Periodo Devónico
Desde antes del Devónico ya se habían manifestado las primeras radiaciones de plantas. La prueba de esto es el depósito de Rhynie Chert en Escocia, en dónde hay rastros de las primeras plantas vasculares. Es un hecho que las más antiguas que se conocen hoy iniciaron en este período.
La vegetación desde la era temprana estaba formada en gran parte por plantas pequeñas, siendo la más alta como de 1 metro de altura. Hacia la fase tardía aparecieron helechos, colas de caballo y diversas vegetaciones que ya se reproducía con semillas. Así nacieron los primeros árboles y se desarrollaron los bosques.
Dos grupos grandes de animales colonizaron la tierra. Primero fueron los tetrápodos, que fueron seguidos por los artrópodos marinos. A esto también se sumaron insectos sin alas y los arácnidos.
Los crinoideos y otros equinodermos, los corales tabulados y rugosos, y los amonites también eran comunes en este período. Además se incrementó la variedad de peces.
Entonces existieron tres grandes masas continentales. América del Norte y Europa se asentaron juntas cerca del ecuador, con gran parte de su superficie cubierta por mares profundos.
En el norte se encontraba una parte de Siberia moderna. Además un continente conformado por América del Sur, África, la Antártida, India y Australia ocupaban el hemisferio sur.
Los mares en el Devónico
En los mares abundaban los braquiópodos como los espiriféricos y los corales que formaban arrecifes. En la etapa inferior surgieron ammonoideos, que dejaron grandes depósitos calizos de sus conchas.
A esto se suman bivalvos, equinodermos crinoideos, blastoides, grapolitos y trilobites. Aunque estos últimos desaparecieron al final del Devónico.
Algo importante sucedió también. Se produjo una importante diversificación de peces. Había del tipo bentónico, sin mandíbula y acorazados que abundaron en la fase tardía. Incluían grupos diferentes y hacia el Devónico medio florecieron los placodermos que eran los primeros con mandíbula.
Muchos crecieron a grandes tamaños y se convirtieron en depredadores. A esto se suma el surgimiento de los sarcópteros, que eran peces con aletas lobuladas. Al final de esta etapa también brotaron los primeros tetrápodos.
El paisaje Devónico
Fue una era en que muchas formas de vida colonizaron la tierra. Antes de esto no había una acumulación orgánica en los suelos, que tenían un color rojizo. Esto indicaba un paisaje subdesarrollado, posiblemente colonizado sólo por alfombras de bacterias y algas.
En un principio la vegetación terrestre temprana se comenzó a extender. Las plantas inicialmente no tenían raíces ni hojas y algunas carecían de tejido vascular. Entonces se propagaban por esporas. Además tenían apenas algunos centímetros de altura.
Estas incluían zosterófilas y trimerófilas. Entre estas plantas habitaba una fauna de ácaros, trigonotártibos, insectos sin alas y miriápodos.
En la fase tardía evolucionaron las licofitas, esfenofitas, los helechos y las progimnospermas. Todas estas con raíces y hojas en su mayoría, que además ganaron más altura. Un ejemplo de esto es el Archaeopteris, un árbol realmente grande que poseía madera.
A fines del Devónico también aparecieron las primeras plantas con semillas, lo que formó parte de la Explosión Devónica, en la que surgieron una amplia gama de vegetales y grupos de plantas. A su vez esto apoyó la diversificación de los artrópodos.
Tectónica y paleoclima
Los cambios más significativos en la geografía del planeta se dieron en el Devónico. Fue entonces cuando se formó el súper continente de Euramérica y por el otro lado se consolidó el de Gondwana.
Eran dos masas de tierra bastante cerca una de la otra en un solo hemisferio, mientras que el océano cubría el resto del mundo. Además estaban rodeados por zonas de subducción que pusieron en marcha una gran colisión, que resultó el continente de Pangea en el Pérmico.
A esto se suman actividades regionales importantes como el choque de América del Norte y Europa, que provocó intrusiones masivas de granito y el levantamiento de los Apalaches. La vigorosa erosión de estas montañas también originó una gran cantidad de sedimentos, que se depositaron en vastas tierras bajas y mares profundos cercanos.
Una extensa construcción de arrecifes dio nacimiento a los más complejos del mundo. Esto continuó a medida que aparecían estromatoporoides y corales de tamaño creciente. Se constituyeron los mares ecuatoriales entre los continentes y grandes mares de poca profundidad en América del Norte, Asia Central y Australia. Estos se transformaron en cuencas en las que hubo grandes precipitaciones de sal de roca, yeso y otros minerales.
