La "explosión cámbrica" es conocida por los historiadores como el fenómeno que inició la diversificación de los organismos multicelulares y sentó las bases para la evolución de la vida tal y como la conocemos. Se ha sugerido que esta rápida diversificación comenzó hace unos 530 o 540 millones de años, pero nuevos indicios señalan que pudo haber aparecido mucho antes. Según las últimas investigaciones, los animales con estructuras corporales modernas ya se desplazaban por el planeta hace unos 545 millones de años.
Las pistas las proporcionaron los fósiles, conocidos como "biofósiles", dejados en los estratos por el comportamiento de las criaturas. No se trata de los cuerpos en sí, sino de los rastros fósiles de sus actividades, como huellas, madrigueras y excreciones. El estudio, publicado en GeoScienceWorld, analizó la curvatura de las huellas de los rastros migratorios mediante un índice denominado "escala integral", y dedujo cuantitativamente la capacidad migratoria y la estructura corporal.
"Los rastros fósiles aportan información valiosa sobre el periodo de la historia evolutiva en que dominaron los moluscos", explica Olmo Miguez-Salas, investigador de la Universidad de Barcelona y autor del estudio. Reflejan el comportamiento de los organismos que los dejaron atrás, dándonos una idea de su hábitat y su respuesta a estímulos externos. "Por tanto, es un verdadero indicador de la ecología prehistórica", añade.
Señales de un sistema nervioso primitivo
Miguez-Salas y su equipo investigaron las huellas de movimiento de 77 especies de animales modernos y fósiles, y descubrieron que la curvatura de la trayectoria es proporcional a la longitud y la delgadez del cuerpo. Al comparar la escala integral, que cuantifica la suavidad de la curvatura de la trayectoria, con la longitud normalizada de la estructura del movimiento, un valor que indica cuántas veces el ancho del cuerpo es la longitud corporal utilizada para el movimiento, se hizo evidente la influencia de la estructura corporal en el comportamiento.
Basándose en estos hallazgos, los investigadores analizaron 111 trazas fósiles desde finales del Ediacárico, uno de los últimos períodos geológicos del Proterozoico, hace aproximadamente 620 a 542 millones de años, hasta principios del Cámbrico. Descubrieron que algunas trazas fósiles representativas ya presentaban huellas lisas y direccionales, y que los animales que dejaron estas huellas tenían longitudes corporales entre cuatro y doce veces su anchura.
Estos animales largos y delgados habrían tenido estructuras flexibles, con músculos y una cavidad corporal, y habrían generado propulsión pulsando todo su cuerpo. Los rastros de movimiento fluido observados en los fósiles muestran claramente este modo de locomoción. Lo que es particularmente sorprendente es el momento en que aparecen estas señales alargadas: según los investigadores, hay un aumento pronunciado después de hace unos 545 millones de años, lo que sugiere que los animales de cuerpo alargado pueden haberse estado diversificando antes del período Cámbrico.
Además, como estas trayectorias son generalmente rectas y tienen pocas curvas, es muy probable que estos animales largos y delgados fueran capaces de percibir la dirección en la que debían ir y reaccionar al mundo exterior, lo que significa que la evolución de las funciones sensoriales ya había comenzado.
Cambios silenciosos antes de la explosión
Estas capacidades sensoriales desempeñan un papel importante en la adaptación a entornos complejos. Se cree que, en aquella época, el lecho marino estaba cubierto de una diversa alfombra microbiana: una fina biopelícula formada por bacterias, algas y otros organismos repartidos en capas, debido al aumento de los niveles de oxígeno. Los animales de esta época tenían que moverse y alimentarse eficazmente en un entorno complejo, con una mezcla de distintos tipos de microorganismos. Lo más probable es que el cuerpo alargado fuera la solución óptima para ello.
Los investigadores creen que la evolución de estas estructuras no fue un mero cambio morfológico, sino que estuvo estrechamente relacionada con la sofisticación de los sistemas nervioso y muscular. Estos cambios permitieron procesar la información a lo largo del eje corporal anteroposterior y refinar las respuestas a los estímulos externos. Como resultado, los animales adquirieron pautas de comportamiento más complejas.
El hecho de que estos cambios evolutivos quedaran inscritos en fósiles vivos puede servir de base para replantearse la explosión cámbrica no como un fenómeno repentino, sino como una acumulación de cambios a largo plazo. Detrás de la aparente explosión, ya había millones de años de premoniciones. El equipo espera que la aplicación de esta relación entre la escala integral y la elongación corporal ofrezca nuevas perspectivas para la interpretación de otros biofósiles que se descubran en el futuro. Señalan que también podría aplicarse a otros puntos de inflexión evolutivos, como la biodiversificación del periodo Ordovícico que siguió al Cámbrico.
Lo que nos dicen los rastros fósiles no es el aspecto de las criaturas, sino su comportamiento. Las huellas talladas en el suelo revelan cómo interactuaban las criaturas prehistóricas con su entorno y cómo sobrevivían. Es posible que el brote de un sistema de este tipo ya hubiera comenzado en la víspera de la explosión cámbrica.
Artículo originalmente publicado en WIRED Japón. Adaptado por Alondra Flores.
