La evolución de las raíces de los árboles puede haber provocado extinciones masivas


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 dirigido por científicos de IUPUI, junto con colegas en el Reino Unido.


por la Universidad de Indiana


La evidencia de esta nueva visión de un período notablemente volátil en la prehistoria de la Tierra se informa en el Boletín GSA . El estudio fue dirigido por Gabriel Filippelli, Profesor Canciller de Ciencias de la Tierra en la Facultad de Ciencias de la 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 de los océanos, desencadenando eventos catastróficos de extinción masiva».

El Período Devónico, que ocurrió hace 419 millones a 358 millones de años, antes de la evolución de la vida en la tierra, es conocido por eventos de extinción masiva, durante los cuales se estima que pereció casi el 70% de toda la vida en la Tierra.

El proceso descrito en el estudio, conocido científicamente como eutrofización, es notablemente similar al fenómeno moderno, aunque de menor escala, que actualmente alimenta amplias «zonas muertas» en los Grandes Lagos y el Golfo de México, como exceso de nutrientes de 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 tiempos de crecimiento y luego los arrojaron abruptamente al agua de la Tierra durante los tiempos de descomposición.

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

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 noreste de Escocia, los investigadores pudieron confirmar ciclos previamente identificados de mayor y niveles más bajos de fósforo, un elemento químico que se encuentra 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 , con una mayor meteorización que indica ciclos húmedos con más raíces y menos meteorización que indica ciclos secos con menos raíces.

Lo más significativo es que el equipo descubrió que los ciclos secos coincidían con niveles más altos de fósforo, lo que sugiere que las raíces moribundas liberaron sus nutrientes en el agua del planeta durante estos tiempos.

«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 del fósforo que ocurren al mismo tiempo que la evolución de las primeras raíces de los árboles, una característica de Archaeopteris, también la primera planta en la que crecen hojas y alcanza 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 Período Devónico.

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

Pero la dinámica revelada en el estudio arroja luz sobre otras amenazas más nuevas para la vida en los océanos de la Tierra. Los autores del estudio señalan que otros han argumentado (como en Science en 2016) que la contaminación por fertilizantes, estiércol y otros desechos orgánicos, como las aguas residuales, han colocado a los océanos de la Tierra al «borde de la anoxia», o una falta total de oxígeno.

«Estos nuevos conocimientos sobre los resultados catastróficos de los eventos naturales en el mundo antiguo pueden servir como una advertencia sobre las consecuencias de condiciones similares que surgen de la actividad humana en la actualidad», dijo Fillipelli.

Más información: Matthew S. Smart et al, Liberación mejorada de nutrientes terrestres durante el surgimiento y expansión de bosques del Devónico: Evidencia de fósforo lacustre y registros geoquímicos, GSA Bulletin (2022). DOI: 10.1130/B36384.1



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