Los dinosaurios sobrevivieron a una extinción en muy bajas temperaturas


Con un flujo de lava en la distancia, un dinosaurio terópodo con plumas primitivas se lleva a una víctima mamífera durante un invierno volcánico nevado causado por erupciones masivas durante la Extinción del Triásico-Jurásico. Un nuevo estudio afirma que los dinosaurios sobrevivieron porque ya estaban adaptados a las condiciones de congelación de las altas latitudes. Crédito: Pintura de Larry Felder
Con un flujo de lava en la distancia, un dinosaurio terópodo con plumas primitivas se lleva a una víctima mamífera durante un invierno volcánico nevado causado por erupciones masivas durante la Extinción del Triásico-Jurásico. Un nuevo estudio afirma que los dinosaurios sobrevivieron porque ya estaban adaptados a las condiciones de congelación de las altas latitudes. Crédito: Pintura de Larry Felder

Muchos conocemos la teoría popular de cómo murieron los dinosaurios hace 66 millones de años: en la violenta colisión de la Tierra con un meteorito, seguida de un invierno global causado por el polvo y los desechos que ahogaron la atmósfera. Pero hubo una extinción anterior mucho más misteriosa y menos discutida: la de hace 202 millones de años, que acabó con los grandes reptiles que hasta entonces dominaban el planeta, y aparentemente despejó el camino para que los dinosaurios tomaran el relevo. ¿Qué causó la llamada Extinción del Triásico-Jurásico y por qué los dinosaurios prosperaron cuando otras criaturas perecieron?

Sabemos que el mundo era en general cálido y húmedo durante el período Triásico, que precedió a la extinción, y que hubo condiciones similares durante el siguiente Jurásico, que dio inicio a la era de los dinosaurios. Sin embargo, una nueva investigación da la vuelta a la idea de los dinosaurios amantes del calor: Presenta la primera evidencia física de que las especies de dinosaurios del Triásico, que eran un grupo menor relegado en gran medida a las regiones polares en ese momento, soportaban regularmente condiciones de congelación allí.

Los indicadores reveladores son las huellas de dinosaurio junto con extraños fragmentos de roca que sólo podrían haber sido depositados por el hielo. Los autores del estudio explican que durante la extinción, las olas de frío que ya se producían en los polos se extendieron a latitudes más bajas, acabando con los reptiles de sangre fría. Los dinosaurios, que ya se habían adaptado, sobrevivieron al cuello de botella evolutivo y se extendieron. El resto es historia antigua.

"Los dinosaurios estuvieron ahí durante el Triásico, bajo el radar, todo el tiempo", dijo Paul Olsen, geólogo del Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty de la Universidad de Columbia, y autor principal del estudio.

"La clave de su dominio final fue muy sencilla. Eran animales fundamentalmente adaptados al frío. Cuando se enfriaba en todas partes, ellos estaban preparados, y otros animales no".

Se cree que los dinosaurios aparecieron por primera vez durante el Período Triásico en latitudes templadas del sur hace unos 231 millones de años, cuando la mayor parte de la tierra del planeta estaba unida en un continente gigante que los geólogos llaman Pangea. Llegaron al extremo norte hace unos 214 millones de años. Hasta la extinción masiva de hace 202 millones de años, las regiones tropicales y subtropicales más extensas entre ambas estaban dominadas por reptiles, entre ellos parientes de los cocodrilos y otras temibles criaturas.

Durante el Triásico, y durante la mayor parte del Jurásico, las concentraciones atmosféricas de dióxido de carbono alcanzaban o superaban las 2.000 partes por millón -cinco veces los niveles actuales-, por lo que las temperaturas debieron ser intensas. No hay pruebas de la existencia de casquetes polares en esa época, y las excavaciones han demostrado que los bosques caducifolios crecían en las regiones polares. Sin embargo, algunos modelos climáticos sugieren que las latitudes altas eran frías en parte; incluso con todo ese CO2, habrían recibido poca luz solar gran parte del año, y las temperaturas disminuirían al menos estacionalmente. Pero hasta ahora, nadie ha aportado ninguna prueba física de que se congelaran.

