¿Qué es la extinción masiva, y por qué los científicos piensan que estamos en medio de una?

(CNN) – Ninguna especie dura para siempre y la extinción es parte de la evolución de la vida.

Pero al menos cinco veces, una catástrofe biológica ha engullido al planeta, matando a la gran mayoría de las especies del agua y la tierra a lo largo de un intervalo geológico relativamente corto.

El más famoso de estos eventos de extinción masiva cuando un asteroide chocó contra la Tierra hace 66 millones de años, condenando a los dinosaurios y a muchas otras especies, también es el más reciente. Pero los científicos dicen que no será el último.

Muchos investigadores argumentan que estamos en medio de una sexta extinción masiva, causada no por una roca espacial del tamaño de una ciudad, sino por el descrecer y el comportamiento transformador de una sola especie . Los humanos han destruido hábitats y han desatado una crisis climática.

Los cálculos en un estudio de septiembre publicado en la revista PNAS han sugerido que grupos de especies animales relacionadas están desapareciendo a una tasa 35% veces mayor que la tasa normalmente esperada.

Y aunque cada extinción masiva tiene ganadores y perdedores, no hay razón para suponer que los seres humanos en este caso estarían entre los sobrevivientes.

De hecho, el coautor del estudio Gerardo Ceballos cree que podría suceder lo contrario, con la sexta extinción masiva transformando toda la biosfera, o el área del mundo hospitalaria para la vida – posiblemente en un estado en el que puede ser imposible para la humanidad persistir a menos que se tomen medidas dramáticas.

La biodiversidad se recuperará, pero los ganadores (son) muy difíciles de predecir. Muchos de los perdedores en estas extinciones masivas pasadas fueron grupos increíblemente exitosos, dijo Ceballos, investigador principal del Instituto de Ecología de la Universidad Nacional Autónoma de México.

Mientras que las causas de las extinciones masivas de los cinco grandes variaban, entender lo que sucedió durante estos capítulos dramáticos en la historia de la Tierra y lo que surgió después de estos cataclismos puede ser instructivo.

Nadie ha visto estos acontecimientos, pero están en una escala que podría repetirse. Tenemos que aprender del pasado porque nuestro único conjunto de datos, dijo Michael Benton, profesor de paleontología de vertebrados en la Universidad de Bristol, en el Reino Unido, autor del nuevo libro “Extinctions: How Life Survives, Adapts and Evolves.”

Un día muy malo: asteroide que mata dino y la anomalía del iridio

Mientras que los paleontólogos han estudiado fósiles durante siglos, la ciencia de la extinción masiva es relativamente nueva. La datación radiométrica, basada en la desintegración radiactiva natural de ciertos elementos, como el carbono, y otras técnicas revolucionaron la capacidad de determinar con precisión la edad de las rocas antiguas en la segunda mitad del siglo pasado.

Los acontecimientos sentaron las bases para el trabajo del fallecido físico ganador del Premio Nobel Luis Álvarez y su geólogo Walter, profesor de la Tierra y de la Ciencia planetaria en la Univeristía de California, Berkeley. Junto con otros dos colegas, fueron coautores de un sensacional artículo de 1980 sobre la anomalía de Ididium, una capa de 1 centímetro de grosor de roca sedimentaria rica en iridio, un elemento raro en la superficie de la Tierra pero común en meteoritos.

Los investigadores atribuyeron la anomalía, que identificaron inicialmente en Italia, Dinamarca y Nueva Zelanda, al impacto de un gran asteroide. Argusaron que la inusual capa representaba el momento exacto en el tiempo en que los dinosaurios desaparecieron.

Primero se encontró con el escepticismo, la anomalía del iridio finalmente fue vista en más y más lugares alrededor del mundo. Una década después, un grupo diferente de investigadores identificó la pistola humeante: un cráter de 200 kilómetros de ancho frente a la costa de la Península de Yucatán de México.

La roca y el sedimento allí tenían una composición similar a las capas de iridio, y los científicos sugirieron que la depresión, llamada el cráter Chicxulub, fue causada por el impacto de un asteroide. Los investigadores creen que las otras anomalías detectadas en todo el mundo fueron causadas por escombros esparcidos cuando la roca espacial golpeó la Tierra.

