En este artículo sobre fósiles nos centraremos en el artrópodo cámbrico Waptia fieldensis, hallado en la famosa formación de las lutitas de Burgess o Burgess Shale en inglés. Sin embargo, hoy no nos centraremos en un fósil o grupo de organismos en particular, sino en el modo excepcional de conservación fósil de algunos de los animales más antiguos conocidos del Cámbrico y en la interpretación recientemente modificada de cómo se formaron estas capas fósiles. Los paleontólogos han asumido y postulado en general que la conservación perfecta y completa, especialmente de los delicados organismos de cuerpo blando, sugiere una suave deposición in situ sin un transporte significativo que sin duda dañaría estos frágiles cuerpos. Esta visión ha sido cuestionada por estudios experimentales que demostraron que dichos organismos pueden permanecer completamente intactos incluso cuando se los transporta más de 20 km en flujos de sedimentos turbulentos (Bath Enright et al. 2017). Pero, ¿cómo se aplica esto a las localidades fósiles del mundo real, especialmente a las fuentes cruciales de fósiles exquisitamente conservados de los primeros animales de la Explosión Cámbrica? Dos nuevos estudios han revisado mis puntos de vista sobre dos localidades clave, es decir, las lutitas de Burgess y las lutitas de la bahía Emu.

Las lutitas de Burgess

Las lutitas de Burgess, un yacimiento de fósiles de renombre mundial en las Montañas Rocosas canadienses, ofrece una de las ventanas más completas a la Explosión Cámbrica, un período hace unos 508 millones de años cuando una notable diversidad de formas de vida complejas aparecieron por primera vez en el registro fósil. Descubierto en 1909 por el paleontólogo Charles Doolittle Walcott, las lutitas de Burgess es excepcional no solo por su abundancia de fósiles sino también por la extraordinaria conservación de organismos de cuerpo blando, que normalmente están ausentes del registro fósil. Esta conservación incluye finos detalles de tejidos y apéndices, capturando intrincadas características anatómicas que iluminan la historia temprana de los animales. Las explicaciones científicas para esta conservación única se centran en la tafonomía, los procesos que afectaron a estos organismos desde la muerte hasta su fosilización, haciendo hincapié en el papel del entierro rápido y las condiciones anóxicas.

Según el modelo tafonómico predominante, los organismos de las lutitas de Burgess fueron enterrados rápidamente por deslizamientos de lodo submarinos o turbiditas, que eran comunes en los entornos marinos profundos donde vivían estas criaturas. Estos deslizamientos de lodo habrían enterrado a los organismos en una matriz de grano fino y rica en arcilla, aislándolos de los carroñeros y la descomposición. Además, la columna de agua sobre el lugar del entierro probablemente tenía un bajo contenido de oxígeno, lo que creó condiciones anóxicas o disóxicas que inhibieron la descomposición bacteriana. Esta falta de oxígeno, combinada con un entierro rápido, permitió que los tejidos blandos de estos animales se conservaran con un detalle exquisito. Con el tiempo, se produjo un reemplazo mineral de los materiales orgánicos, en particular a través de películas de carbono que conservaron características anatómicas finas. En algunos casos, se produjeron otros reemplazos minerales, lo que estabilizó las estructuras el tiempo suficiente para que se fosilizaran.

Investigaciones posteriores enfatizaron las condiciones geoquímicas y sedimentológicas precisas que permitieron esta conservación única. Los estudios sobre la mineralogía de la arcilla y las concentraciones de metales traza en las lutitas de Burgess sugirieron que interacciones químicas específicas en el sedimento ayudaron a inhibir la descomposición, posiblemente al crear un entorno tóxico para los microbios de la descomposición. Como resultado, las lutitas de Burgess representa no solo una instantánea clave de la vida del Cámbrico, sino también un ejemplo extraordinario del papel que desempeñan los procesos tafonómicos en la determinación de lo que vemos en el registro fósil.

