Cuando los invertebrados dominaban la Tierra: los "aliens" de Burgess Shale.

Querida hija:

En muchas películas de género fantástico se describe la existencia de "puertas" en nuestro mundo que nos proporcionan acceso a otras dimensiones o a otras épocas, como en Stargate por ejemplo. Pues esas puertas existen. Una de esas puertas se encuentra en un remoto lugar de las Rocosas canadienses, y nos permite viajar casi casi hasta los orígenes de la Vida moderna, haciéndonos retroceder hace ¡500 millones de años!. La excepcional conservación de los fósiles de Burgess Shale nos hace literalmente viajar en el tiempo y contemplar con nuestros propios ojos aquella misteriosa fauna marina de los mismos comienzos de la Vida como si aún pudieran moverse.

Reconstrucción del ambiente marino de Burgess Shale. Ilustración: Ken Daud

Introducción: el descubrimiento de una fauna alucinógena

1886 fue un año notable en la Historia de Canadá. Aquel año se terminó el Ferrocarril Trans-canadiense que atravesaba el continente norteamericano desde Montreal hasta Vancouver. En Junio de aquel año se realizó el primer viaje de una ruta que hizo más accesibles las Montañas Rocosas. Precisamente allí, en la mismísima divisoria continental en el sudeste de Columbia Británica, hoy situada en el Parque Nacional Yoho, en el espectacular Monte Stephens, un trabajador del ferrocarril encontró fósiles de trilobites, hallazgo que fue reportado a Richard McConnell, del Servicio Geológico de Canadá, que se hallaba trabajando en aquel lugar.

Ubicación del yacimiento de Burgess Shale en Columbia Británica, Canadá

Posteriormente, y procedentes de aquel mismo lugar, aparecerían extraños fósiles de criaturas con apéndices, muchas patas y formas raras que fueron descritas como algún tipo de "gambas sin cabeza". Estos fósiles llegaron a conocimiento del paleontólogo estadounidense Charles Doolittle Walcott (1850 - 1927) y llamaron poderosamente su atención pues dató dichos fósiles acertadamente como pertenecientes al Cámbrico Medio (hace 510 - 505 millones de años).

Fíjate en su tremenda antigüedad. El Cámbrico es el primer periodo de la Era Paleozoica y empieza hace 541 millones de años. Se supone que fue en este periodo cuando aparecen la gran mayoría de los "Filos" o Tipos zoológicos que hoy día existen, y por eso el hallazgo de fósiles de esta época (en general, escasos) fue un hito porque permitía a los especialistas escudriñar los orígenes mismos de las faunas actuales.

En 1907 Walcott fue nombrado Secretario de la poderosa e influyente Smithsonian Institution, y bajo su paraguas acudió ese mismo año a Mount Stephens para ver con sus propios ojos qué era aquello. Acabó haciendo de dicha región el objetivo científico de su vida, y en 1909 empezó a excavar allí, descubriendo una cantera que pasó a la Historia con el nombre de Burgess Shale (las lutitas de Burgess). Estuvo excavando cada verano casi hasta el final de su vida.

Charles Walcott excavando en Burgess Shale

Concretamente descubrió un sitio que bautizó con el nombre de Phyllopod Bed donde entre 1911 y 1917 saldría el 95% de los fósiles del yacimiento, debido a una extraña criatura que tenía pies con forma de hoja ("Filópodo"). Lo más extraordinario de aquel yacimiento era el excepcional estado de conservación de animales fosilizados con cuerpos blandos. Verás, lo normal es que se fosilicen estructuras duras: dientes, conchas, huesos o caparazones porque su resistencia mecánica favorece su propia conservación y mineralización, mientras que los tejidos blandos se pierden.

Pero en Burgess Shale, cada fósil impreso en las rocas era casi como una fotografía de lo que había sido el animal en vivo, y además, ¡animales blandos!. Se trata de una época en la que los Vertebrados aún no habían aparecido. ¿Por qué sucedió esto?

