Nueva teoría podría resolver el misterio de Darwin sobre los vacíos en el registro fósil animal

Un enigma que desconcertó a Charles Darwin y ha confundido a los científicos durante más de un siglo podría estar cerca de resolverse gracias a una nueva teoría sobre la evolución animal. El problema radica en la aparición súbita de restos fosilizados de animales complejos en el registro geológico, sin evidencia de formas intermedias en rocas más antiguas.

Los fósiles más antiguos de animales complejos aparecen de manera repentina en rocas de 538 millones de años de antigüedad, según indican las fuentes consultadas. Los más primitivos son marcas fosilizadas simples (llamadas Treptichnus) hechas por organismos similares a gusanos con cabeza y cola. Poco después aparecen rápidamente otros animales, ancestros de los diversos grupos que conocemos hoy: antiguos artrópodos similares a cangrejos, moluscos con concha y los antepasados de estrellas de mar y erizos de mar.

Esta rápida aparición de animales tan diferentes entre sí (y su ausencia en rocas incluso ligeramente más antiguas) representó un problema para Darwin, ya que parecía contradecir su idea de evolución gradual. En 1859, Darwin escribió en "El Origen de las Especies": "Si mi teoría es cierta... durante estos vastos períodos de tiempo, el mundo estaba lleno de criaturas vivientes. A la pregunta de por qué no encontramos registros de estos vastos períodos primordiales, no puedo dar una respuesta satisfactoria".

Actualmente, los científicos discrepan sobre cuándo evolucionaron estos antiguos animales. El problema surge de un invento de finales del siglo XX llamado "reloj molecular".

El reloj molecular se basa en la idea de que los cambios en los genes se acumulan de manera constante, como las regulares campanadas de un reloj de péndulo. Si esta idea es correcta, simplemente contar el número de diferencias genéticas entre dos animales permitiría calcular cuán distantemente relacionados están y la antigüedad de su ancestro común.

Por ejemplo, los humanos y los chimpancés se separaron hace 6 millones de años. Si un gen de chimpancé muestra seis diferencias genéticas respecto a su contraparte humana, y si las marcas del reloj molecular son regulares, esto indicaría que una diferencia genética entre dos especies corresponde a un millón de años.

Cuando los zoólogos utilizaron por primera vez relojes moleculares de esta manera, llegaron a la extraordinaria conclusión de que el ancestro de todos los animales complejos vivió hace 1.200 millones de años. Mejoras posteriores han proporcionado estimaciones más sensatas para la edad del ancestro animal, situándola en aproximadamente 570 millones de años. Pero esto sigue siendo unos 30 millones de años más antiguo que los primeros fósiles.

Esta brecha de 30 millones de años resulta útil para la teoría de Darwin, ya que significa que hubo tiempo suficiente para que el ancestro de los animales complejos evolucionara, dividiéndose sin prisa para crear nuevas especies que la selección natural podría 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 multitud de animales antiguos debieron haber nadado, reptado y arrastrado por estos mares primitivos durante 30 millones de años sin dejar un solo fósil. Los investigadores esperan encontrar vacíos en el registro fósil, pero este sería enorme.

Una explicación popular para los fósiles faltantes es que, durante 30 millones de años, los animales complejos eran diminutos y blandos, por lo que era difícil que se fosilizaran. Y luego, alrededor de 540 millones de años atrás, según esta teoría, estos pequeños animales comenzaron a crecer, 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.

Un nuevo estudio del paleontólogo Graham Budd y el matemático Richard Mann ofrece una explicación diferente para el abismo entre el antiguo ancestro predicho por el reloj molecular y la aparición más repentina y tardía de fósiles complejos. Budd y Mann sugieren que el reloj molecular podría no marcar con tanta regularidad como se pensaba.

La nueva idea es que, en el momento en que aparece por primera vez cualquier gran grupo de organismos, la evolución se acelera.

Retomando nuestro ejemplo, durante un período de unos pocos millones de años, nuestro reloj imaginario podría haber marcado no una vez por millón de años sino dos. Un reloj que marca más rápido haría parecer que está pasando más tiempo, como presionar el avance rápido en un video, y esto empujaría la edad del ancestro animal más atrás en el pasado.

Los genes que cambian más rápidamente también permitirían que la apariencia de los animales cambiara más rápidamente. Esto resuelve el dilema de Darwin, ya que facilitaría que las diversas ramas del árbol animal se diferenciaran entre sí. El primer ancestro animal podría diversificarse rápidamente en vertebrados, moluscos, artrópodos y estrellas de mar.

El efecto general de esta nueva idea es alinear mejor la edad del ancestro de los animales complejos con la aparición en el registro fósil de sus descendientes inmediatos.

Aunque la idea del reloj acelerado necesita ser probada, podría explicar otros desajustes 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 a los últimos dinosaurios.

Para los orígenes de los animales al menos, los investigadores están seguros de que Darwin aprobaría esta nueva teoría que podría resolver uno de los mayores enigmas que él mismo identificó en su revolucionaria obra.