Un incremento s¨²bito de ox¨ªgeno explica el origen de los animales

Uno de los problemas centrales de la biolog¨ªa evolutiva ¡ªtanto que ha llegado a denominarse ¡°la paradoja de Darwin¡±¡ª es la explosi¨®n c¨¢mbrica, el origen de los animales en los albores de esa era, hace 540 millones de a?os. Sobre todo si se tiene en cuenta que los 3.000 millones de a?os anteriores solo conocieron la existencia de bacterias y otros microbios unicelulares. ?Por qu¨¦ la evoluci¨®n tard¨® tanto en inventar a los animales y luego lo hizo tan deprisa? Evolucionistas de la Universidad de Harvard acaban de encontrar la explicaci¨®n: el incremento s¨²bito del ox¨ªgeno en los oc¨¦anos terrestres no solo aport¨® la energ¨ªa necesaria para la vida multicelular, sino tambi¨¦n el disparador de la complejidad en las redes ecol¨®gicas de la ¨¦poca.

Durante los 3.000 millones de a?os antes solo hubo microbios

¡°Ox¨ªgeno y ecolog¨ªa¡±, dice a EL PA?S el jefe del equipo de Harvard, el bi¨®logo evolutivo Andrew Knoll. ¡°La ecolog¨ªa y la geolog¨ªa, o la historia f¨ªsica de la Tierra, han engendrado dos hip¨®tesis sobre la explosi¨®n c¨¢mbrica que se han considerado hasta ahora mutuamente exclusivas; lo que es ¨²til sobre nuestro trabajo es que muestra que la ecolog¨ªa (las redes de predadores y presas) y el ox¨ªgeno (las condiciones externas que impone la geolog¨ªa) son dos caras de la misma moneda¡±.

Suele decirse que el futuro ya est¨¢ aqu¨ª. El pasado tambi¨¦n. Knoll, Eric Sperling y sus colegas de la Universidad de Harvard, el Instituto Scripps de Oceanograf¨ªa, la Universidad de California en San Diego y el Laboratorio de Biolog¨ªa Marina de Waltair, en India, han utilizado los h¨¢bitats que actualmente padecen una baja concentraci¨®n de ox¨ªgeno, los fondos m¨¢s profundos del oc¨¦ano, como un an¨¢logo de los litorales prec¨¢mbricos. Han pintado as¨ª un cuadro muy realista de lo que la escasez de ox¨ªgeno ¡ªcomo la que tuvo la Tierra hasta el inicio del c¨¢mbrico¡ª supone para un ecosistema real, en lugar de tener que imagin¨¢rselo. Y la diferencia ha resultado crucial.

Un error estimulante

El evolucionista neoyorkino Stephen Jay Gould, fallecido en 2002, es una de las figuras m¨¢s parad¨®jicas de la biolog¨ªa reciente. Nadie parece estar de acuerdo con ¨¦l, pero todo el que le ha le¨ªdo ¡ªtanto sus art¨ªculos t¨¦cnicos como sus libros de divulgaci¨®n¡ª confiesa deberle algo. Despu¨¦s de Darwin, fue seguramente el gran culpable de haber se?alado a la explosi¨®n c¨¢mbrica como un problema fundamental de la biolog¨ªa evolutiva. Lo hizo en su libro La vida maravillosa, de 1989 (Wonderful life, en ingl¨¦s, un homenaje a la c¨¦lebre pel¨ªcula de Frank Capra que en Espa?a se titul¨® Qu¨¦ bello es vivir).

Un libro que ha movido ya a dos generaciones de bi¨®logos hacia una disciplina seminueva llamada evo-devo (evoluci¨®n y desarrollo, development en ingl¨¦s).

Uno de los cient¨ªficos inspirados por Gould es el primer autor del nuevo trabajo, Erik Sperling, de la Universidad de Harvard; tiene ahora 33 a?os, y ley¨® el libro hace 12.

"La vida maravillosa no ha tenido un uso directo en nuestro estudio", dice a EL PA?S, "pero sigue siendo importante en mi desarrollo cient¨ªfico. Recuerdo perfectamente leerlo entre dos cursos de la carrera, y fue la raz¨®n por la que empec¨¦ a estudiar la radiaci¨®n c¨¢mbrica". Los cient¨ªficos j¨®venes parecen haber sustituido la antigua explosi¨®n por esta radiaci¨®n, que significa lo mismo con menos decibelios.

¡°Parte del libro de Gould se considera ahora incorrecto, pero fue estimulantemente incorrecto¡±, concluye el cient¨ªfico de Harvard. All¨ª no regalan las plazas.

Los cient¨ªficos de Harvard han mostrado que la escasez de ox¨ªgeno se asocia a un exiguo n¨²mero y una pobre diversidad de especies carn¨ªvoras; basta moverse a parajes con mayores concentraciones de ox¨ªgeno para que esas especies florezcan y se diversifiquen como una mala hierba y toda su familia, generando una red tr¨®fica (qui¨¦n se come a qui¨¦n en un ecosistema) mucho m¨¢s compleja e interesante.

Como ocurre a menudo con las obras de arte, hay que dar un paso atr¨¢s para apreciar la importancia de estos resultados. Desde que Darwin se?al¨® el problema de la explosi¨®n c¨¢mbrica en El origen de las especies ¡ª¡°la principal objeci¨®n que cabe oponer a mi teor¨ªa¡±, reconoci¨® con caracter¨ªstica sinceridad¡ª, los evolucionistas han discutido durante un siglo y medio sobre las dos hip¨®tesis enfrentadas que pod¨ªan explicarla: un disparador externo, geol¨®gico, o un est¨ªmulo interno o biol¨®gico. Y si los de Harvard han hecho bien sus n¨²meros, el disparador externo (el ox¨ªgeno) genera por s¨ª mismo el est¨ªmulo interno, que es una diversidad de especies carn¨ªvoras suficiente para generar una red tr¨®fica interesante y creativa.

La explosi¨®n c¨¢mbrica fue la gran pesadilla de Darwin durante los 20 a?os que tard¨® en desarrollar y cimentar su teor¨ªa de la evoluci¨®n por selecci¨®n natural. Este mecanismo evolutivo es gradual y parsimonioso, basado en la reproducci¨®n diferencial de los organismos con peque?as ventajas adaptativas en su entorno local, y se compadece mal con los saltos relativamente bruscos que muestran los estratos geol¨®gicos. Y el mayor de ellos es la explosi¨®n c¨¢mbrica, o el origen de los animales hace 540 millones de a?os.

La biolog¨ªa de Darwin era gradual porque antes lo fue la geolog¨ªa de su mentor cient¨ªfico, Charles Lyell. Ambos naturalistas dedicaron grandes esfuerzos por huir del catastrofismo b¨ªblico de la ¨¦poca, que pretend¨ªa explicarlo todo mediante diluvios universales y otras divinas intervenciones.

Hay que decir, sin embargo, que la geolog¨ªa actual no es siempre gradual y parsimoniosa. Del mismo modo que la extinci¨®n de los dinosaurios ¡ªy de la mitad de las especies que poblaban el planeta hace 68 millones de a?os¡ª se debi¨® a la colisi¨®n de un gigantesco meteorito, el origen de los animales parece ser obra de un igualmente desapacible incremento en los niveles de ox¨ªgeno de la Tierra. Bronco pret¨¦rito.