La evolución de las raíces de los árboles puede haber llevado a extinciones masivas

Los científicos están recolectando muestras de rocas de la isla Ymer en el este de Groenlandia, uno de los muchos sitios cuyo análisis ha proporcionado información sobre la composición química de los lechos de los lagos del Devónico. CRÉDITO John Marshall, Universidad de Southampton.

La evolución de las raíces de los árboles puede haber desencadenado una serie de extinciones masivas que sacudieron los océanos de la Tierra durante el período Devónico hace más de 300 millones de años, según un estudio realizado por científicos de la IUPUI, con colegas del Reino Unido.

La evidencia de esta nueva visión de un período notablemente inestable de la prehistoria de la Tierra se informa en el Boletín de la Sociedad Geológica de América, una de las publicaciones más antiguas y respetadas en el campo de la geología. El estudio fue dirigido por Gabriel Filippelli, Canciller Profesor de Ciencias de la Tierra en la Escuela de Ciencias IUPUI, y Matthew Smart, Ph.D. estudiante en su laboratorio en el momento del estudio.

«Nuestro análisis muestra que la evolución de las raíces de los árboles probablemente inundó los océanos con un exceso de nutrientes, lo que provocó un crecimiento masivo de algas», dijo Filippelli. «Estas floraciones de algas rápidas y destructivas habrían agotado la mayor parte del oxígeno en los océanos, desencadenando eventos catastróficos de extinción masiva».

El período Devónico, que ocurrió hace entre 419 y 358 millones de años, antes de que evolucionara la vida en la Tierra, es conocido por sus eventos de extinción masiva, durante los cuales se estima que pereció casi el 70 % de toda la vida en la Tierra.

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El proceso descrito en el estudio -conocido científicamente como eutrofización- es notablemente similar al fenómeno moderno, aunque en menor escala, que actualmente alimenta vastas «zonas muertas» en los Grandes Lagos y el Golfo de México, como exceso de nutrientes de los fertilizantes. y otras escorrentías agrícolas. desencadenar floraciones masivas de algas que consumen todo el oxígeno del agua.

La diferencia es que estos eventos pasados ​​probablemente fueron alimentados por las raíces de los árboles, que extrajeron los nutrientes de la tierra durante los períodos de crecimiento y luego los arrojaron abruptamente al agua de la Tierra durante los períodos de descomposición.

La teoría se basa en una combinación de evidencia nueva y existente, dijo Filippelli.

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Con base en un análisis químico de depósitos de piedra de antiguos lechos de lagos, cuyos restos persisten en todo el mundo, incluidas las muestras utilizadas en el estudio de sitios en Groenlandia y frente a la costa norte, al este de Escocia, los investigadores pudieron confirmar ciclos de y niveles más bajos de fósforo, un elemento químico presente en toda la vida en la Tierra.

También pudieron identificar ciclos húmedos y secos en función de los signos de «meteorización» (o formación de suelo) causados ​​por el crecimiento de las raíces, donde una mayor meteorización indicaba ciclos húmedos con más raíces y menos meteorización indicaba ciclos secos con menos raíces.

Más importante aún, el equipo encontró que los ciclos secos coincidieron con niveles más altos de fósforo, lo que sugiere que las raíces moribundas estaban liberando sus nutrientes en el agua del planeta durante estos tiempos.

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«No es fácil mirar más de 370 millones de años en el pasado», dijo Smart. «Pero las rocas tienen una larga memoria, y todavía hay lugares en la Tierra donde puedes usar la química como un microscopio para descubrir los misterios del mundo antiguo».

A la luz de los ciclos de fósforo que ocurren al mismo tiempo que la evolución de las primeras raíces de los árboles, un sello distintivo de Archaeopteris, también la primera planta en brotar hojas y alcanzar alturas de 30 pies, los investigadores pudieron identificar la descomposición de las raíces de los árboles como el principal sospechoso detrás de los eventos de extinción del Devónico.

Afortunadamente, dijo Filippelli, los árboles modernos no causan una destrucción similar ya que desde entonces la naturaleza ha desarrollado sistemas para compensar el impacto de la madera en descomposición. La profundidad del suelo moderno también retiene más nutrientes en comparación con la fina capa de suelo que cubría la Tierra antigua.

Pero la dinámica revelada en el estudio arroja luz sobre otras amenazas más recientes para la vida en los océanos de la Tierra. Los autores del estudio señalan que otros han argumentado que la contaminación por fertilizantes, estiércol y otros desechos orgánicos, como las aguas residuales, ha puesto a los océanos de la Tierra al «borde de la anoxia», o falta total de oxígeno.

«Esta nueva información sobre los resultados catastróficos de los eventos naturales en el mundo antiguo puede servir como una advertencia sobre las consecuencias de condiciones similares que resultan de la actividad humana en la actualidad», dijo Fillipelli.

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Los otros autores del artículo son William P. Gilhooly III de IUPUI y John Marshall y Jessica Whiteside de la Universidad de Southampton, Reino Unido. Smart es actualmente profesor asistente de oceanografía en la Academia Naval de EE. UU. Este estudio fue parcialmente financiado por la Fundación Nacional de Ciencias.

Mayor liberación de nutrientes terrestres durante la aparición y expansión de los bosques del Devónico: evidencia de fósforo lacustre y registros geoquímicosBoletín de GSA

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