La Explosión Cámbrica: El Big Bang Biológico. Parte 6

Stephen C. Meyer, Marcus Ross, Paul Nelson, y Paul Chien

Objeción B: La radiación Vendiana

Como hemos visto antes, algunos han tratado de defender el Neodarwinismo cuestionando la integridad del registro fósil. Sin embargo, otros aceptan el testimonio de los fósiles, pero luego defienden el Neodarwinismo al sugerir que el registro fósil en efecto documenta algunas de las formas de transición intermedias requeridas por esta teoría y, en menor medida, por la teoría del Equilibrio Puntuado. En particular, se ha sugerido que un grupo de organismos multicelulares del Precámbrico tardío (Vendiano) podrían representar a las transiciones intermedias de los animales del Cámbrico.

Los paleontólogos han hecho descubrimientos de fósiles Vendianos en Inglaterra, Newfoundland, el Mar Blanco en el noroeste de Rusia, y el desierto de Namibia en el sur de África. Si bien estos fósiles fueron originalmente fechados entre 700 y 640 millones de años atrás, ambas capas de ceniza volcánica por debajo y por encima del sitio de Namibia han proporcionado recientemente métricas más precisas de radio-fechas. Estos estudios fijan la fecha de la primera aparición de los fósiles Vendianos en 565-570 millones de años y su última aparición en el límite del Cámbrico aproximadamente a 543 millones de años atras.65

Hay cuatro tipos de fósiles Vendianos, todos los cuales aparecieron por primera vez entre 570 y 543 millones de años. La primera incluye a la extraña fauna Ediacara llamada así por su lugar más destacado en las colinas de Ediacara en el desierto del suroeste de Australia. Estos incluyen a Dickinsonia y a la enigmática Spriginna, con su alargado y segmentado cuerpo y su posible protector de la cabeza. Estos organismos son, al menos en su mayoría, de cuerpo suave y lo suficientemente grandes para identificarlos a simple vista. El segundo grupo está formado por las esponjas del Precámbrico, animales primitivos que surgieron por primera vez desde 565 hasta 570 millones de años atrás. El tercer grupo incluye trazas fósiles (los posibles restos de actividad de los animales), tales como surcos, madrigueras, y restos fecales. Estos pueden representar los restos de primitivas criaturas semejantes a gusanos y moluscos primitivos. El cuarto grupo de fósiles puede representar realmente los fósiles de moluscos primitivos. De hecho, un reciente descubrimiento en los acantilados a lo largo del Mar Blanco en el noroeste de Rusia respalda la existencia de moluscos en el Vendiano. Allí, los científicos han descubierto treinta y cinco especímenes distintos de Kimberella, una forma animal simple. Estos nuevos ejemplares del Mar Blanco, datados a 550 millones de años atrás, sugieren que Kimberella “tenía una capa fuerte, como concha, se deslizó a lo largo del fondo del mar, y se parecía a un molusco.”, Comentó el paleontólogo Douglas Erwin de la Institución Smithsoniana que ” Es el primer animal que puede convincentemente demostrarse es más complicado que un gusano”. El estilo Radula en los sedimentos del fondo marino precámbrico tanto de Canadá como Australia han sido atribuidos a los moluscos, y Kimberella bien puede ser el productor de las huellas.66 Los autores del original y descriptivo artículo en Nature, Mikhail Fedonkin y Waggoner Benjamin, concluyeron sobre la base de sus hallazgos que por lo menos los moluscos bilaterales empezaron a diversificarse antes del comienzo del Cámbrico “67.

Aunque fascinante, el último registro fósil precámbrico no disminuye significativamente la dificultad de dar cuenta de la explosión del Cámbrico ya sea en un modelo neodarwinista o puntuacionista. En primer lugar, con la excepción de Kimberella, los planes corporales de organismos fosilizados visibles (en oposición a los rastros fósiles) no guardan clara relación con cualquiera de los nuevos organismos que aparecen en la explosión del Cámbrico (o después) .68 Los organismos Ediacarianos como Dickinsonia y Springinna no tienen ojos, boca, o ano. Por esta razón, muchos paleontólogos dudan de que estos organismos pertenezcan incluso al reino animal.69 Como Erwin, Valentine, Jablonski y han advertido:

A pesar de que los fósiles de cuerpo blando que aparecen alrededor de 565 millones de años atrás parecen ser animales, sus clasificaciones son muy controvertidas. Tan sólo en los últimos años estos fósiles Ediacarianos han sido vistos como protozoos, como líquenes, como parientes cercanos a los cnidiarios, como un grupo hermano de los cnidiarios u otros animales, representantes de un filo más avanzado, extinto, y como representativo de un nuevo reino totalmente separado de los animales. Sin embargo, otros especialistas han repartido la fauna entre los filos vivos, que algunos asignan a cnidiarios y otros a platelmintos, anélidos, artrópodos y equinodermos. Este estado confuso de cosas surgió porque estos fósiles corporales no tienden a compartir detalles anatómicos definitivos con los grupos modernos, por lo que las asignaciones deben basarse en las vagas semejanzas de forma general y específica, un método que ha demostrado con frecuencia ser engañoso en otros casos. [énfasis agregado] 70