Mount Stephens, Parque Nacional Yoho, Canadá

En el Cámbrico medio, la vida existía exclusivamente en ambientes marinos. La Tierra era árida e inhóspita, y sólo en los mares existían las condiciones para la vida. Se cree que lo que hoy es Burgess Shale era un mar somero, de no más de 200 metros de profundidad y de fondo sedimentario (arenas o barros). Se cree que se produjeron deslizamientos de sedimentos que arrastraron a un gran número de criaturas (se han encontrado 75.000 individuos fosilizados) a una profundidad donde no había oxígeno y además protegió esos cuerpos blandos de carroñeros. Los posteriores avatares geológicos elevaron ese antiguo fondo marino en las espectaculares Montañas Rocosas canadienses, donde quedaron archivados como en las páginas de un libro de fotografías.

Pero volvamos a Walcott. Estudió los fósiles que descubrió con la tecnología que disponía entonces y aplicando la filosofía natural que estaba en boga en su época. Según Walcott, todos los organismos que había encontrado en Burgess Shale podían ubicarse de los Filos zoológicos actualmente existentes, y no prestó especial atención a las a veces extravagantes características morfológicas de muchas de aquellas criaturas. Hoy día la mayoría de interprestaciones de Walcott se consideran incorrectas, pero has de tener en cuenta que seguramente Walcott no podía llegar a otras conclusiones en su época, conclusiones que en aquel entonces no le fueron disputadas.

El caso es que hacia 1930, una vez muerto Walcott, decayó el interés sobre estos fósiles, que acabaron guardados en cajas guardadas en oscuros almacenes del Smithsonian. Nadie volvería a reparar en ellos durante los siguientes 30 años.

El "revival" de Burgess Shale

Llegan los años 60 y 70 y la Biología ha avanzado de una forma espectacular al igual que la Paleontología, que goza de herramientas tecnológicas como el microscopio electrónico de barrido que Walcott no pudo ni soñar. Por tanto, una nueva generación de investigadores redescubren, reexaminan y reinterpretan sus fósiles, extrayendo información completamente inédita.

Así, Alberto Simonetta realiza una primera revisión entre 1962 y mediados de los 70, y en ésta década será el equipo formado por Harry Whittington, David Bruton, Christopher Hughes, Derek Briggs y Simon Conway Morris revisan en profundidad los fósiles y reasignan las especies a sus Filos correspondientes pero se dan cuenta de que hay un cierto número de especies que no corresponden a ningún Filo conocido, y algunas otras cuyas relaciones filogenéticas con los Filos actuales no están claras. En gran parte gracias a este reestudio de Burgess Shale, el equipo de Whittington fue responsable del concepto de Explosión Cámbrica como un momento de súbita emergencia y diferenciación de nuevos Filos zoológicos.

Wonderful Life, de Stephen Jay Gould

Pero sería el paleontólogo y divulgador evolutivo Stephen Jay Gould quien populariza definitivamente los fósiles de Burgess Shale cuando en 1989 publica su libro Wondeful Life, donde abunda en el concepto de Explosión Cámbrica y formula su hipótesis evolutiva del "equilibrio puntuado", según la cual la Historia de la Vida atraviesa épocas de intensa generación y diferenciación de nuevas formas de vida que alternan como momentos de "tranquilidad" en las que esas formas de vida se asientan y entablan la lucha por la vida que fijará su destino: la supervivencia o la extinción. Estas teorías están de candente actualidad y se siguen discutiendo por la comunidad científica, dividida a favor y en contra.

Así, se reanudan las excavaciones en Burgess Shale y se desentierran nuevos fósiles que ayudan a entender lo que estaba pasando allí. Incluso se descubre un nuevo yacimiento de la misma época a 42 km de distancia, en Kootenay.

La fauna de Burgess Shale.

En Burgess Shale se han identificado 172 especies de animales, pelágicos y bentónicos si bien abundan mucho más éstos últimos, habitantes de un fondo marino sedimentario. De éstos, hay tanto "infauna", animales que vivían enterrados en el sedimento, y "epifauna", que se desplazaban en su superficie.

Los grupos a los que pertenecen las especies identificadas son: Artrópodos (el 33%), Poríferos (o sea, Esponjas, el 22%, Algas (14%), Braquiópodos (5%), Priapúlidos (3%), Moluscos (3%), Anélidos (3%), Hemicordados (2%), y Otros (15%).

