Rayas y tiburones afectados por la última extinción masiva hace 66 millones de años

Por Guillaume Guinot, Universidad de Montpellier

La última extinción masiva que golpeó la evolución de la vida tuvo lugar hace 66 millones de años (Ma), marcando el límite Cretácico/Paleógeno. Si se sabe que esta crisis biológica provocó extinciones dramáticas a nivel mundial y acabó con grandes grupos de vertebrados como los dinosaurios, las consecuencias de esta extinción (en términos generales, la palabra extinción se refiere a una acción de extinguir algo…) la biodiversidad marina siguen siendo objeto de un intenso debate.

Acabamos de publicar un estudio en la revista Science centrado en el impacto de esta crisis en la diversidad de elasmobranquios (tiburones y rayas), un importante grupo de vertebrados marinos que han pasado por esta extinción masiva. Nuestro trabajo indica que esta crisis fue brutal y que golpeó a los elasmobranquios de manera heterogénea, tanto en términos de grupos afectados como de distribución geográfica de las especies.

Impresión artística de la Tierra hace 66 millones de años. Jorge González, Proporcionado por el autor

Estimaciones anteriores sugieren que esta crisis habría erradicado más del 40% de los géneros y el 55-76% de las especies. Sin embargo, un creciente cuerpo de datos indica que la magnitud de este evento puede haber variado entre grupos, ecologías (por ejemplo, dietas, estilos de vida) y áreas geográficas.

Sin embargo, las estimaciones globales de la pérdida de diversidad en este período se han extrapolado principalmente a partir de datos sobre grupos de invertebrados marinos que no pueden reflejar por sí solos la complejidad de los modos de extinción durante esta crisis. Los vertebrados marinos, por su posición más alta en la cadena trófica (Una cadena trófica es una serie de seres vivos en los que cada uno se come al que se lo come…), podrían por tanto aportar nueva información sobre esta extinción y sobre la post- extinción recuperación de la fauna. ¡Todavía es necesario que estos grupos hayan sobrevivido!

Entre estos vertebrados marinos, los elasmobranquios son un grupo emblemático de depredadores que ya representaban un componente importante de los ecosistemas marinos en el Cretácico y habían desarrollado una amplia gama de ecologías. Pertenecientes a la clase de los peces cartilaginosos (condrictios), estos organismos tienen un esqueleto (El esqueleto es un armazón animal rígido que sirve de soporte a los músculos. Está en…) que rara vez se fosiliza. Sin embargo, están representados por un abundante registro fósil, compuesto en su mayoría por dientes que pierden y reemplazan a lo largo de su vida y cuya morfología permite identificar la especie. Así, por la calidad de su registro fósil, su presencia antes y después del evento de extinción y su posición en la parte superior de la cadena alimentaria, los tiburones y las rayas son un muy buen caso de estudio para analizar el impacto de esta crisis en los vertebrados marinos.

Utilizando datos fósiles, nuestro objetivo era cuantificar con precisión el alcance de la extinción, el perfil de víctimas y supervivientes, y las consecuencias de esta crisis en la evolución de la fauna de tiburones y rayas después de la extinción.

Más de diez años de recopilación de datos

Primero recopilamos todos los datos del registro fósil de todas las especies de elasmobranquios durante un intervalo de tiempo de unos 40 millones de años (de -93,9 a -56 Ma), incluido el evento de extinción. Este trabajo de larga duración se extendió durante más de una década (Una década equivale a diez años. El término deriva de las palabras latinas decem «diez»…) y consistió en realizar un inventario de las especies de tiburones y rayas presentes sobre el intervalo Cretácico Superior-Paleoceno, sino también de sus ocurrencias: todas las veces que se han encontrado fósiles de cada una de estas especies. Esta información está disponible de forma dispar en varios cientos de trabajos científicos publicados desde el siglo XIX hasta la actualidad, y que hubo que recopilar.

Por lo tanto, una especie puede tener varias ocurrencias, y cada ocurrencia corresponde a una edad, así como a distintas coordenadas geográficas. Pudimos inventariar más de 3200 ocurrencias para 675 especies fósiles, pero fue necesario verificar las identificaciones y las edades geológicas atribuidas a cada una de estas ocurrencias en la literatura científica. En efecto, la clasificación de especies (taxonomía) es una disciplina en constante evolución y fue necesario ante todo actualizar la clasificación de cada especie y en ocasiones corregir identificaciones erróneas. Además, las edades de las formaciones geológicas que produjeron fósiles también se pueden reevaluar mediante nuevos estudios, y esta información tuvo que actualizarse. Este tedioso pero crucial trabajo de pericia constituye la base de los análisis que realizamos para este estudio.

Parte de las colecciones de fósiles estudiados. Proporcionado por el autor

Una vez recopilados los datos, utilizamos modelos estadísticos para estimar las edades de aparición y extinción de cada una de las 675 especies. Este pesado trabajo analítico es esencial porque el registro fósil incluye una serie de sesgos de conservación y muestreo. Por lo tanto, es necesario primero tener en cuenta la heterogeneidad espacial y temporal del registro fósil en un intento de estimar la vida útil de las especies fósiles. Estos modelos, de los que Fabien Condamine (coautor del estudio) también es especialista, permiten entonces estimar las tasas de especiación (La especiación es, en biología, el proceso evolutivo por el cual nuevos…) y a la extinción (número de extinciones o apariciones por millón de años por especie) para el grupo estudiado.

