Sección 1 · Evolución
Si pudiéramos retroceder en el tiempo, el mundo nos resultaría cada vez menos familiar. Todo cambia y evoluciona, incluso nuestro planeta y las especies que lo habitan. Como decía el antiguo filósofo griego Heráclito de Éfeso (535-475 a.C.) "todo fluye" (panta rhei), y el cambio es la única constante.
En esta sección, veremos la línea de tiempo en la evolución de la vida en la Tierra desde sus humildes comienzos hasta hoy.
Nuestro planeta y nuestro sistema solar se formaron hace unos 4.500 millones de años (Ga); el universo tenía entonces 9.300 millones de años.
La escala temporal geológica se divide a grandes rasgos en cuatro eones. El primer eón, el Hádico, recibe su nombre de Hades, el dios griego del inframundo, por las condiciones infernales de este periodo, que duró de 4,5 a 4 Ga. La Tierra era ardiente, caliente y caótica: en conjunto, hostil para la vida.
Al principio del siguiente eón, el Arcaico, la corteza terrestre se había enfriado lo suficiente como para que se formaran continentes y océanos. Los primeros indicios de vida pueden fecharse en este periodo, en torno a 4-3,7 Ga, probablemente como células únicas procariotas autorreplicantes muy sencillas (es decir, bacterias y arqueas) que se formaron en los océanos.
¿No es sorprendente que la vida en la Tierra comenzara tan rápidamente después de que las condiciones lo permitieran?
El Arcaico duró hasta aproximadamente 2,5 Ga. La atmósfera carecía prácticamente de oxígeno hasta que algunos organismos, las llamadas cianobacterias, desarrollaron por primera vez la fotosíntesis, como medio de utilizar la energía del sol para construir carbohidratos a partir de dióxido de carbono (CO₂) y agua (H₂O), liberando oxígeno (O₂) como producto de desecho. Sin embargo, los niveles de oxígeno siguieron siendo muy bajos durante mucho tiempo y solo empezaron a aumentar considerablemente durante el siguiente eón, el Proterozoico.
Muchos hitos de la vida en la Tierra se produjeron durante el Proterozoico, que duró desde 2,5 hasta aproximadamente 0,55 Ga. Los primeros eucariotas, células grandes con núcleo, surgieron alrededor de 2 Ga, probablemente como células individuales flageladas similares a los protozoos/protistas actuales (por ejemplo, euglena y paramecio).
Poco después se desarrollaron los primeros eucariotas multicelulares, que probablemente empezaron como protistas formadores de colonias. Lo más probable es que fueran similares a especies como el alga verde esférica Volvox, que aún existe en la actualidad.
Hacia el final del Proterozoico surgieron las primeras plantas y animales primitivos, así como los hongos. Se cree que los primeros animales eran similares a las esponjas actuales, es decir, eran sésiles y carecían de células musculares o nerviosas u otras estructuras complejas de los animales modernos. Las plantas evolucionaron a partir de las algas verdes, que además de tener mitocondrias como todos los eucariotas, contienen cloroplastos. Estos orgánulos evolucionaron probablemente a partir de cianobacterias incorporadas, mientras que las mitocondrias se originaron a partir de otros procariotas "tragados".
El cuarto eón, el Fanerozoico, que abarca desde hace 550 millones de años (Ma) hasta la actualidad, se caracteriza por un enorme aumento y aceleración de la biodiversidad, acompañado de un notable incremento de los niveles de oxígeno. Teniendo en cuenta que se necesitaron más de dos mil millones de años para pasar de los procariotas unicelulares a los eucariotas pluricelulares y luego otros mil millones para la aparición de las plantas y los animales, este último periodo, mucho más corto, fue testigo de un ritmo impresionante en la innovación evolutiva. Este eón fue anunciado por la "explosión cámbrica".
Fanerozoico significa "edad de la vida visible", y efectivamente la vida se hizo muy evidente en la Tierra. La primera y más larga de las tres eras del eón Fanerozoico es el Paleozoico (550-250 Ma), que comienza con el período Cámbrico (550-500 Ma). La explosión del Cámbrico fue una radiación evolutiva muy rápida, es decir, un gran aumento de la biodiversidad. Todos los principales grupos filogenéticos que existen en la actualidad se encuentran en el registro fósil de esa época. Sin embargo, en este primer periodo dominó una fauna (vida animal) claramente cámbrica, pero luego declinó y acabó desapareciendo.
La fauna del Cámbrico contenía especies "primitivas" de amplios grupos filogenéticos que siguen presentes hoy, como los artrópodos, los moluscos o los cordados, aunque ahora estén representados por especies muy diferentes. Los trilobites, extinguidos hace mucho tiempo, tuvieron un gran protagonismo en el Paleozoico temprano y están emparentados con los actuales crustáceos, insectos, quelicerados (por ejemplo, arañas) y miriápodos. También surgieron algunos de los primeros cordados, como la Metaspriggina, predecesores de los cordados/vertebrados modernos, como peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos.