Por lo tanto, incluso la visión tradicional consideraba que el conjunto de fósiles de Burgess Shale fue causado por un enterramiento rápido y catastrófico. Sin embargo, según Bath Enright et al. (2017), «la excepcional conservación de los organismos dentro de los depósitos se ha utilizado para argumentar que el transporte de estos animales debe haber sido mínimo», algo que esos autores dudaban en función de sus experimentos. En un estudio de seguimiento más reciente (Bath Enright et al. 2021), los mismos autores probaron esto con experimentos de canal para crear flujos análogos y demostraron que el transporte de gusanos poliquetos a lo largo de decenas de kilómetros no induce daños significativos. Llegaron a la conclusión de que «los organismos de las lutitas de Burgess en la localidad clásica de Walcott Quarry podrían haber sufrido un transporte sustancial y pueden representar una fusión de más de una comunidad». El coautor Dr. Nic Minter comentó en el comunicado de prensa de la Universidad de Portsmouth (2021) que «este hallazgo podría sorprender a los científicos o llevarlos a adoptar un tono más cauteloso en la forma en que interpretan los ecosistemas marinos tempranos de hace 500 millones de años». No hace falta decir que este resultado, por supuesto, también tiene implicaciones importantes para nuestra comprensión de las más de 40 localidades conocidas de la preservación de tipo lutitas-Burgess (TLB).

Lutitas de la bahía de Emu

Otra localidad de TLB de este tipo es la lutita de la bahía de Emu, situada en la isla Canguro, en el sur de Australia. Representa uno de los yacimientos de fósiles cámbricos más importantes fuera de América del Norte, y proporciona información valiosa sobre la Explosión Cámbrica, especialmente en lo que respecta a la diversidad de artrópodos. Al igual que las lutitas de Burgess, las lutitas de la bahía de Emu es notable por su excepcional conservación de tejidos blandos en fósiles, incluidos ojos, tractos digestivos y delicados apéndices, que ofrecen una visión detallada de la anatomía animal primitiva. Data de hace unos 514 millones de años, y conserva una gran variedad de formas de vida cámbricas, en particular trilobites y anomalocarídidos, que se conservan con gran fidelidad y muestran estructuras finas que no suelen fosilizarse.

Las opiniones científicas sobre la tafonomía de las lutitas de la bahía de Emu atribuyeron su calidad de conservación al enterramiento rápido y a las condiciones ambientales locales. Al igual que en el caso de la lutitas de Burgess, los investigadores sugirieron que los fósiles quedaron enterrados rápidamente en sedimentos de grano fino, probablemente durante flujos de lodo submarinos que arrastraron a los organismos a aguas más profundas y pobres en oxígeno. Las condiciones anóxicas en el entorno del entierro habrían ralentizado la descomposición bacteriana y minimizado la alteración por parte de los carroñeros, mientras que el encapsulamiento de sedimentos finos protegió las delicadas estructuras de la rotura mecánica. Esta combinación única de entierro rápido y anoxia, posiblemente complementada por interacciones químicas específicas en el sedimento, permitió que las lutitas de la bahía de Emu capturara detalles anatómicos finos, agregando una pieza vital a nuestra comprensión de los ecosistemas cámbricos.

Según un nuevo estudio de Gaines et al. (2024), publicado en la revista Science Advances, las lutitas de la bahía de Emu debe ser interpretado de una nueva manera. Los autores documentan evidencia de transporte masivo pendiente abajo de organismos de cuerpo blando en «flujos de gravedad de sedimentos impulsados ​​por la densidad» causados ​​por «eventos episódicos de alta energía». El comunicado de prensa explica que los sedimentos fueron «depositados catastróficamente en el océano por flujos de escombros», que «no es donde uno esperaría ver criaturas delicadas y de cuerpo blando preservadas» (Gaines citado en NSF 2024). Los autores concluyeron que la mayoría de los taxones de los más de 25.000 fósiles fueron transportados y, por lo tanto, no enterrados in situ, lo que explica por qué «antes de estos hallazgos, la comunidad científica debatió si las lutitas de la bahía de Emu representaba un entorno profundo o superficial»” (NSF 2024).

La conservación perfecta de los fósiles no excluye el transporte prolongado

Lo que hace que la comprensión revisada de la tafonomía de estas dos localidades clave del Cámbrico sea muy interesante es que ahora se considera que la perfecta conservación de los fósiles de estas localidades es coherente con un largo transporte en flujos de sedimentos turbulentos y agitados. Por supuesto, esto no solo se aplica a las localidades de las lutitas de Burgess y las lutitas de la bahía de Emu, sino que se puede extrapolar a muchos otros «depósitos de conservación» con fósiles marinos y terrestres bien conservados en todo el mundo, como la esquisto devónico de Hunsrück en Alemania y la biota cretácica de Jehol en China (Bath Enright et al. 2017). Un buen ejemplo es el nuevo estudio de O’Connell et al. (2024) sobre la biota terminal de Nama Ediacárica, que mostró que los organismos de cuerpo blando y biomineralizantes fueron transportados en flujos de gravedad de sedimentos inducidos por tormentas y otros eventos. Los autores descubrieron que «casi todos los organismos de cuerpo blando y biomineralizantes preservados en las unidades estudiadas fueron transportados antes del entierro final». Los autores también mencionan que «otros trabajos sugieren que los flujos turbulentos y de transición pueden transportar organismos de cuerpo blando a grandes distancias con poco daño (aproximadamente 20 km; Bath Enright et al., 2017, 2021)».

