VIAJE AL PASADO. EL PERÍODO DEVÓNICO Y SU FLORA

   Artículo redactado por Jesús Mesian.

¡Hola Ammucuriosos! ¿A quién le gustaron y los peces del Devónico ayer? Porque en la clase de hoy viajaremos al período Devónico nuevamente, donde las plantas no se quedaron atrás. No vamos a entretenernos más...3…2…1...¡NOS VAMOS AL PASADO!

Receración animales del Devónico. Imagen extraída de: https://www.autopista.es/planeta2030/como-ocurrio-extincion-masiva-devonico_266550_102.html

¿Qué conocemos como el período Devónico?

El Devónico es una división de la escala temporal geológica, es el periodo geológico que comenzó hace 416 ± 2,8 millones de años y terminó hace 359 ± 2,5 millones de años. Es el cuarto período de la Era Paleozoica, después del Silúrico y antes del Carbonífero. Su nombre procede de Devon, un condado ubicado en la península de Cornualles (Cornwall), en el suroeste de Inglaterra, donde las rocas devónicas son comunes.

En lo que respecta a la paleogeografía, las tierras emergidas terminaron repartidas entre un supercontinente en el sur, Gondwana, y otro en el norte, a la altura del ecuador, llamado Laurusia, que empezó el período como dos cratones en colisión, Laurentia y Báltica, separados inicialmente por el Océano Iapetus. A la larga ambos convergieron para, más tarde, formar el supercontinente único llamado Pangea.

El final del período viene marcado por una crisis de extinción masiva que afectó más a los mares que a los continentes durante el tránsito Frasniense-Fameniense, y más a las latitudes tropicales que a las medias. Fue hace unos 364 millones de años, y la mayoría de los peces agnatos desaparecieron de repente. Los corales (constituidos por corales tabulados, rugosos y estromatopóridos), que habían dominado el período se extinguieron, y hasta el Triásico no volvieron los arrecifes coralinos a ser importantes. Muchos taxones marinos sufrieron una fuerte reducción de su diversidad, desapareciendo grupos planctónicos como los graptolites y los tentaculites. También desaparecieron acritarcos, ostrácodos, ammonoideos, y peces (los placodermos y los ostracodermos desaparecieron, y los dipnoos se vieron afectados). Además, se extinguieron el 85% de géneros de braquiópodos y ammonoideos, además de muchos tipos de gasterópodos y trilobites. En los medios terrestres, las plantas vasculares no parecen afectadas por esta crisis.

Todo esto lo mencionamos ayer, pero para repasarlo y contextualizar.

Figura 1. Así se ve la Tierra durante el período Devónico. Autor desconocido

Fanerozoico *	Cenozoico	Ya lo veremos
	Mesozoico	Ya lo veremos
	Paleozoico *	Pérmico		Inferior, medio y superior.
		Carbonífero	Pensilvánico	Inferior, medio y superior.
			Misisípico	Inferior, medio y superior.
		Devónico*		Inferior, medio y superior.
		Silúrico		Inferior, medio y superior.
		Ordovícico		Inferior, medio y superior.
		Cámbrico		Inferior, medio y superior.
Precámbrico	Previo a lo que vamos a comentar

Tabla1. Indicando con asterisco en que punto de la historia estamos.

Ya conocemos a la fauna existente antes de esa gran extinción en masa, pero... ¿Y qué hay de la flora del Devónico?

Las plantas empezaron a extenderse fuera de las zonas pantanosas durante el Devónico, desarrollando nuevos tipos que pudieran sobrevivir en tierra seca. Hacia el final del Devónico aparecieron los primeros bosques cuando las plantas con tallo desarrollaron estructuras fuertes y leñosas capaces de soportar ramas y hojas elevadas. Algunos árboles del Devónico se saben que alcanzaban los 30 metros de alto. 

Figura 2. Wattieza fosilizada del periodo Devónico. Imagen extraída de: https://es.wikipedia.org/wiki/Dev%C3%B3nico#/media/Archivo:Eospermatopteris_erianus.jpg

El primer árbol fósil, Wattieza, también denominado Eospermatopteris, es de este periodo. 

Al final del período también habían aparecido los primeros helechos, colas de caballo (equisetales) y plantas con semilla (gimnospermas y angiospermas).

Figura 3. Bosques y vegetación del Devónico. Imagen extraída de: https://es.wikipedia.org/wiki/Dev%C3%B3nico

La nueva vida que florecía sobre la tierra aparentemente se libró de los peores efectos de la extinción masiva que acabó con el Devónico. Las víctimas principales fueron las criaturas marinas, de las que desaparecieron hasta el 70 por ciento de las especies. Las comunidades que formaban arrecifes desaparecieron casi por completo. Las teorías propuestas para explicar esta extinción incluyen el enfriamiento global debido a la reglaciación de Gondwana, o la reducción de los niveles atmosféricos de dióxido de carbono con efecto invernadero debido a la forestación de los continentes. También se ha sugerido el impacto de un gran asteroide.