Los tiburones y las rayas no se vieron afectados de la misma manera.

Nuestros resultados muestran, con fina resolución, que el 62% de las especies de elasmobranquios desaparecieron durante esta crisis y que esta extinción fue «brutal» en la escala del tiempo geológico ya que estuvo restringida a un período de 800.000 años.

Pero, ¿los diferentes grupos de elasmobranquios fueron afectados de la misma manera por esta extinción? Para responder a esta pregunta, evaluamos las tasas de extinción entre tiburones y rayas, y entre diferentes grupos de tiburones y rayas. Nuestros resultados indican que las rayas se vieron más afectadas que los tiburones (72,6 % de extinción frente a 58,9 %). El carácter selectivo de esta crisis también se acentúa en rayas y tiburones. Algunos grupos de tiburones todavía representados en la actualidad (orectolobiformes, lamniformes) se han visto más afectados, y grupos de rayas (rajiformes, rinopristiformes) incluso han estado cerca de la extinción total, aunque ahora suman varios cientos de especies. .

Los estudios de paleodiversidad solo proporcionan una visión parcial de las consecuencias de una crisis en la estructura y funcionamiento de los ecosistemas. Por lo tanto, tuvimos que evaluar el impacto de esta crisis en los diferentes grupos ecológicos representados en los elasmobranquios. Por ello, nos interesamos por la dieta de las especies de tiburones y rayas más afectadas por la extinción estudiando la morfología de sus dientes. Pudimos separar las especies llamadas «durófagos» (que se alimentan de presas duras, como los moluscos bivalvos representados hoy en día por ostras, almejas, mejillones y otras vieiras) de otras especies (no durofagos) y analizamos el alcance de esta crisis en estas dos categorías ecológicas.

Nuestros resultados indican que las especies de tiburones dentados y rayas especializadas en una dieta durofágica se vieron más fuertemente afectadas (73,4% de extinción) que las demás (59,8%). Este es un punto interesante porque se ha demostrado que esta extinción ha impactado fuertemente los primeros eslabones de las redes tróficas marinas (plancton) y los organismos que dependen directamente de ellas (por ejemplo, los bivalvos). Por lo tanto, nuestros resultados sugieren un fenómeno de eventos en cascada que causó una gran pérdida de diversidad en los elasmobranquios durofágicos. Así que aquí tenemos un segundo tipo de selectividad, esta vez ecológica, contra especies que se alimentan de presas con caparazones.

Los resultados del estudio. Proporcionado por el autor

Nuestros análisis indican que los tiburones, y en particular las especies no durófagas, han recuperado los niveles de diversidad anteriores a la crisis más rápidamente (unos pocos millones de años de todos modos) que las rayas, y estas últimas no se han recuperado por completo, incluso 10 millones de años después de la extinción. Además, esta crisis tuvo un efecto importante en la composición de las faunas de elasmobranquios que sobrevivieron a la extinción al remodelar profundamente la diversidad de este grupo. Estas modificaciones son particularmente marcadas en las rayas para las que observamos en particular una diversificación de un grupo llamado Myliobatiformes (rayas, rayas águila, etc.) que probablemente aprovechó los nichos ecológicos que dejó la extinción para diversificarse allí.

Finalmente, probamos el efecto de la distribución geográfica de las especies sobre su probabilidad de sobrevivir a esta crisis. Para hacer esto, compilamos el rango geográfico de todas las especies que se extinguieron o sobrevivieron a la extinción. Nuestros resultados muestran que las especies que tenían una distribución geográfica amplia tenían una tasa de supervivencia más alta que otras. Más interesante aún, las especies que vivían en latitudes más bajas se vieron más afectadas, lo que sugiere una selectividad geográfica.

Las causas de esta crisis son discutidas y ciertamente múltiples (asteroide por supuesto, pero también vulcanismo, enfriamiento global, descenso del nivel del mar). Aunque nuestro estudio no ofrece una respuesta directa a este debate, proporciona pistas sobre los posibles mecanismos que jugaron durante esta crisis, en particular nuestros resultados sobre la extinción más fuerte en latitudes bajas.

Hoy en día, un tercio de las especies de tiburones y rayas están en peligro de extinción y es importante comprender cómo la historia evolutiva de este grupo se ha visto afectada por extinciones anteriores y cómo este grupo ha sobrevivido a estas extinciones. Nuestro estudio ofrece una especie de perfil típico de las víctimas de extinción para la última extinción masiva y también da una idea del tiempo necesario para la recuperación posterior a la extinción. Un tiempo que se cuenta en millones de años.

¿Te ha gustado este artículo? ¿Quieres apoyarnos? Compártelo en las redes sociales con tus amigos y/o coméntalo, ¡esto nos animará a publicar más temas similares!

Deja un comentario