La evolución no es ni hecho ni conocimiento

Estas nuevas interpretaciones muestran con qué rapidez se puede refutar la sabiduría de los libros de texto científicos de ayer como una interpretación errónea obsoleta. En el sentido estricto de la noción de «conocimiento», no sabemos nada con certeza sobre el pasado lejano. Todo lo que tenemos es un conjunto siempre cambiante de conjeturas muy preliminares y a menudo débilmente sustentadas, combinadas con especulaciones descabelladas y narraciones extravagantes, que en la mayoría de los casos resultan ser plausibles pero falsas. El famoso filósofo de la ciencia Karl Popper apreciaba este procedimiento de «conjeturas y refutaciones» como el núcleo mismo del método científico. Sin embargo, existe una diferencia fundamental entre los procesos repetibles y observables similares a leyes que se pueden modelar matemáticamente y comprobar empíricamente, y los eventos singulares del pasado que solo se pueden inferir probabilísticamente en base a evidencia circunstancial y ciertas suposiciones. La historia de la Tierra, la paleobiología y la biología evolutiva son ciencias históricas «blandas» que no pueden considerarse en pie de igualdad con las ciencias experimentales «duras» como la física, la química, la genética o la fisiología. Sólo estas últimas nos proporcionan todos los beneficios de la medicina y la tecnología modernas. Las ciencias históricas son básicamente reflexiones de torre de marfil de apenas valor práctico y de dudoso estatus científico. Por lo tanto, considero que el famoso dictamen del biólogo evolucionista Theodosius Dobzhansky —que «nada en biología tiene sentido excepto a la luz de la evolución»— es uno de los mayores mitos y errores de la ciencia moderna. Por el contrario, todas las historias de la macroevolución son completamente prescindibles en toda la biología real (experimental). Incluso diría que «no hay mucho en biología que tenga sentido excepto a la luz del diseño», razón por la cual el lenguaje del diseño es tan omnipresente e indispensable incluso en las biociencias convencionales.

Referencias

  • Bath Enright OG, Minter NJ & Sumner EJ 2017. Palaeoecological implications of the preservation potential of soft-bodied organisms in sediment-density flows: testing turbulent waters. Royal Society Open Science 4(6), 170–212. DOI: https://doi.org/10.1098/rsos.170212
  • Bath Enright OG, Minter NJ, Sumner EJ, Mángano MG & Buatois LA 2021. Flume experiments reveal flows in the Burgess Shale can sample and transport organisms across substantial distances. Communications Earth & Environment 2: 104, 1–6. DOI: https://doi.org/10.1038/s43247-021-00176-w
  • Gaines RR, García-Bellido DC, Jago JB, Myrow PM & Paterson JR 2024. The Emu Bay Shale: A unique early Cambrian Lagerstätte from a tectonically active basin, Science Advances 10(30): eadp2650, 1–9. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.adp2650
  • NSF (National Science Foundation) 2024. A remarkable fossil assemblage gets a new interpretation. Phys.org October 30, 2024. https://phys.org/news/2024-10-remarkable-fossil-assemblage.html
  • O’Connell B, McMahon WJ, Nduutepo A, Pokolo P, Mocke H, McMahon S, Boddy CE & Liu AG 2024. Transport of ‘Nama’-type biota in sediment gravity and combined flows: Implications for terminal Ediacaran palaeoecology. Sedimentology early view, 1–43. DOI: https://doi.org/10.1111/sed.13239
  • University of Portsmouth 2021. Fossil secret may shed light on the diversity of Earth’s first animals. Phys.org June 2, 2021. https://phys.org/news/2021-06-fossil-secret-diversity-earth-animals.html

Artículo publicado originalmente en inglés por Günter Bechly en Evolution News & Science Today