El difunto físico Luis Álvarez (izquierda) y Walter Álvarez, profesor de Ciencias de la Tierra y la Tierra de la Universidad de California, Berkeley, ven una muestra de un depósito de capa de iridio. Basado en esta capa, el equipo de investigación padre e hijo postuló en un estudio de 1980 que un asteroide gigante golpeó la Tierra en el período Cretácico. Crédito: Roger Ressmeyer/Corbis/VCG/Getty Images.

La mayoría de los paleontólogos ahora aceptan que el asteroide causó lo que se conoce como la extinción del extremo-creaceo. El ataque desencadenó un período de enfriamiento global, con polvo, holin y azufre lanzado durante el impacto bloqueando el sol y probablemente apagando la fotosíntesis, un proceso clave para la vida.

Un sitio fósil en Dakota del Norte ha proporcionado un nivel de detalle sin precedentes sobre cómo era ese día y sus secuelas inmediatas. Los desechos llovieron, alojándose en las branque de los peces, mientras enormes oleadas de agua desatan desatasadas por el ataque que mataron a dinosaurios y otras criaturas. Los científicos incluso han descubierto que el asteroide se estropeó en la Tierra en primavera.

La desaparición de los dinosaurios masivos creó un mundo en el que los mamíferos y, en última instancia, los humanos eran capaces de prosperar. Y los dinosaurios no eran los perdedores totales que a veces se les hace estar: Los científicos creen ahora que las aves que revuelve en nuestros patios traseros evolucionaron directamente de parientes más pequeños de Tirannosaurus rex.

A raíz del impresionante descubrimiento del dúo de Álvarez, inicialmente pareció a los científicos como si un impacto en la roca espacial pudiera ser un mecanismo general que explicaba todos los eventos de extinción masiva identificados en el registro geológico. Pero la extinción de extremo-creazgo es la única asociada confiablemente con un asteroide, según Benton.

Un culpable diferente, sin embargo, explica varios episodios de extinción más pequeños y al menos dos extinciones masivas, incluyendo el más grande registrado.

Volcanes apocalípticos que causaron el calentamiento global

Algo conocido como un evento hipertérmica – un calentamiento repentino del planeta -dique significación para grandes segmentos de la vida en la Tierra en más de una ocasión. Estos eventos han seguido un patrón predecible: erupción volcánica, liberación de dióxido de carbono, calentamiento global, lluvia ácida, acidificación oceánica, resultando en un camino más largo hacia el olvido que el asteroide que mata el dino, pero igualmente destructivo.

El mayor cataclismo masivo de todos los tiempos, llamado extinción de extremo-permiano, ocurrió hace 252 millones de años. Alrededor del 95% de las especies desaparecieron en tierra y en el mar como resultado del calentamiento global, con temperaturas que aumentaron tal vez 10 grados centígrados a 15 grados centígrados, Benton señaló en su libro.

Conocido como el Gran Muerte, el evento de extinción estuvo marcado por erupciones supervolcánicas que expulsaron gases de efecto invernadero en una región del tamaño de Australia conocida como las trampas siberianas en Eurasia. Eso llevó a una lluvia ácida extrema que mató la vida vegetal y dejó la superficie terrestre rocosa a medida que la precipitación lavaba el suelo rico en los océanos, que a su vez se volvía inundado de materia orgánica, explicó Benton.

Sin embargo, en el vacío que siguió surgieron diferentes criaturas que evolucionaron de los sobrevivientes, mostrando muchas nuevas formas de existencia con características como plumas, cabello y locomoción rápida, dijo Benton.

Uno de los grandes cambios… en tierra, al parecer, fue un gran aumento de la energía de todo, explicó. Todos los reptiles sobrevivientes muy rápidamente se volvieron erguidos en la postura en lugar de (bajo y) expansión. (Algunos animales) se volvieron calencitos de sangre de alguna manera porque rastreamos plumas de vuelta a los primeros dinosaurios Triásicos y sus parientes más cercanos, y en el lado de los mamíferos, rastreamos el origen del cabello.