Algunas criaturas de Burgess Shale. Dibujo: Marianne Collins

Pero existen claramente especies más representadas que otras. El 25% de esas 172 especies están ampliamente presentes, y se ha calculado que las cinco especies más abundantes constituyen por sí solas entre el 50 y el 75% de los individuos recuperados.

Existen tres grandes grupos: aquellas especies que pertenecen a grupos actuales como Artrópodos, Onicóforos, Moluscos, Poríferos, etc., aquellas que pertenecen a grupos extintos como Trilobites, Dinocáridos o Cambroénidos, y finalmente especies que no han podido ser asignadas a ningún grupo con seguridad:

Amiskwia sagittiformis, con forma agusanada y textura posiblemente gelatinosa

Siphusauctum gregarium, con una forma de cáliz que recuerda a un Crinoideo, y probables hábitos filtradores

Dinomischus, con forma de flor y tallo pero sin aparente relación con Siphusauctum.

Los fósiles más notables son los siguientes:

Marella splendens es la especie más abundante con diferencia de las halladas en Burgess Shale. Se trata de un pequeño artrópodo de 2 cm de longitud, de aspecto tipo gamba o quisquilla, pero con dos grandes espinas curvadas hacia atrás que le salen de la cabeza. No se han encontrado trazas de ojos por lo que se supone que podría ser un animal ciego. Sin embargo, no se ha podido determinar su situación dentro de los Artrópodos, puesto que no parece pertenecer ni al grupo de los trilobites, ni a los crustáceos ni a los quelicerados. Canadaspis perfecta es la segunda especie más abundante, esta vez identificado como un crustáceo bentónico, en el que se pueden diferenciar perfectamente sus partes anatómicas y estaba dotado de un caparazón bivalvo.

Fósil de Marella splendens

Opabinia regalis es un Artrópodo problemático en su identificación. De cuerpo alargado y segmentado de entre 5 y 7 cm de longitud, tiene cola en forma de abanico y una serie de apéndices laterales a lo largo de los costados de su cuerpo. De la cabeza o el "hocico" sale una probóscide terminada en una especie de garra. Sus extremidades locomotoras son del tipo "lobopodio", de forma lobular sin articular, lo que no ha impedido clasificar al animal como Artrópodo si bien se ha acuñado para él el grupo de nombre Dinocárido para ubicarlo. Se cree que era un animal bentónico que podría ser carroñero o detritívoro.

Opabinia regalis

Anomalocaris nathorsti es, sin duda, el más bizarro y lisérgico de los animales de Burgess Shale. Su género significa algo así como "gamba anormal", o sea, con eso te lo digo todo y no te digo nada. Es una criatura verdaderamente alienígena que inicialmente fue interpretada como diversas criaturas pues se habían recuperado partes separadas que, con la aparición de ejemplares completos se ha podido ver que era una única especie. Cuerpo aplastado con cola en abanico, con una longitud total de casi un metro (lo que lo convierte en la mayor especie del yacimiento), cabeza y ojos grandes, dos tentáculos que flanquean la boca y apéndices locomotores tipo lobopodias, se ha interpretado como un depredador pelágico que debía capturar a sus presas con sus tentáculos bucales y luego triturarlos con sus placas dentarias circulares. Su forma de desplazamiento debió ser mediante ondulaciones del cuerpo en sentido vertical.

Anomalocaris nathorstii

Hoy día se tiene claro que Anomalocaris era un Artrópodo, si bien se le ha metido en el mismo grupo que se creó para Opabinia, esto es, un dinocárido, sea cual sea la naturaleza de este extraño grupo.

Hallucigenia sparsa le disputa seriamente a Anomalocaris el título honorífico del "alien" más extraño de Burgess Shale. De hecho, su nombre genérico significa "alucinación", con lo que ya ves el grado de frikismo de esta fauna asombrosa. Este género (con tres especies conocidas) es conocido de otros yacimientos cámbricos y se asemeja, grosso modo, a un gusano con patas y con espinas cuya longitud varía según las especies entre 0,5 y 5,5 cm.

