La investigación ha demostrado que hace unos 390 millones de años la vida del marine comenzó a prosperar en océanos previamente inhabitables como resultado de un aumento significativo en el nivel de oxígeno en el mar profundo. Este proceso de oxigenación estaba estrechamente relacionado con el aumento de las plantas leñosas en la tierra, que se consideran precursores de los primeros bosques de la tierra. Los hallazgos sugieren que diferentes niveles de oxígeno podrían haber influido en la trayectoria evolutiva de las especies antiguas, en particular entre los peces de la mandíbula, los antepasados de la mayoría de los vertebrados que existen hoy en día.
El estudio, publicado en Actas de la Academia Nacional de CienciasSubraya la importancia del oxígeno como un factor crucial en la evolución de los animales. Según el co-líder del autor Michael Kipp, maestro de la universidad en la Escuela de Medio Ambiente de Nicholas de la Universidad de Duke, el estudio proporciona evidencia convincente de que el nivel de oxígeno había influido significativamente en el momento de la evolución temprana del rifle de la mandíbula en hábitats oceánicos más profundos.
Históricamente, los investigadores creían que la oxigenación profunda era un evento único que tuvo lugar al comienzo de la era paleozoica, hace unos 540 millones de años. Sin embargo, las ideas más nuevas indican que esta oxigenación tuvo lugar en las fases, con aguas cercanas a la costa inicialmente factibles para los organismos respiratorios antes de que siguieran las aguas más profundas.
Para analizar la línea de tiempo de estos eventos de oxigenación, Kipp y su equipo se concentraron en rocas sedimentarias en aguas profundas. Investigaron estas rocas para el selenio, un elemento que puede indicar si el oxígeno estaba presente en niveles suficientes para apoyar la vida. La relación de isótopos de selenio que se encuentran en los sedimentos marinos sirvieron como un indicador importante de los viejos niveles de oxígeno.
Los investigadores reunieron 97 muestras de rocas de cinco continentes, que representan períodos de 252 a 541 millones de años hace. Después de procesar las muestras, vieron una prueba de dos eventos de oxigenación significativos en aguas más profundas. El primero ocurrió hace unos 540 millones de años durante el período Cámbrico, mientras que el segundo, un evento más permanente, comenzó entre 393 y 382 millones de años hace durante el período Midden -Devonse y desde entonces ha continuado. El análisis indicó que los niveles de oxígeno habían caído antes de este segundo evento, lo que hace que los entornos marinos más profundos sean inhóspitos para la mayoría de las formas de vida.
Co-líder autor Kunmanee «Mac» Bubphamanee, un doctorado. El candidato de la Universidad de Washington señaló que los datos indicaron claramente que el segundo evento de oxigenación fue un cambio permanente. Este cambio coincidió con lo que se conoce como la «Revolución Marina Mid-Paloozoica», un período crucial en la evolución marina. La llegada de oxígeno consistente en aguas más profundas permitió que el pez mandíbula, conocido como gnathostomas, diversifique y habita nuevos nichos ecológicos. Este período también vio la evolución de los animales más grandes, posiblemente facilitados por el aumento de los niveles de oxígeno que respaldan su crecimiento.
Interesante es que la oxigenación de la muerte media se asocia con un aumento en las plantas leñosas en la tierra. Kipp sugirió que la proliferación de estas plantas podría haber contribuido a los niveles elevados de oxígeno, donde los ambientes marinos también se benefician.
La naturaleza del primer evento de oxigenación durante el Cambrium sigue siendo menos clara. Los investigadores creían que la posterior caída de oxígeno costaba la mayor propagación de animales marinos en áreas más profundas.
Aunque estos hallazgos se relacionan principalmente con las condiciones del océano, son principalmente relevantes hoy en día, porque los ecosistemas oceánicos actuales se enfrentan a desafíos de bajos niveles de oxígeno en ciertas regiones. Tales circunstancias pueden surgir de procesos naturales o a menudo se exacerban por la eliminación de nutrientes por las actividades agrícolas e industriales, que promueven las flores de algas nocivas que agotan el oxígeno.
Kipp enfatizó la conexión histórica entre los niveles de oxígeno y la biodiversidad marina. Advirtió que el delicado equilibrio que se ha establecido durante millones de años podría estar en peligro por las prácticas modernas, lo que subraya la necesidad de una cuidadosa administración de los ecosistemas oceánicos.
