vemos hoy”.

Implicaciones más amplias sobre la historia de la Tierra

La oxigenación de los océanos está ligada al ciclo global del carbono y al clima terrestre. Estos resultados sugieren que el equilibrio químico del planeta fue mucho más frágil de lo que se pensaba durante el Paleozoico.

Comprender este proceso también ayuda a explicar cómo y cuándo se formó el campo magnético estable y cómo se sostuvieron ecosistemas durante millones de años de inestabilidad oceánica.

El estudio no solo reescribe la historia del oxígeno en la Tierra, también recuerda que los mayores cambios biológicos y planetarios no siempre necesitan condiciones perfectas para ocurrir.