Aunque las bases de los grandes grupos animales se establecieron durante el Cámbrico, los periodos posteriores del Paleozoico, que continuó con el Ordovícico, Silúrico, Devónico, Carbonífero y Pérmico, dieron lugar a faunas propias y muy diversificadas. Los primeros peces óseos surgieron en los océanos hace unos 420 Ma (Silúrico), separándose de los peces cartilaginosos, entre los que se encuentran tiburones y rayas. Después, los peces óseos comenzaron a diversificarse en peces de aletas radiadas y peces de aletas lobuladas, con aletas carnosas.
Los peces de aletas lobuladas acabaron dando lugar a los primeros vertebrados que conquistaron la tierra firme, cuyo representante conocido más antiguo es Tiktaalik, que vivió hace unos 380 Ma (Devónico). Este eslabón evolutivo entre peces y tetrápodos (animales de cuatro extremidades) tenía branquias y pulmones, muñecas articuladas y un cuello móvil. Los peces pulmonados actuales se parecen en algunos aspectos a estas especies antiguas. Sin embargo, antes de Tiktaalik, los artrópodos ya habían conquistado la tierra firme hace 430 Ma (Silúrico), mientras que las primeras plantas terrestres habían surgido hace 470 Ma (Ordovícico).
Tras conquistar la tierra, los tetrápodos comenzaron a diversificarse. El periodo Carbonífero (360-300 Ma) que siguió al Devónico fue la "era de los anfibios", que eran entonces los animales terrestres dominantes. En el siguiente periodo, el Pérmico (300-250 Ma) surgen y se separan los primeros grupos que darán lugar a los mamíferos (sinápsidos) por un lado y a los reptiles y aves (saurópsidos) por otro.
El eón Fanerozoico fue testigo de cinco extinciones masivas, causadas por cambios ambientales drásticos y generalizados, como descensos del oxígeno atmosférico, aumento de los niveles de dióxido de carbono o acidificación de los océanos. Pero el evento de extinción más grave ocurrió en la transición de la era paleozoica a la mesozoica. Se conoce como la Gran Mortandad, y en él desaparecieron, entre otros grupos, el 90% de las especies marinas y el 70% de las especies de vertebrados terrestres. Sin embargo, la vida siempre se ha recuperado y ha vuelto con más abundancia y diversidad.
El mesozoico se divide en tres periodos, el triásico, el jurásico y el cretácico. El triásico (250-200 Ma) fue testigo de una gran diversificación, entre sinápsidos y saurópsidos y muchos otros grupos, y terminó con otra extinción masiva. Durante el triásico surgieron los primeros mamíferos, como pequeños animales parecidos a roedores (225 Ma). El Jurásico (200-145 Ma) y el Cretácico (145-66 Ma) estuvieron dominados por los saurópsidos/reptiles, especialmente por los dinosaurios. Los pequeños y poco llamativos mamíferos vivieron a su sombra durante todo ese tiempo.
Los dinosaurios dominaron el mundo durante más de 130 millones de años y contribuyeron en gran medida a la biodiversidad de la Tierra. Nombres como Stegosaurus, Brachiosaurus, Allosaurus, Velociraptor y Triceratops son bien conocidos en todo el mundo y capturaron la imaginación de la humanidad durante muchas décadas e incluso siglos. El famoso Tyrannosaurus rex fue uno de los últimos dinosaurios, que se extinguió debido al impacto de un asteroide masivo hace 66 Ma, junto con el 75% de las especies vegetales y animales de la Tierra. El reinado de los dinosaurios llegó a su fin de forma repentina.
El Cenozoico, que se divide en Paleógeno (66-23 Ma), Neógeno (23-2,5 Ma) y Cuaternario (2,5 Ma - actual), se convirtió en la "era de los mamíferos" después de que éstos salieran de la sombra de los dinosaurios extintos, se diversificaran y se hicieran dominantes en la Tierra. Pero los dinosaurios no han desaparecido realmente. Las aves representan un amplio y exitoso grupo de dinosaurios emplumados, que se originaron en el periodo jurásico. Además, los reptiles y los anfibios contribuyen a la moderna fauna vertebrada terrestre.
El período más reciente, el Cuaternario (2,5-0 Ma), vio la evolución de los seres humanos, 4.000 millones de años después del inicio de la vida en la Tierra. Nuestra especie, Homo sapiens, evolucionó hace unos 300.000 años. Para ponerlo en perspectiva: si la Tierra tuviera 24 horas, los humanos habrían evolucionado hace menos de 6 segundos.
En la siguiente sección aprenderemos cómo se ordena y clasifica la enorme cantidad de especies vivas actuales según su historia evolutiva.
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