La biota de Ediacara

Son organismos del Precámbrico, de la parte alta del periodo Ediacárico (635-539 millones de años) que forma parte del Neo-proterozoico terminal. Tuvieron lugar tras las grandes glaciaciones del periodo Criogénico, glaciaciones que nada tienen que ver con las glaciaciones cuaternarias ya que afectaban al planeta durante decenas de millones de años. Nos encontramos en un momento de tránsito entre estas glaciaciones y el denominado planeta azul, característico de todo el Fanerozoico y en cuyo comienzo tuvo lugar la gran explosión de vida del Cámbrico dónde ya se observan la mayor parte de diseños corporales del Reino Animalia. Se piensa que el final de estas enormes glaciaciones precipitó la llegada al planeta de los organismos pluricelulares.

La biota de Ediacara en aguas profundas

Uno de los yacimientos con la biota más antigua (unos 565 millones de años) se localiza en Mistaken Point (Canadá). En esta localidad domina un grupo de fósiles llamado Rangeomorfos, unos fósiles con formas que podrían recordar a hojas y de crecimiento fractal. Estos organismos habrían vivido anclados en un sustrato a 1000-1500 metros de profundidad en ambientes marinos profundos. La aparente complejidad del crecimiento de los Rangeomorfos ha sido estudiada recientemente a través de análisis por ordenador mostrando que con unas pocas órdenes y parámetros se puede conseguir el crecimiento fractal de estos fósiles, lo que indica un desarrollo sencillo de los organismos que no va muy en la línea con la complejidad del desarrollo en el crecimiento observado en los animales. 

La biota de Ediacara en aguas someras

Los yacimientos de la biota de Ediacara más conocidos están localizados en Ediacara (Australia meridional) en los parques nacionales de Nilpena-Ediacara y Flinders Rangers. Los fósiles allí hallados son más jóvenes, con una edad de unos 550 millones de años y presentan una diversidad mucho más elevada de formas. La asociación de fósiles representa organismos que habrían vivido en aguas someras ecuatoriales en conexión con tapices microbiales. Estos tapices microbiales, cuyo registro fósil se conoce como estromatolitos podría ser aprovechado como sustento por la biota de Ediacara. Además habrían jugado un papel muy importante en la preservación de estos organismos de cuerpo blando que sin la presencia de tapices microbiales muy probablemente no se habrían preservado. Además de fósiles de Rangeomorfos en esta asociación más joven se incluyen fósiles tan emblemáticos como Sprigginia, Tribrachidium, Dickinsonia o Kimberella. 

En unos de los yacimientos de Australia excavados recientemente se han ubicado hasta 3000 individuos macroscópicos en tan solo un metro cúbico de roca. Esta densidad de organismos macroscópicos de cuerpo blando refleja una ausencia de procesos de depredación compleja como los que suceden a partir del Cámbrico cuando aparecen la mayor parte de los animales. Así se infiere que estos organismos no se alimentaban unos de otros si no que estarían ingiriendo el tapiz microbial, filtrando los nutrientes del agua y/o absorbiendo la luz. Por esta razón, se habla del jardín de Ediacara, un lugar dónde habitar sería tranquilo, con depredadores únicamente microscópicos y sin la gran competencia por los recursos que daría lugar al desarrollo de los diversos planes corporales y funcionales de la vida más tarde, en el Cámbrico.

Modo de vida y preservación 

Los organismos de Ediacara son capaces de moverse y explotar el medio de diferente manera. Se ha inferido que los Rangeomorfos son organismos activos que se orientan ante cambios de salinidad o de la concentración de nutrientes en las corrientes mientras están postrados o anclados al sustrato. Además aprovecharían los recursos a diferentes alturas de la columna de agua desde pocos centímetros hasta más de un metro. Por otro lado, del estudio de las huellas dejadas por organismos como Dickinsonia se puede inferir que se movían libremente, quizás con cilios, mientras aprovechaba el tapiz microbial. También Kimberella muestra un movimiento libre y además sus fósiles se han visto asociados a marcas de raspado similares a las que dejan con la rádula algunos moluscos, lo cual permite inferir que raspaba el tapiz microbial para obtener recursos. Otro dato sobre Kimberella que le acerca al reino animal es su simetría bilateral también observada en otros fósiles como Spriggina. A pesar de esta diversidad ecológica, las comunidades de Ediacara están dominadas por organismos sésiles epibentónicos con una estructura ecológica sencilla, cuya diversidad se piensa sería un orden de magnitud inferior que la diversidad ecológica de los ecosistemas actuales. 