El supercontinente de Pangea hace 202 millones de años, poco antes de la extinción del Triásico-Jurásico. En las zonas indicadas se han encontrado evidencias de los primeros dinosaurios; la mayoría de las especies estaban confinadas a las altas latitudes, y las pocas más cercanas a los trópicos solían ser más pequeñas. La zona roja de la parte superior es la cuenca de Junggar, actualmente en el noroeste de China. Crédito: Olsen et al., Science Advances, 2022
El supercontinente de Pangea hace 202 millones de años, poco antes de la extinción del Triásico-Jurásico. En las zonas indicadas se han encontrado evidencias de los primeros dinosaurios; la mayoría de las especies estaban confinadas a las altas latitudes, y las pocas más cercanas a los trópicos solían ser más pequeñas. La zona roja de la parte superior es la cuenca de Junggar, actualmente en el noroeste de China. Crédito: Olsen et al., Science Advances, 2022

Al final del Triásico, un período geológicamente breve de quizás un millón de años vio la extinción de más de tres cuartas partes de todas las especies terrestres y marinas del planeta, incluyendo criaturas con caparazón, corales y todos los reptiles de tamaño considerable. Algunos animales que vivían en madrigueras, como las tortugas, sobrevivieron, al igual que algunos mamíferos primitivos. No está claro qué ocurrió exactamente, pero muchos científicos lo relacionan con una serie de enormes erupciones volcánicas que podrían haber durado cientos de años seguidos. En ese momento, Pangea comenzó a dividirse, abriendo lo que hoy es el océano Atlántico y separando lo que hoy son las Américas de Europa, África y Asia. Entre otras cosas, las erupciones habrían provocado que el dióxido de carbono atmosférico se disparara más allá de sus ya elevados niveles, causando picos de temperatura mortales en la tierra y convirtiendo las aguas oceánicas en demasiado ácidas para que muchas criaturas pudieran sobrevivir.

Los autores del nuevo estudio citan un tercer factor: Durante las fases más feroces de las erupciones, éstas habrían arrojado aerosoles de azufre que desviaron tanta luz solar que provocaron repetidos inviernos volcánicos globales que superaron los altos niveles de gases de efecto invernadero. Estos inviernos podrían haber durado una década o más; incluso los trópicos podrían haber visto condiciones de congelación sostenidas. Esto mató a los reptiles no aislados, pero los dinosaurios adaptados al frío y aislados pudieron resistir, dicen los científicos.

Las pruebas de los investigadores son las formaciones de arenisca y limolita de grano fino que dejaron los sedimentos de los antiguos fondos de los lagos poco profundos de la cuenca de Junggar. Los sedimentos se formaron hace 206 millones de años, durante el Triásico Tardío, hasta la extinción masiva y más allá. En aquella época, antes de que las masas terrestres se reorganizaran, la cuenca se encontraba a unos 71 grados al norte, muy por encima del Círculo Polar Ártico. Las huellas encontradas por los autores y otros muestran que los dinosaurios estaban presentes a lo largo de las costas. Mientras tanto, en los propios lagos, los investigadores encontraron abundantes guijarros de hasta 1,5 centímetros de diámetro dentro de los sedimentos normalmente finos. Lejos de cualquier costa aparente, los guijarros no tenían nada que hacer allí. La única explicación plausible de su presencia es que se trata de "Restos de Hielo".

En pocas palabras, los "Restos de Hielo" se crean cuando el hielo se forma contra una masa de tierra costera e incorpora trozos de roca subyacente. En algún momento, el hielo se desprende y se desplaza hacia la masa de agua adyacente. Cuando se derrite, las rocas caen al fondo, mezclándose con los sedimentos finos normales. Los geólogos han estudiado ampliamente un antiguo "Resto de Hielo" en los océanos, donde lo aportan los icebergs glaciares, pero rara vez en los lechos de los lagos; el descubrimiento de la cuenca de Junggar se suma al escaso registro. Los autores afirman que los guijarros fueron probablemente recogidos durante el invierno, cuando las aguas del lago se congelaron a lo largo de las costas de guijarros. Cuando volvió el calor, trozos de ese hielo flotaron con muestras de los guijarros a cuestas, y más tarde los dejaron caer.