Hallucigenia sparsa

A un lado del animal había una serie de apéndices de tipo lobopodio que se interpretaban como patas ambulatorias, y en el lado opuesto una serie de largas espinas que podrían ser defensivas, pero bien mirado era complicado decidir cuál era el lado de "arriba" y cual el lado de "abajo" del animal. Para dilucidar esto, y más cosas, se tuvo que esperar a que la tecnología avanzase lo suficiente y por eso Hallucigenia ejemplifica perfectamente la Historia de la comprensión de los fósiles del yacimiento. Walcott inicialmente lo había considerado como un Poliqueto (es decir, un Anélido).

Pero en 1977 Conway Morris tuvo claro que no era un Anélido y pasó a ser considerado parte de un grupo desconocido, y fue él quien acuñó el género Hallucigenia para remarcar su apariencia onírica. Fue Lars Ramsköld en los años 90 quien usando instrumentos quirúrgicos muy precisos logró descubrir una fila de apéndices dotados de garras. Por tanto, se pudo confirmar cuál era su parte de arriba (las espinas, que antes se interpretaban como "zancos" para caminar) y los lobopodios hacia abajo, verdaderas patas ambulatorias. Fue este especialista el primero en intuir la semejanza de Hallucigenia con los Onicóforos, un extraño y primitivo grupo de "gusanos aterciopelados" que viven sólo en bosques húmedos del Hemisferio Sur.

Fósiles de Hallucigenia

Fue la aplicación del microscopio electrónico de barrido aplicado a los fósiles de este curioso gusano la que resolvió el problema: se pudieron observar detalles de las garras que de otro modo sería imposible de ver, y quedó claro que eran del mismo tipo y estructura que las garras de los Onicóforos, por lo que hoy día se acepta que Hallucigenia formaba parte de este grupo.

Termino aquí este repaso de los fósiles más notables de Burgess Shale (y me dejo muchos en el tintero) hablándote de Wiwaxia corrugata. Se trata de una especie de bola blanduzca recubierta de escamas carbonatadas, y coronado por dos filas de espinas comprimidas lateralmente en sentido transversal, que se interpretan como un arma defensiva contra depredadores. Según algunos autores podría tratarse de un animal relacionado con los Poliquetos, pero las evidencias de los últimos años parecen inclinar la balanza hacia el lado de los Moluscos sin concha.

Los "otros" Burgess Shale

Este yacimiento canadiense es excepcional pero no es único. Lo que sucede es que fue el primero de su género en ser descubierto y da la casualidad que es además el más rico. Pero se han ido descubriendo algunos otros yacimientos del Cámbrico medio en otros lugares del mundo que han arrojado faunas similares, incluso con géneros y especies ya conocidas de Burgess Shale, en lo que se ha dado en llamar "Faunas tipo Burgess Shale".

Reconstrucción de Pambdelurion

Hablamos de Sirius Passet, en Groenlandia, descubierto en 1984 y donde se han encontrado artrópodos de amenazadora apariencia como Pambdelurion o Kerygmachela; o Chengjiang, Yunnan, China, también de 1984, y donde también se han recuperado especies de Anomalocaris o Hallucigenia que han ayudado a comprender los especímenes de Burgess Shale.

MÚSICA RECOMENDADA: Christopher Young - Species


Comentarios

  1. Estoy maravillada con su blog, lo empezamos a leer recién con mi hijo de casi 8 años. Muchas gracias por tan lindo vocabulario, contenido y empeño.

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    1. ¡Muchas gracias Daniela!, encantado de que aproveche a tu hijo, ellos son el futuro de la conservación del medio ambiente

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  2. Leí el libro de Gould hace ya muchos años, y se lo regalé con orgullo a mi sobrino hace tiempo. Precioso en la narración -Gould era un maestro en la divulgación-, maravilloso a la hora de exponer el contenido. Sobre el asunto en sí, es fascinante imaginar cómo era aquel mundo, para acto seguido tratar de verlo poco que conocemos del nuestro.
    Felicidades y gracias por el blog, en todo caso :-)

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  3. Me parece fascinante el tema y te doy las gracias por exponerlo de forma tan detallada

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