En segundo lugar, el último estrato precámbrico documenta muy pocos tipos de animales, tres o a lo sumo cuatro filos (Cnidiaria, Porifera y, posiblemente un Mollusca y un filo gusano), incluso para la concesión de las estimaciones más optimistas de la importancia de los fósiles corporales y rastros vendianos. 71 Los estratos precámbricos revelan trazos fósiles consistentes de surcos superficiales y madrigueras, junto con partículas fecales. Aunque son pequeños, éstos sólo podrían haber sido hechos por organismos de un grado relativamente alto de diferenciación. Así, algunos han argumentado que estos rastros fósiles sugieren la existencia de organismos con una cabeza y una cola, sistemas nerviosos, una pared de cuerpo musculoso que le permita arrastrarse o hacer una madriguera, y un intestino con boca y ano.72 Esta inferencia de características físicas indicaría que estos organismos poseen un “nivel orgánico” de complejidad, por encima de la de los gusanos planos. Algunos paleobiólogos han especulado, por lo tanto, que los rastros, madrigueras y senderos de alimentación indican la existencia de dos (probablemente Mollusca y un filo de gusano) o menos tipos de animales antes del Cámbrico. 73

Sin embargo, incluso en la interpretación más optimista de estos restos, los estratos Precámbricos cuentan con no más de cuatro planes corporales animales (incluyendo algunas características en gran parte desconocidas). Por lo tanto, ni la peculiar fauna ni el registro fósil precámbrico en su conjunto establecen la existencia de la gran variedad de intermediarios de transición que el Neodarwinismo y el Equilibrio Puntuado requieren. La explosión Cámbrica da fe de la primera aparición de organismos que representan, al menos diecinueve filos. Sin embargo, los organismos Vendianos representan formas ancestrales, como máximo, de cuatro filos Cámbricos (la concesión del estatuto ancestral a un filo gusano y Kimberella como un molusco). Esto hace que entre el 80 y el 90 por ciento de los filos del Cámbrico, queden sin antepasados en las rocas del Precámbrico. Además, incluso si uno concede que los representantes de cuatro filos existen en el Precámbrico, esto no significa que estas formas eran en realidad los intermediarios de transición. Algunos eran, o puede haber sido, representantes de filos cámbricos conocidos como las esponjas (filo Porifera), con lo que no demuestran una transformación gradual, sino sólo la aparición más temprana de un previamente conocido filo.

Hay otra razón por la que a finales del Precámbrico (o Vendiano) los fósiles no hacen más fácil para el Neodarwinismo explicar el patrón de aparición en el registro fósil. Los fósiles Vendianos mismos evidencian un desconcertante aumento discontinuo de la complejidad biológica específica que no es suficiente para dar cuenta de la explosión cámbrica. Antes de la aparición de organismos como Kimberella, Dickinsonia, y las esponjas, las formas vivas documentadas en el registro fósil de más de 3,000 millones de años son solamente organismos unicelulares y colonias de algas. La aparición de los moluscos primitivos, los animales de dos dimensiones como Dickinsonia, esponjas y gusanos (como lo demuestran las huellas fósiles) representan, por lo tanto, un aumento significativo de discontinuidad en el contenido de información o complejidad especificada del mundo biológico, no muy diferente de manifestado en la explosión del Cámbrico en sí (aunque en mucho menor grado).

Por lo tanto, los organismos de Ediacara y de otro tipo en el Vendiano pueden dar fe de un aumento repentino separado en la complejidad biológica especificada dentro de un corto período de tiempo geológico (unos 20 millones de años) después de aproximadamente 3 mil millones de años en los que sólo las bacterias y las algas habitaban la tierra. El salto de complejidad requerido para la aparición de estos organismos en este corto período de tiempo parece sobrepasar los recursos explicativos de la selección / mutación o los mecanismos de especies / selección (véase la discusión en la sección V.A). Así, la aparición de los fósiles Vendianos no resuelve el problema del aumento repentino en la complejidad biológica durante el Cámbrico; en el mejor de los casos, constituye otro, aunque menor, de manifestación del mismo problema en los estratos precámbricos mayores.