Los trabajadores cargan suministros para el buque de apoyo offshore L/B Myrtle, parte de una misión científica de 2016 dirigida por el Programa Internacional de Descubridad del Océano para estudiar el cráter de impacto Chicxulub en el Golfo de México. El cráter se formó después de que un asteroide golpeó la Tierra hace 66 millones de años. Crédito: Ronaldo Schemidt/AFP/Getty Images.

Cuando los dinosaurios se agrandan

Otro período de actividad volcánica extrema hace 201 millones de años marcó la extinción masiva del fin-Triasic. Ha estado vinculada a la ruptura del supercontinente Pangea y la apertura del Océano Atlántico central. Muchos reptiles de tierra desaparecieron como resultado de ese evento catastróficos, dando paso a los imponentes saurópodos y comedores blindados de plantas comúnmente vistos en los libros de dinosaurios de la infancia.

Los dinosaurios ya estaban por aquí, pero no se habían diversificado completamente, dijo Benton. Y luego, al Jurásico temprano, … los dinosaurios realmente despegaron.

Más profundo en el tiempo, un evento de extinción masiva que acabó con el Periodo Devoniano, una era geológica en la que la vida prosperó en tierra por primera vez, también se atribuyó a un evento hipertérmico probablemente provocado por la actividad volcánica hace 359 millones de años, según el libro de Benton.

Otras investigaciones publicadas en 2020 sugirieron que múltiples explosiones estelares conocidas como supernovas -pueden haber jugó un papel.

Pronto siguió un período menos bien entendido de enfriamiento mundial. Pensaba que estas crisis gemelas separadas por sólo 14 millones de años – conduían a cambios rápidos en la temperatura y el nivel del mar que resultaron en la pérdida de al menos el 50% de las especies del mundo, acabando con muchos peces blindados, plantas terrestres tempranas, y animales como los pápodos, o los primeros elpistostegalianos, que estaban haciendo la transición del agua a la tierra.

La pérdida resultante de especies marinas dio paso a la edad de oro de los tiburones durante el Período Carbonífero, cuando los depredadores dominaron los mares y evolucionaron para incluir una variedad de especies con diferentes formas.

Las Trampas Siberianas fue una vasta área de actividad volcánica en Eurasia que llevó a la mayor extinción masiva hace 252 millones de años. Las montañas distantes son restos de lava de basalto fluye, y el río Maymecha se puede ver en medio de las espesas capas volcánicas. El primer plano es también la parte superior floja del paisaje volcánico. Crédito: Benjamin Black/US Geological Survey.

Temperaturas de hundidas y del mar

Temperaturas más frías y una drástica caída en los niveles del mar – tal vez hasta 10 grados centígrados más fresco y 150 metros más bajo, respectivamente, jugaron un papel importante en el primer evento de extinción masiva identificado, el Ordoviciano final, según Benton. Ese cambio, que tuvo lugar hace unos 444 millones de años, provocó la desaparición del 80% de las especies en un momento en que la vida se limitaba en su mayoría a los mares.

Lo que desencadenó la muerte fue el masivo supercontinente de Gondwana (hoy Sudamérica, África, la Antártida y Australia) a la deriva sobre el Polo Sur durante el Ordoviciano. Cuando una masa terrestre cubre la región polar, la capa de hielo refleja la luz solar y se ralentiza el derretimiento, resultando en un casquete de hielo en expansión que baja los niveles del mar a nivel mundial.

A la actividad volcánica se añadiendo al cataclismo. Sin embargo, en este caso, no parecía hacer que las temperaturas globales estuvieran más calientes. En cambio, el fósforo de lava y las rocas volcánicas se lavó en el mar, trazándose oxígeno que daba vida a los océanos.

La inminente extinción masiva

Un número creciente de científicos cree que un sexto evento de extinción masiva de una magnitud igual a los cinco anteriores se ha estado desarrollando durante los últimos 10.000 años a medida que los humanos han dejado su huella en todo el mundo.

El dodo, el tigre de Tasmania, el baiji, o delfín del río Yangtze, y el rinoceronte negro occidental son sólo algunas de las especies que han desaparecido hasta ahora en lo que se conoce como la extinción del Holoceno o Antropoceno.