El conocimiento de la biota de Ediacara y su modo de vida se completa con el estudio del sustrato o la roca dónde aparecen los fósiles. Con estos estudios se puede inferir la capacidad de habitar el interior del sedimento de la biota de Ediacara, la cual es prácticamente nula. Cuando se observan los depósitos del Cámbrico dónde ya se han llevado a cabo gran parte de los diseños morfológicos de los organismos y dónde los procesos ecológicos son complejos, el sustrato aparece completamente alterado, modificado por los organismos. El Cámbrico supuso una revolución ecológica que no solo extinguió muchos de los estilos de vida de la biota de Ediacara si no que incluyó nuevos comportamientos como el uso del sustrato en profundidad bien para protegerse de depredadores o bien para alimentarse de materia orgánica enterrada. Fuese como fuese, estos nuevos estilos de vida destruyeron los tapices microbiales, el cual es en gran medida el responsable de la preservación de fósiles de organismos de cuerpo blando. 

Tres asociaciones con sucesivas innovaciones evolutivas 

Hasta el momento los datos disponibles permiten diferenciar dentro de lo que conocemos como biota de Ediacara tres asociaciones que representarían cambios significativos en la evolución de la vida (asociación Avalon, asociación Mar Blanco, asociación Nama). Cada asociación representaría una innovación evolutiva en términos de complejidad del organismo multicelular como la aparición de los planes corporales segmentados, de la capacidad de moverse del organismo o de la calcificación, es decir, de la aparición de partes mineralizadas “partes duras” formando parte de los organismos. La asociación Avalon está constituida principalmente por Rangeomorfos, organismos formados por elementos centimétricos organizados como módulos en sucesivas ramificaciones para construir organismos de tamaño centimétrico hasta métrico. Estos organismos  filtrarían o absorberían los nutrientes de la columna de agua.  Un ejemplo es el fósil Charnia. Esta asociación no se ha descrito en ambientes marinos someros lo que implica que las primeras formas de vida macroscópica pluricelular se originaron en aguas profundas. La asociación Mar Blanco presenta una menor proporción de grupos de Rangeomorfos y se caracteriza por el desarrollo de nuevos planes corporales como las formas segmentadas (e.j. Dickinsonia). Algunas de las formas segmentadas muestran polaridad corporal  lo que podría ser indicativo de una posible cefalización (e.j. Spriggina, Kimberella). Estos fósiles segmentados podrían representar grupos extintos emparentados con los animales bilaterales, es decir aquellos que presentan un lado izquierdo y un lado derecho del cuerpo. Además, formarían parte de esta asociación las primeras inequívocas huellas de movimiento  de organismos. La asociación Nama presenta la aparición de formas calcificadas como el fósil Cloudina. Estos organismos habrían vivido en relación unos con otros, en forma de arrecifes, constituyendo el primer registro fósil de arrecifes formados por organismos macroscópicos. Las partes esqueléticas duras son una estrategia evolutiva relacionada con el aumento de la depredación, un diseño evolutivo tremendamente popular en los animales del Fanerozoico.

El registro de la biota de Ediacara sugiere que unos millones de años antes del comienzo del Cámbrico, ya habrían aparecido importantes innovaciones ecológicas y fisiológicas que más tarde marcarían el Fanerozoico, como la depredación, el movimiento, la construcción de arrecifes o la bioturbación. Sin embargo, estamos ante un registro fósil limitado y con algunos yacimientos en los que no está clara la edad. 

El propio nombre de biota de Ediacara contiene información sobre qué es y sobre cómo se ha ido, poco a poco, conociendo. El término biota agrupa “todo lo vivo”, es decir, incluiría plantas, hongos, animales, bacterias, así como otros reinos extintos. Antes de llamarse biota de Ediacara se conocía a estos fósiles como fauna de Ediacara, es decir, en los primeros estudios se les consideraba antiguos animales describiéndose como emparentados con ellos, por ejemplo relacionados con poliquetos (e.j. Spriggina) o medusas (e.j. Conomedusites). Así se establecía una continuidad entre estos organismos y los registrados durante la explosión de vida del Cámbrico. Más tarde los estudios continuaron o cambiaron de enfoque y dejaron de centrarse en el fósil en sí y su forma para estudiar su preservación y poder hacer inferencias de otros aspectos cómo su relación con el medio, su crecimiento, su locomoción, etc. Estas inferencias permitían profundizar en una cuestión muy importante ¿qué características debe tener un organismo para ser considerado un animal? ¿son realmente animales los organismos de Ediacara? Con el transcurso de la investigación la fauna de Ediacara pasó a llamarse biota de Ediacara y a sus organismos se les denominó vendobiontes dejando abierta la posibilidad de que quizás no fueran animales y constituyeran un reino propio, hoy extinto, de la vida de hace 550 millones de años. Hoy día se considera que dentro de la gran diversidad de formas de la biota de Ediacara podría haber grupos relacionados tanto colonias microbiales, como con algas, hongos, protistas y animales, incluyendo animales bilaterales, yendo sus relaciones filogenéticas más allá del Reino Animalia o el Reino Vendobionte. 

