Los restos fosilizados más antiguos de animales complejos aparecen de forma repentina en el registro fósil, como surgidos de la nada, en rocas de hace 538 millones de años.
Los más antiguos de estos son marcas fosilizadas simples (llamadas Treptichnus) hechas por algo parecido a un gusano con cabeza y cola. Una gran variedad de otros animales aparecen rápidamente, antepasados de los diversos grupos de animales que conocemos hoy en día: antiguos artrópodos parecidos a cangrejos, moluscos con concha y los precursores de estrellas de mar y erizos de mar.
La rápida aparición de animales tan diferentes entre sí (y su ausencia en rocas incluso ligeramente más antiguas) fue un quebradero de cabeza para Charles Darwin, ya que parecía contradecir su idea de la evolución gradual, y ha confundido a los científicos desde entonces.
Sin embargo, un artículo reciente podría ofrecer una solución.
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En 1859, Darwin escribió en El origen de las especies: “Si mi teoría es correcta… durante estos vastos… períodos de tiempo, el mundo rebosaba de criaturas vivientes. A la pregunta de por qué no encontramos registros de estos vastos períodos primordiales, no puedo dar una respuesta satisfactoria”.
Hoy en día, los científicos no se ponen de acuerdo sobre cuándo evolucionaron estos animales antiguos. El problema surge de una invención de finales del siglo XX llamada el reloj molecular.
Como explico en mi libro El árbol de la vida, el reloj molecular se basa en la idea de que los cambios en los genes se acumulan de forma constante, como los tictacs regulares de un reloj de péndulo.
Si esta idea es cierta, entonces, simplemente contando el número de diferencias genéticas entre dos animales, podemos calcular cuán distantemente relacionados están, es decir, qué tan antiguo es su ancestro común.
Por ejemplo, los humanos y los chimpancés se separaron hace 6 millones de años. Supongamos que un gen de chimpancé muestra seis diferencias genéticas con su contraparte humana. Siempre que los tictacs del reloj molecular sean regulares, esto nos diría que una diferencia genética entre dos especies corresponde a un millón de años.
El reloj molecular debería permitirnos ubicar los eventos evolutivos en el tiempo geológico a lo largo de todo el árbol de la vida.
Cuando los zoólogos utilizaron por primera vez los relojes moleculares de esta manera, llegaron a la extraordinaria conclusión de que el ancestro de todos los animales complejos vivió hace hasta 1.200 millones de años. Las mejoras posteriores ahora dan estimaciones mucho más sensatas de la edad del ancestro animal en torno a 570 millones de años.
Pero esto sigue siendo aproximadamente 30 millones de años más antiguo que los primeros fósiles.
Esta brecha de 30 millones de años es en realidad bastante útil para Darwin. Significa que hubo suficiente tiempo para que el ancestro de los animales complejos evolucionara, dividiéndose sin prisas para crear nuevas especies que la selección natural pudiera transformar gradualmente en formas tan distintas como peces, cangrejos, caracoles y estrellas de mar.
El problema es que esta fecha antigua nos deja con la idea de que una gran cantidad de animales antiguos debieron nadar, deslizarse y arrastrarse por estos antiguos mares durante 30 millones de años sin dejar un solo fósil. Los investigadores esperan lagunas en el registro fósil, pero esta sería enorme.
Una explicación popular para la falta de fósiles es que, durante 30 millones de años, los animales complejos eran pequeños y blandos, y por lo tanto difíciles de fosilizar. Y luego, alrededor de hace 540 millones de años, según la teoría, estos animales pequeños comenzaron a crecer más, quizás debido al aumento de los niveles de oxígeno.
Es este aumento de tamaño lo que algunos científicos han utilizado para explicar la aparición repentina de animales complejos en el registro fósil.
El nuevo artículo de los paleontólogos Graham Budd y el matemático Richard Mann ofrece una explicación diferente para la brecha entre el ancestro antiguo predicho por el reloj molecular y la aparición posterior y más repentina de fósiles complejos. Budd y Mann sugieren que el reloj molecular podría no funcionar de forma tan regular como pensamos.
La nueva idea es que el momento en que aparece un grupo importante de organismos, la evolución se acelera.
Volviendo a nuestro ejemplo, durante un período de unos pocos millones de años, nuestro reloj imaginario podría haber tictacado no una vez por millón de años, sino dos. Un reloj que funciona más rápido haría que pareciera que está pasando más tiempo, como presionar el botón de avance rápido en un video, y esto empujaría la edad del ancestro animal más atrás en el pasado.
Los genes que cambian más rápido también permitirían que la apariencia de los animales cambiara más rápidamente. Esto resuelve el dilema de Darwin, ya que facilitaría que las diferentes ramas del árbol animal se volvieran diferentes entre sí. El primer ancestro animal podría diversificarse rápidamente en vertebrados, moluscos, artrópodos y estrellas de mar.
El efecto general de la nueva idea es acercar la edad del ancestro de los animales complejos a la aparición en el registro fósil de sus descendientes inmediatos.
Si bien la idea del reloj acelerado necesita ser probada, podría explicar otras discrepancias entre los relojes moleculares y el registro fósil. Quizás las primeras plantas con flores realmente existieron durante decenas de millones de años antes de finalmente dejar un fósil. Y podría ayudar a resolver debates científicos sobre si los primeros primates, carnívoros y roedores realmente vivieron junto con los últimos dinosaurios.
Al menos para los orígenes de los animales, estoy seguro de que Darwin aprobaría.
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Max Telford, Profesor Jodrell de Zoología y Anatomía Comparada, UCL
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