Las grandes mareas y la vida en tierra firme

Esta teoría cuenta ahora con el apoyo de investigadores del Reino Unido y de la Universidad de Upsala que, por primera vez, han utilizado modelos matemáticos establecidos para simular las mareas en la Tierra durante este período. El estudio ha sido publicado en Proceedings of the Royal Society A.

"Durante largos períodos de la historia de la Tierra, hemos tenido rangos de marea pequeños. Pero en el Silúrico tardío y Devónico temprano, parecen haber sido grandes en algunas partes del mundo. Estos resultados parecen muy sólidos, porque incluso si cambiamos Variables del modelo como la profundidad del océano, obtuvimos los mismos patrones ", dice Per Ahlberg, profesor de biología de organismos evolutivos en la Universidad de Upsala.

Hace entre 420 y 380 millones de años (Ma), es decir, durante el final de un período geológico, el Silúrico, y el comienzo del siguiente, el Devónico, la Tierra era un mundo completamente diferente al de ahora. En lugar de los continentes conocidos de hoy, había otras masas de tierra, agrupadas en el hemisferio sur. Extendiéndose a lo largo del Polo Sur estaba el enorme continente de Gondwana.

Al norte de él había otro grande conocido como Laurussia, y apretados entre los dos había algunos pequeños continentes. Otras diferencias destacadas en comparación con ahora fueron que el día de la Tierra duró solo 21 horas, ya que nuestro planeta giraba más rápido sobre su propio eje, y la Luna parecía mucho más grande porque su órbita estaba más cerca de la Tierra.

De la vida en el mar a la tierra firme

La vida en la tierra había comenzado a establecerse gradualmente. Pero los vertebrados, que entonces consistían solo en varios tipos de peces, todavía se podían encontrar solo en los océanos. Luego, durante el Devónico, tuvo lugar una inmensa diversificación de peces. Un grupo que surgió fue el de los peces óseos, que representan más del 95 por ciento de todos los peces en la actualidad, pero también fueron los antepasados de los vertebrados terrestres.

Los primeros peces óseos fueron los primeros animales en desarrollar pulmones. No se ha aclarado qué desencadenó la evolución de los peces óseos y cómo algunos de ellos comenzaron a adaptarse a una vida en tierra. Una teoría es que sucedió en ambientes de mareas donde, en algunos períodos, los peces habían sido aislados en charcos como resultado de mareas particularmente grandes. Este desafiante hábitat puede haber impulsado la evolución de los pulmones y, más tarde, la transformación de las aletas en patas delanteras y traseras.

Para probar esta teoría de las mareas, los investigadores de la Universidad de Upsala, en colaboración con colegas de las universidades de Oxford y (en Gales) Bangor, utilizaron un modelo matemático establecido del sistema de mareas por primera vez para simular, en detalle, las mareas en el Silúrico tardío y Devónico temprano.

Los datos sobre las posiciones de los continentes, la distancia de la Luna, la duración del día de la Tierra, la gravedad de nuestro planeta y las propiedades físicas del agua de mar se introdujeron en el modelo. Estas simulaciones demostraron de manera inequívoca que el período, al igual que el actual, fue uno en el que se produjeron grandes mareas en algunos lugares.

El pequeño continente del sur de China en el Ecuador mostró una diferencia de más de cuatro metros en el nivel del mar entre la marea alta y baja. La existencia de mareas en ese momento se ha verificado previamente mediante estudios de estratos geológicos, pero no ha sido factible determinar el alcance de la diferencia entre marea baja y marea alta. Para los investigadores, esta noticia ha sido interesante, ya que los hallazgos de fósiles indican que fue específicamente alrededor del sur de China donde se originaron los peces óseos.

"Nuestros resultados abren la puerta a análisis de mareas más profundos e incluso más detallados de episodios clave en el pasado de la Tierra. El método puede utilizarse para explorar el posible papel de las mareas en otros procesos evolutivos del desarrollo de los vertebrados. Y quizás, a la inversa, si son mareas su influencia en la dinámica de los océanos, jugó un papel en las grandes extinciones marinas que han tenido lugar una y otra vez en la historia de la Tierra ", dice Ahlberg.

Referencia

A key environmental driver of osteichthyan evolution and the fish-tetrapod transition?
H. M. Byrne, J. A. M. Green, S. A. Balbus and P. E. Ahlberg. Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences
https://doi.org/10.1098/rspa.2020.0355