"Esto demuestra que estas zonas se congelaban con regularidad, y los dinosaurios lo hacían bien", dijo el coautor del estudio, Dennis Kent, geólogo de Lamont-Doherty.

¿Cómo lo hicieron? Desde la década de 1990 se han ido acumulando pruebas de que muchos, si no todos los dinosaurios no avianos, incluidos los tiranosaurios, tenían plumas primitivas. Si no es para volar, algunas coberturas podrían haber servido para exhibirse en el apareamiento, pero los investigadores dicen que su propósito principal era el aislamiento. También hay buenas pruebas de que, a diferencia de los reptiles de sangre fría, muchos dinosaurios poseían sistemas de sangre caliente y alto metabolismo. Ambas cualidades habrían ayudado a los dinosaurios en condiciones de frío.

"Los episodios invernales severos durante las erupciones volcánicas pueden haber llevado las temperaturas de congelación a los trópicos, que es donde parece que se produjeron muchas de las extinciones de vertebrados grandes, desnudos y sin plumas", dijo Kent. "Mientras que a nuestros finos amigos con plumas aclimatados a temperaturas más frías en latitudes más altas les fue bien".

Un acantilado de esquisto en la cuenca de Junggar, en el noroeste de China, donde los científicos encontraron guijarros fabricados con hielo en medio de sedimentos de grano fino. Crédito: Paul Olsen/Observatorio de la Tierra de Lamont-Doherty
Un acantilado de esquisto en la cuenca de Junggar, en el noroeste de China, donde los científicos encontraron guijarros fabricados con hielo en medio de sedimentos de grano fino. Crédito: Paul Olsen/Observatorio de la Tierra de Lamont-Doherty

Los hallazgos desafían la imagen convencional de los dinosaurios, pero algunos destacados especialistas dicen estar convencidos. "Existe el estereotipo de que los dinosaurios siempre vivieron en exuberantes selvas tropicales, pero esta nueva investigación demuestra que las latitudes más altas habrían estado heladas e incluso cubiertas de hielo durante algunas partes del año", dijo Stephen Brusatte, profesor de paleontología y evolución de la Universidad de Edimburgo. "Los dinosaurios que vivían en latitudes altas casualmente ya tenían abrigos de invierno [mientras] muchos de sus competidores del Triásico se extinguían".

Randall Irmis, conservador de paleontología del Museo de Historia Natural de Utah y especialista en dinosaurios primitivos, está de acuerdo. "Esta es la primera evidencia detallada de las altas paleolatitudes, la primera evidencia de los últimos 10 millones de años del Período Triásico, y la primera evidencia de condiciones verdaderamente heladas", dijo. "La gente está acostumbrada a pensar que se trata de una época en la que todo el globo era cálido y húmedo, pero eso no era así".

Olsen afirma que el siguiente paso para comprender mejor este periodo es que más investigadores busquen fósiles en antiguas zonas polares como la cuenca de Junggar. "El registro de fósiles es muy malo, y nadie está haciendo prospecciones", dijo. "Estas rocas son grises y negras, y es mucho más difícil hacer prospecciones [de fósiles] en estos estratos. La mayoría de los paleontólogos se sienten atraídos por el Jurásico tardío, donde se sabe que hay muchos esqueletos grandes. El paleoártico es básicamente ignorado".

Fuentes, créditos y referencias:

“Arctic ice and the ecological rise of the dinosaurs” by Paul Olsen, Jingeng Sha, Yanan Fang, Clara Chang, Jessica H. Whiteside, Sean Kinney, Hans-Dieter Sues, Dennis Kent, Morgan Schaller and Vivi Vajda , 1 July 2022, Science Advances.

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