viernes
7 y 9
7 y 9
Desde hace ya 20 años, la doctora Mónica Carvalho analiza con cuidado lo que le dicen las hojas fósiles. Son esas que prevalecieron al paso del tiempo y que cuentan las historias de cómo eran los bosques hace millones de años. Estudiarlas es la base la paleobotánica.
Carvalho cursaba el pregrado en Biología en la Universidad de Antioquia cuando se topó con hojas fósiles extraídas de rocas provenientes de la mina del Cerrejón. Algunas de ellas sumaban 60 millones de años, eran posteriores a la caída del asteroide que acabó con los dinosaurios hace 66 millones de años.
“Muchas cosas uno las lee a partir de las hojas. Nosotros lo que hacemos es casi ser detectives y a partir de las hojas empezar a interpretar cómo era el bosque, cuánta luz entraba o qué comían los insectos”, cuenta. Fuera del país se han hecho análisis sobre qué ocurrió con las especies de plantas y animales luego del impacto de ese asteroide. Se sabe que 3/4 partes de las especies se extinguieron a nivel mundial, pero era poco lo que se conocía sobre lo que ese evento provocó en los bosques del trópico.
En los análisis que hicieron la investigadora y sus colegas en ese momento se percataron de que las características de las especies de plantas del bosque tropical de ese entonces eran similares a las del bosque en la actualidad. “Como ya sabíamos que hace 60 millones de años los bosques eran parecidos a los de ahora, la pregunta más natural era: ¿cuál es el origen de ese tipo de bosques y qué pasó durante la extinción de los dinosaurios?”, añade Carvalho.
Han transcurrido dos décadas desde que se desataron esas preguntas y Carvalho, ahora maestra en Geociencias de la Pennsylvania State University y Ph.D en Botánica de Cornell University, lideró un equipo de 21 investigadores, en su mayoría colombianos incluyendo al doctor en geología y botánica Carlos Jaramillo, que se propusieron resolver esa duda. Sus hallazgos se publicaron en el artículo Extinction at the end-Cretaceous and the origin of modern Neotropical rainforests, el 2 de abril en la revista Science.
El grupo de científicos, conformado por palinólogos (especializados en el estudio del polen), paliobotánicos, biólogos y geólogos, concluyó que aunque el 45 % de las especies de plantas (de ese momento) desaparecieron tras el impacto del asteroide al final del cretácico, pasaron entre 8 y 10 millones de años para que la diversidad se recuperara y se recobrara la cantidad de especies que había antes, aunque no fueron las mismas.
Encontraron que el tipo de bosque que existía antes desapareció por completo y que el que llegó posteriormente fue muy distinto y, por ende, la manera en la que funcionaba. Los bosques de hoy son conocidos como bosques cerrados multiestratificados, es decir, que son muy tupidos y densos. “Están dominados por plantas con flores y esas tienen una característica: son muy efectivas en el movimiento de agua entre el suelo y la atmósfera. Tienen tasas de fotosíntesis que son más altas que las de otras plantas”.
Antes de la extinción, los bosques no tenían ese tipo de interacciones. “No estaban dominados por plantas con flores, sino que eran una mezcla de helechos, coníferas (de la familia de las araucarias) y plantas con flores”, añade la investigadora. No eran densos ni tenían esas copas casi conectadas, la luz solar entraba con mayor facilidad, “y eso determina que el funcionamiento de ese ecosistema era distinto. Si uno lo compara con el de ahora, no era la misma cantidad de agua la que se transportaba hacia la atmósfera y probablemente tampoco era la misma cantidad de dióxido de carbono que se convertía en azúcares y biomasa para alimentar al resto del ecosistema”.
Fabiany Herrera, investigador asociado al Chicago Botanic Garden y quien hizo parte de este trabajo, explica que una de las hipótesis que tienen es que “después de que se fueron los dinosaurios, los bosques ya no tenían esa presión del espacio en el que grandes herbívoros continuamente estaban abriendo el bosque. Eso permitió que entonces las plantas empezaran a reclamar esos espacios”.
Adicionalmente, eso permitió la diversificación de “otras familias que antes no eran dominantes o que crecían en otras partes del bosque”. Uno de los ejemplos que encontraron fue el de la familia del frijol y de la habichuela, “que es tan importante económicamente hoy en día y que es muy rara en el cretácico”, dice Herrera.
Entre los fósiles de ese periodo no encontraron legumbres, pero entre los que recolectaron del paleoceno, “todas tienen esas legumbres y esa familia, hoy en día, es la reina del bosque tropical, en lluviosos y secos”.