La EXTINCIÓN MASIVA del Devónico

La extinción masiva del Devónico es el nombre que se da a una serie de importantes extinciones de especies al final del Devónico, hace entre 408 y 360 millones de años (Ma). Se han reconocido al menos dos eventos de extinción: el evento Kellwasser en el límite Frasniense-Fameniense y el evento Hangenberg entre el Fameniense y el Misisipiense. Esta crisis de extinción masiva tuvo mayores efectos en los mares que en los continentes, y afectó más a las especies en las latitudes tropicales que en las medias. Los organismos más afectados por esta crisis biótica fueron los que habitaban en zonas marinas templadas. Los corales, que habían dominado el período, vieron mermada su población, y los arrecifes coralinos no volvieron a ser importantes hasta el Triásico.  Aproximadamente el 83% de las especies se extinguieron, así como el 50% de los géneros y el 20% de las familias.

La extinción masiva del Devónico es una de las cinco grandes extinciones que se han producido en la historia de la Tierra, junto con las extinciones masivas del Ordovícico-Silúrico, la extinción masiva del Pérmico-Triásico, la del Triásico-Jurásico y la del Cretácico-Paleógeno. Sin embargo, hay autores que consideran que las extinciones del Devónico — en concreto la extinción en el límite Frasniense-Fameniense — no fueron en realidad extinciones masivas, sino una pérdida de biodiversidad causada por unas tasas de especiación muy bajas.

Se han propuesto distintas hipótesis para explicar tanto la extinción del Frasniense-Fameniense como la del Fameniense-Misisipiense.

ENFRIAMIENTO GLOBAL

Una de las principales hipótesis que sirven para explicar el origen de las extinciones del evento Kellwasser consiste en que un enfriamiento rápido del planeta provocó la crisis biótica. Apoyan esta interpretación la proliferación de organismos adaptados a bajas temperaturas durante las crisis, que fueran los seres vivos que habitaban en latitudes bajas los más afectados, la presencia de sedimentos de origen glaciar del Devónico en el norte de Brasil y la rapidez de variación del nivel del mar durante ese período. Sin embargo, hay argumentos que rebaten la validez de esta hipótesis: por un lado, los sedimentos glaciares de Brasil se depositaron a finales del Fameniense, luego no explicarían el evento Kellwasser; análisis isotópicos del oxígeno (O) confirman que el enfriamiento empezó durante el Fameniense; los organismos caracterizados como habitantes de aguas frías también lo pueden ser de aguas profundas, por lo que su presencia no indica necesariamente un enfriamiento en el límite Frasniense-Fameniense.

IMPACTO METEORÍTICO

Se han documentado varios cráteres de impacto de edad Devónico Superior, lo que sugiere la hipótesis de que los dos grandes eventos de extinción fueron causadas por la caída de varios meteoritos. Sin embargo, las dataciones radiométricas realizadas no muestran una correlación directa entre los impactos meteoríticos y las extinciones.

Figura 4. Meteorito dirigiéndose a la Tierra. Imagen extraída de: https://prehistoria.fandom.com/es/wiki/Extinci%C3%B3n_masiva_del_Dev%C3%B3nico_-_Carbon%C3%ADfero

CONDICIONES DE ANOXIA

Se ha constatado que durante los límites Frasniense-Fameniense y Devónico-Carbonífero en los océanos se dieron condiciones de anoxia o bajos niveles de oxígeno. Estos eventos anóxicos se deducen a partir de la presencia de gran cantidad de lutitas negras en todo el planeta. Las principales objeciones para considerar la anoxia como causante de las extinciones se basan en la presencia de lutitas negras que no se encuentran ligadas a eventos de extinción y el corto periodo de tiempo en que tuvieron lugar las extinciones, mientras que la pérdida de oxígeno en los océanos fue más gradual.

SALINIDAD DE LAS AGUAS

Ciertas valvas fósiles encontradas en sedimentos marinos del Devónico superior se han clasificado dentro del orden Conchostraca, cuyos integrantes ocupan nichos de agua dulce. Para explicar la presencia de estos organismos en facies marinas se ha propuesto que los océanos se encontraban estratificados, ocupando agua dulce o salobre la capa superior. Este fenómeno podría explicar las extinciones del límite Devónico-Carbonífero

CALENTAMIENTO GLOBAL

Se ha propuesto el calentamiento global como otra alternativa para explicar las extinciones del Frasniense-Fameniense. Además del efecto directo que tendría el aumento de la temperatura en la desaparición de taxones, también provocaría condiciones de anoxia en las aguas oceánicas. Sin embargo, esta hipótesis no explica por qué los organismos que habitaban en latitudes altas se vieron menos afectados en el límite Frasniense-Fameniense.