Los fósiles de Ediacara se localizan en yacimientos de todas partes del mundo y reciben el nombre de uno de los primeros yacimientos estudiados en las colinas de Ediacara, en Australia meridional. Actualmente se conocen dentro de la biota de Ediacara 35 géneros con unas 100 especies halladas en más de 30 localidades repartidas a lo largo de prácticamente todos los continentes del planeta y en general restringidos a la segunda mitad del periodo Ediacárico.

Preguntarse por qué sucedió la vida pluricelular es una cuestión no tanto científica como filosófica. Desde la ciencia podemos plantear el cómo sucedió y dar una serie de inferencias o deducciones basadas en los datos de que disponemos en el registro geológico. Podemos aventurarnos a pensar que el paso de un planeta dónde se daban condiciones de “bola de nieve” durante el Criogénico a un “planeta azul” como el del Cámbrico tiene una relación con esta llegada al mundo de organismos pluricelulares. La biota de Ediacara aparece en el registro fósil hace unos 575 millones de años, muy cerca del final de un episodio glaciar (glaciación Gaskiers). Aunque esta glaciación no fue un evento global se piensa que el deshielo podría haber dado lugar a una gran cantidad de nutrientes en los océanos que favoreciese una aparición masiva de microbios y un consecuente incremento de los niveles de oxígeno atmosférico. La posterior oxigenación de los océanos habría precipitado el origen y diversificación de los organismos macroscópicos de Ediacara. Sin embargo, hay quién plantea que podría haber sido la propia aparición de los organismos pluricelulares la que hubiese incrementado el oxígeno en el planeta ¿qué fue primero el huevo o la gallina?

Podemos entender que en términos evolutivos, la biota de Ediacara es únicamente un experimento evolutivo más de la cantidad de experimentos de organismos, de grupos a diferente jerarquía taxonómica, que se dan en el planeta y que continúan o no a lo largo de la historia de la Tierra ligados más a una cuestión de azar, a un no saber qué condiciones nuevas se darán en el planeta y que van a favorecer a unos grupos de organismos y van extinguir o poner en la cuerda floja a otros. Y de aquí surge otra gran cuestión ¿por qué la aparente desaparición de la biota de Ediacara al comienzo del Cámbrico?, actualmente las principales hipótesis son: un evento de extinción en masa; un reemplazamiento por la aparición y diversificación de los organismos del Cámbrico que desplazarían la biota de Ediacara o; una desaparición de la biota en el registro fósil, aunque no necesariamente en el planeta, ante el fin de las condiciones que favorecían la preservación de los organismos de cuerpo blando, es decir, los tapices microbiales. 

No nos podemos olvidar de que estamos ante un registro muy fragmentado. El registro geológico es discontinuo y su falta se hace mayor a medida que nos vamos atrás en el tiempo geológico. Tampoco podemos dejar de pensar en la dificultad de preservar organismos de cuerpo blando ligada, en este caso en gran medida, a la presencia de los tapices microbiales, o dicho de otra manera ¿cuántas biotas precámbricas han existido y no han sido preservadas? ¿qué porcentaje de la realidad esta preservado en las rocas? 

La investigación continúa y cada día nuevos datos y nuevas inferencias van aclarando más aspectos sobre la biota de Ediacara y sobre la infinidad de preguntas que plantea su registro fósil.  

La biota de Ediacara está representada por fósiles de organismos que quedaron preservados en la base de capas de arena o volcánicas en su mayor parte como impresiones de sus cuerpos blandos. Estas capas se localizan en una serie de estratos formando parte de una unidad geológica característica. Para poder localizar esta unidad se realizan estudios geológicos de detalle después de los cuales se consigue localizar los yacimientos. En todas las localidades excavadas dónde se estudia la biota de Ediacara se llevan a cabo estudios multidisciplinares que incluyen tanto aspectos paleontológicos, cómo sedimentológicos, geoquímicos, etc. Es decir, cualquier estudio de la biota de Ediacara conlleva tanto el estudio de sus fósiles como el estudio de las capas en las que se encuentran. Un equipo de profesionales de diferentes disciplinas dará respuesta a preguntas como; qué ambientes sedimentarios están registrados, qué temperatura había en el planeta, qué condiciones químicas tenían los océanos. Estas cuestiones irán integrándose al estudio de los fósiles del yacimiento. En el propio yacimiento, se estudiará la distribución de los fósiles, su orientación, el sustrato que los contiene, etc. Es muy importante entender que un fósil fuera de su contexto geológico nos proporciona una información muy limitada e incluso nula.