Para dar con esos datos usaron fósiles de hojas y polen, “porque los dos tipos de fósiles se complementan”, explica la investigadora antioqueña. Más de 6.000 fósiles de hojas y 50.000 ocurrencias (muestras) de polen se aislaron de la roca. En el caso del polen, “como es tan pequeño, se preserva fácil”, y es necesario para “rastrear cómo, a lo largo del tiempo, fue cambiando la composición de las especies y la diversidad”, añade ella.
La roca sedimentaria que necesitaban para este trabajo la encontraron en diferentes puntos de Colombia. Buscaron en minas de carbón y en ladrilleras, tanto en Bogotá como en otras zonas de Cundinamarca, Boyacá y en La Guajira.
Una vez identifican las muestras de fósiles, es difícil saber si la misma especie que existe hoy existió hace 66 millones de años. Por eso, las clasifican por grupos morfológicos de hojas que consideran que constituyen una especie.
Para desarrollar esa tarea tienen en cuenta el tipo de venación (la distribución de las venas en las hojas) y eso “muchas veces nos permite identificar familias de plantas que comparten ese mismo patrón o uno similar”, añade ella.
Incluso se pudo inferir cómo han cambiado las interacciones con diferentes insectos tras los cambios en los ecosistemas gracias a los mordiscos que ellos dejaron en las hojas antes de que se fosilizaran.
Casi todas las plantas que hay en el trópico van a tener algún mordisco, si se las mira de cerca, cuenta Carvalho. Sucede que se pueden observar, además, los caminos que dejan otros insectos, como las larvas, cuando caminan y van comiéndose el tejido fotosintético.
“Encontramos que en los fósiles que había antes de la extinción, diferentes especies de plantas, de diferentes tipos de hojas, tenían diferentes patrones de mordiscos”, en unas de la misma especie, encontraban mordiscos similares o había otras, de una especie distinta, que no tenían casi mordiscos. Eso significa que los insectos “preferencialmente estaban comiéndose unas plantas, no todas. Eso habla de una especificidad muy grande de relaciones entre la planta y el insecto que se la está comiendo”.
Descubrieron que luego del impacto, la extinción y la recuperación de los bosques, “ahora todas las especies de plantas están mordisqueadas. Ya no hay selectividad por parte de la comunidad de insectos”: todos comen de todo.
Por el lado del polen, “las plantas todo el tiempo producen millones y millones de granos de polen porque esa es su estrategia evolutiva para reproducirse”, cuenta el doctor en bioestratigrafía, Felipe de la Parra. La característica que tiene el polen es que tiene una pared muy fuerte, resistente, y cuando las plantas se empiezan a reproducir se deposita en los sedimentos y queda muy bien preservado en las rocas. Como es tan fuerte, nada se destruye”.
El proceso de su estudio (ver Radiografía) se complica en conocer su afinidad botánica “porque diferentes plantas producen granos de polen que son parecidos”, y a eso se le suma una dificultad mayor: muchas de las plantas que produjeron esos granos de polen ahora están extintas, pero ahí es donde más se necesita el trabajo en equipo con la paleobotánica, que por medio de las hojas fósiles puede ayudar a determinar qué plantas produjeron qué granos, debido a sus características morfológicas”, explica de la Parra.
Otra cara del estudio es que “nos da una perspectiva de para donde van nuestros bosques”, apunta Herrera. “Un evento de hace 66 millones de años atrás tuvo un impacto tan profundo en el bosque tropical que fue como un renacimiento de ese bosque. El mensaje principal es a dónde van los bosques de hoy en día” y cómo la deforestación y el daño es una cuestión que se demora millones de años en restablecer, “la pregunta es si los bosques ahora podrán hacer lo mismo”.
Carvalho considera que es una manera de darse cuenta de la velocidad a la que el ser humano está impactando la naturaleza, al incrementar la cantidad de dióxido de carbono, al talar árboles y destruir hábitats. “Eso es algo que nunca había pasado como fenómeno natural en la historia de la Tierra”, y por eso se permite comparar lo que sucede ahora con “catástrofes momentáneas” como la del meteorito, que en segundos desató una catástrofe ecológica que se extendió entre 100 y 200 años. “Y esa es una escala a la que estamos operando”, el panorama actual ha cambiado drásticamente de hace 200 años para acá.
“Encontramos el origen de nuestros bosques, de nuestra diversidad, pero si lo miramos por otro lado, fue un ecosistema que se perdió por completo y que no volvió” y tardó 8 millones de años en recomponerse. “Cuando uno ve esos tiempos de recuperación, le pone a uno en perspectiva que nuestros bosques son el producto de 66 millones de años de evolución y los estamos acabando en menos de 1.000 años”.
Que la experiencia que cuentan las hojas, sirva también para considerar qué dirán de nosotros