VULCANISMO

Otro modelo que pretende explicar las extinciones masivas ofrece un escenario de intenso vulcanismo. El rift de Pripyat-Dnieper-Donet, en el este de Europa, estuvo activo durante el Devónico superior, aunque el volumen de roca volcánica asociada a esta estructura no parece ser suficiente para explicar las extinciones. Se han datado los materiales de los traps —formaciones basálticas— de Viluy, en Siberia, y la edad calculada es congruente con la extinción del Frasniense-Fameniense. Según los cálculos, la actividad eruptiva que dio lugar a estos traps podría haber emitido un volumen de roca volcánica de unos 2.000.000 km³, por lo que se tienen en cuenta como posible explicación de la extinción.

Figura 5. Vulcanismos constantes. Imagen extraída de: https://prehistoria.fandom.com/es/wiki/Extinci%C3%B3n_masiva_del_Dev%C3%B3nico_-_Carbon%C3%ADfero

CICLO DEL CARBONO

Existen varios modelos para explicar el origen de las condiciones de anoxia y del calentamiento global, siendo el denominador común de todos ellos su relación con el ciclo del carbono. Que podéis ver en detalle en los videos del canal de Youtube de Ammu.

CAMBIOS EN EL NIVEL DEL MAR

También se ha considerado al eustatismo como la causa principal de la extinción masiva del Frasniense-Fameniense. Las variaciones en el nivel del mar pueden conllevar extinciones a nivel local y global. Durante el límite Frasniense-Fameniense se dio este proceso en una corta escala de tiempo, congruente con el evento de extinción en ese período. Se ha propuesto que una regresión marina intensa eliminó una gran cantidad de hábitats marinos someros provocando la crisis biótica. También se ha propuesto que transgresiones marinas de gran entidad pudieron dar lugar a las condiciones de anoxia que resultarían en la mortalidad de gran cantidad de organismos bentónicos.

Conclusión

Hemos podido visitar un período lleno de cambios...Desde ver la proliferación de la flora, la fauna diversificándose por ejemplo con esos esos tiburones, peces...sobre todo peces, no por nada se le conoce a este período como la Edad de los peces (como vimos ayer). Menos mal que hemos vuelto, explicar todo el evento de la extinción masiva de este período habría hecho que no hubiésemos vuelto a nuestro tiempo. Para la siguiente clase viajaremos a otro período...uno que duró 60 millones de años...mejor que cojáis insecticida, aunque dudo que os vaya a ser de utilidad jajajajajajaja. Próximo destino... ¡EL CARBONÍFERO!

Referencias

Algeo, T. J.; Berner, R. A.; Maynard, J. B. y Scheckler, S. E. (1995). «Late Devonian Oceanic Anoxic Events and Biotic Crises: “Rooted” in the Evolution of Vascular Land Plants». GSA Today (en inglés) (Geological Society of America) 5 (3).

L. C. y Coates, M. I. (2010). «End-Devonian extinction and a bottleneck in the early evolution of modern jawed vertebrates». PNAS (en inglés) (Cambridge University): 1-5.

Joachimski, M. M.; Breisig, S.; Buggisch, W.; Talent, J.A.; Mawson, R.; Gereke, M.; Morrow, J. R.; Daye, J. y Weddige K. (2009). «Devonian climate and reef evolution : insights from oxygen isotopes in apatite». Earth and planetary science letters (en inglés) (Elsevier) 284 (3-4): 599-609. ISSN 0012-821X

 Isaacson, P.E. y Hladil, J. (2003). «Devonian glaciation in Gondwana; establishing Carboniferous eustasy». Geological Society of America Abstracts with Programs (en inglés) (The Geological Society of America) 35 (6): 209. 

https://www.mundoprehistorico.com/portfolio/cephalaspis/

https://www.nationalgeographic.es/historia/periodo-devonico

Artículo editado por Ammu.

Más sobre el autor:

Jesús Mesian es un aficionado y apasionado de la paleontología y los dinosaurios, en su canal de twitch (@lacocinadesanji) lee noticias de paleontología y a leído muchos de los libros de Francesc Gascó (@pakozoico o @dinozoic) para ayudar a divulgar sobre estos temas que tanto le gustan. Ha querido colaborar con el proyecto de Ammu Neuroscience en este artículo.

Ammu Neuroscience and Biology es el nombre del proyecto de Ana María Morón Usero, bióloga, neurocientífica y divulgadora científica, que creo este proyecto de divulgación y gestiona las redes sociales (@ammuneuroscien @ammuneuro @ammuneuroscien2 @ammuneuroscienceandbiology), creación y redacción de todo el contenido de las mismas, así como el canal de youtube (@ammuneuroscienceandbiology) y twitch (@ammuneuroscien). Escribiendo en medios como Lokicia, Microbacterium o el COBCM además, de este blog propio.

Que la ciencia y la fuerza os acompañe. 

Jesús y Ammu.

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