Aunque la pérdida de una sola especie es devastadora, Ceballos, de la Universidad Nacional Autónoma de México, destacó que el episodio continuo de extinción está mutilando ramas mucho más gruesas del árbol de la vida, una metáfora y modelo que agrupa entidades vivas y mapea sus relaciones evolutivas.

Las categorías enteras de especies o géneros relacionados están desapareciendo, un proceso que dijo está afectando ecosistemas enteros y poniendo en peligro la supervivencia de nuestra propia especie.

Ceballos y su coautor del estudio Paul Ehrlich, profesor de estudios eméritos de la población de la Universidad de Stanford, evaluaron 5.400 géneros de animales vertebrados, excluyendo los peces. Un solo género agrupa una o más especies diferentes pero relacionadas – por ejemplo, el género Canis incluye lobos, perros, coyotes y chacales.

El análisis del dúo encontró que 73 géneros se habían extinguido en los últimos 500 años. Esto es mucho más rápido que la tasa de extinción esperada, o la tasa a la que la especie moriría naturalmente sin influencia externa – en ausencia de seres humanos, estos 73 géneros habrían tardado 18.000 años en desaparecer, dijeron los investigadores.

Las causas de estas extinciones son variadas: el cambio de uso de la tierra, la pérdida de hábitat, la deforestación, la agricultura intensiva y la agricultura, las especies invasoras, la caza excesiva y la crisis climática, pero todos estos cambios devastadores tienen un hilo común: la humanidad.

Los especímenes del extinto pájaro dodo se ven en exhibición en el Museo de Historia Natural de Londres. Crédito: Kevin Foy/Alamy Stock Photo.

Ceballos señaló la extinción de la paloma pasajera, que fue la única especie de su género, como un ejemplo de cómo perder un género puede tener un efecto en cascada en un ecosistema más amplio. La pérdida de aves, resultado de la caza temeraria en el siglo XIX, redujo las dietas humanas en el este de Norteamérica y permitió que los ratones de pies blancos que albergaban bacterias que estaban entre sus presas prosperaran.

Además, algunos científicos creen que la extinción de la paloma de los pasajeros, combinada con otros factores, está detrás del aumento de enfermedades transmitidas por garra de garra en garra de la enfermedad de Lyme que azotan a los seres humanos y animales por igual, según el estudio.

No sólo las acciones destructivas de los humanos tienen el potencial de erosionar nuestra calidad de vida a largo plazo, sino que sus efectos dominó podrían acabar desbaratar nuestro éxito como especie, según Ceballos.

Cuando perdemos géneros, estamos perdiendo más diversidad genética, estamos perdiendo más historia evolutiva, y estamos perdiendo (mucha) más bienes y servicios de los ecosistemas que son muy importantes, explicó.

Mientras las ramas del árbol de la vida están desapareciendo, la distribución de ciertas especies animales se está homogeneizando más, el mundo es el hogar de unos 19.600 millones de pollos, 980 millones de cerdos y 1.400 millones de reses. En algunos casos, la agricultura intensiva puede desencadenar brotes de enfermedades como brotes de gripe aviar que rasgan las granjas avícolas y aumentan el riesgo de derrame en aves silvestres. Otros animales de granja actúan como huéspes para el virus que infectan a los humanos, con el potencial de causar pandemias como Covid-19.

En última instancia, el planeta puede y sobrevivirá bien sin nosotros, agregó Ceballos. Pero, al igual que la anomalía del iridio que dejó la roca espacial que comete dinosaurios, ¿cómo podrían ser los rastros finales de la civilización humana en el registro geológico?

Algunos científicos señalan los rastros geoquímicos de los ensayos de bombas nucleares, específicamente el plutonio, un elemento radiactivo ampliamente detectado en todo el mundo en arrecifes de coral, núcleos de hielo y pantalones de turba.

Otros dicen que podría ser algo totalmente más mundana, como una capa fosilizada de huesos de pollos – el pájaro domesticado criado industrialmente y consumido en todo el mundo en cantidades de mamuts que se quedan como humanidad definiendo legado para las edades.