De hecho, incluso si uno se refiere a la aparición de los fósiles Vendianos como evidencia de una especie de “puente” en la explosión del Cámbrico, el tiempo total abarcado por las radiaciones Vendiana y Cámbrica sigue siendo extremadamente breve en relación a las expectativas y requerimientos neodarwinianos.74 Sólo los 40-45 millones años transcurridos entre el comienzo de la radiación Vendiana (565-570 millones de años atrás) y el fin de la explosión Cámbrica (525 millones de años atrás). Esto representa alrededor del 7 por ciento del tiempo que los modernos neodarwinistas esperan para el desarrollo de los animales complejos a partir de un presunto ancestro común (véase el análisis de la divergencia profunda en la sección IV.C) y, en casi todos los sentidos, mucho menos tiempo que lo que el mecanismo de mutación / selección haría necesario (véase la sección VA). Hasta hace poco, los estudios radiométricos había estimado la duración de la radiación cámbrica en sí misma en 40 millones de años, un periodo de tiempo tan breve, geológicamente hablando, que los paleontólogos la habían llamado una “explosión”. La rapidez relativa de este caso, aunque en la primera medida de su duración, ya había planteado serias dudas sobre la idoneidad del mecanismo Neodarwinista. El tratamiento del Vendiano y las radiaciones Cámbricas como un continuo evento evolutivo (en sí misma una suposición dudosa) sólo devuelve el problema a su anterior estado, apenas positivo para los defensores del Neodarwinismo.

Próximo post: Objeción C: La hipótesis de divergencia profunda

Referencias en este post:

65. John P. Grotzinger, Samuel A. Bowring, Beverly Z. Saylor, and Alan J. Kaufman, “Biostratigraphic and Geochronologic Constraints on Early Animal Evolution,” Science 270 (1995): 598–604. A few Ediacarans may have survived until the middle Cambrian. See Simon Conway Morris, “Ediacaran-like Fossils in Cambrian Burgess Shale-type Faunas of North America,” Paleontology 36 (1993), part 3: 593–635.
66. R. Monasterski, “Ancient Animal Sheds False Identity,” Science News 152 (30 Aug. 1997): 32.
67. Mikhail A. Fedonkin and Benjamin M. Waggoner, “The Late Precambrian Fossil Kimberella Is a Mollusc-like Bilaterian Organism,” Nature 388 (1997): 868.
68. Another reason the Ediacaran body fossils cannot be assigned to the animal phyla in a decisive manner is because of the coarse grain size of the beds in which they occur. Details of body form are too vague to allow a clear decision, and until better means of analysis or new beds with finer grain texture are found, these fossils will remain as intriguing “problematica,” problematic forms about which it is not possible to come to a decision. See G. L. Miklos, “Emergence of Organizational Complexities during Metazoan Evolution: Perspectives from Molecular Biology, Paleontology and Neo-Darwinism,” Mem.Ass. Australas.Palaeontols 15 (1993): 7–41. See also J. Bergström, “Metazoan Evolution around the Precambrian-Cambrian Transition,” in The Early Evolution of Metazoa and the Significance of Problematic Taxa,ed. A. M. Simonetta and S. Conway Morris (Cambridge: Cambridge University Press, 1991), 25–34.
69. Some paleontologists have suggested that Dickinsonia and other similar Ediacarans are actually colonial prokaryotes. See Michael Steiner and Joachim Reitner, “What Are the Ediacara-type Fossils?” (paper presented to the Origin of Animal Body Plans and Their Fossil Records conference, Kunming, China, 20–26 June 1999), sponsored by the Early Life Research Center and the Chinese Academy of Sciences.
70. Valentine and Erwin, “Interpreting,” 132.
71. Sponges (phylum Porifera) actually predate the first appearance of the other phyla present in the Ediacaran.
72. James W. Valentine, Douglas H. Erwin, and David Jablonski, “Developmental Evolution of Metazoan Body Plans: The Fossil Evidence,” Developmental Biology 173 (1996): 373–81, article no. 0033, 375; B.
Runnegar, “Evolution of the Earliest Animals,” in Major Events in the History of Life, ed. J. W. Schopf (Boston: Jones and Bartlett, 1992).
73. B. Runnegar, “Proterozoic Eukaryotes: Evidence from Biology and Geology,” in Bengston, Early Life on Earth; J. G. Gehling, “The Case for Ediacaran Fossil Roots to the Metazoan Tree,” in The World of Martin FGlaessner: Memoir No. 20, ed. B. P. Radhakrishna (Bangalore: Geological Society of India, 1991), 181–223.
74. The beginning of the Cambrian period (and the Paleozoic era) 543 million years ago is marked by the appearance of small shelly fossils consisting of tubes, cones, and possibly spines and scales of larger animals.
These fossils, together with trace fossils, gradually become more abundant and diverse as one moves upward in the earliest Cambrian strata (the Manykaian Stage, 543–530 million years ago). The small shelly fossils, together with the tracks and burrows of the Vendian and earliest Cambrian, may be also be regarded, metaphorically, as part of the “burning fuse” of the forthcoming Cambrian explosion. Whether these or any of the fossils in the Ediacaran constitute true transitionals remains highly debatable.

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