En la etapa final del Devónico sucedió un evento de extinción masiva. La glaciación y la disminución del nivel del mar desencadenaron una crisis que afectó a las especies marinas.
También se piensa que hubo impactos de meteoritos o cambios en el dióxido de carbono en la atmósfera. Otra posibilidad es que la expansión y evolución de los bosques y de las primeras plantas con complejos sistemas de raíces pudo haber alterado profundamente el clima. Finalmente fue el tiempo en que los primeros vertebrados llegaron a la tierra.
La vida en el Devónico
Este período experimentó una gran diversidad de la fauna marina de la Era Paleozoica. El océano fue dominado por tiburones, peces óseos y amonoides. Los trilobites declinaron, mientras que otros braquiópodos se convirtieron en el organismo marino más abundante. Las condiciones oceánicas y la riqueza biológica resultaron en la mayor producción de carbonato de la Era paleozoica.
Los peces presentaron avances evolutivos, más diversificación y dominio, ya sea en el mar o en agua dulce. Además de peces sin mandíbula y placodermos, aparecieron en los peces con aletas lobuladas, con aletas radiadas en el registro fósil.
Finalmente los ambientes terrestres y de agua dulce cambiantes fomentaron la evolución de algunos peces a los primeros tetrápodos quienes evolucionaron hacia los vertebrados terrestres al final del Devónico.
Los animales terrestres como escorpiones, arañas e insectos también prosperaron en los entornos que proveían las plantas vasculares.
Dicha vegetación transformo los ambientes de la Tierra dando nacimiento a extensos pantanos. Los bosques que surgieron con los nuevos árboles crearon la biosfera y alteraron el ciclo del carbono. Así se formaron suelos complejos, se expandieron los vínculos entre la tierra y el agua, y los hábitats se volvieron estables. La materia orgánica aumentó tanto en la tierra como en los océanos mediante la escorrentía.
Los vertebrados terrestres
Los anfibios fueron los primeros animales de cuatro patas o tetrápodos en ganar la tierra. Tenían extremidades y pies bien definidos, una caja torácica de apoyo y un cuello que permitía que el cráneo girase. Estaban más preparados para moverse y descansar su cuerpo en la tierra, que sus antepasados.
A pesar de su estructura ósea modificada, los anfibios mantuvieron una fuerte conexión con el agua. Los adultos se alimentaban de los peces en las zonas poco profundas. Además también era el lugar en el que desovaban, poniendo una cantidad de huevos más pequeños que se convierten en larvas nadadoras. Estos primeros ejemplares no tenían mucho en común con las ranas o salamandras que conocemos hoy.
Adaptaciones
De la misma forma en que sucedió con las primeras plantas terrestres y artrópodos, varias adaptaciones fueron clave en la transición de los vertebrados a la vida en tierra firme. Los anfibios desarrollaron características esqueléticas y musculares para soportar el peso corporal, caminar y mantener la cabeza levantada del suelo.
Sin embargo algunos opinan que en realidad los que conquistaron la superficie fueron los peces ripidistios que tenían aletas carnosas y lobuladas con las que llegaban hasta la orilla.
Hay muchas similitudes entre esos ripdistios y los primeros vertebrados terrestres. Es decir, los anfibios. La evidencia fósil, los cráneos, los dientes y las vértebras en algunos son prácticamente idénticas.
Algunas son las aletas ventrales carnosas que se unen directamente a los esqueletos de las aletas lobuladas, cerca del extremo en la cola de los peces. Aquí también hay huesos y músculos móviles. Los huesos dentro de las aletas coinciden con las patas de los anfibios.
También comparten la capacidad de respirar aire, ya que el los peces ripidistios tenían fosas nasales y pulmones.
Estas adaptaciones físicas, aunque se usaron en la tierra se desarrollaron en el agua. Peces como los Lobfins habrían usado aletas ventrales para mejorar su capacidad de natación y el direccionamiento en el agua.
Los peces ripidistios probablemente desarrollaron la capacidad de respirar aire para hacer frente a los entornos donde los niveles de oxígeno en el agua eran excepcionalmente bajos. Tal es el caso de las lagunas.
Evento de extinción
Este período también fue testigo de un evento de extinción que afecto del 50 al 55% de los invertebrados marinos, y del 70 al 80% de los invertebrados en general. Se cree que combinó el impacto de meteoritos, el vulcanismo, los cambios en la química del océano, el agotamiento del oxígeno y la glaciación.
En un principio las condiciones se dieron para que las especies se recuperaran satisfactoriamente. Pero esto cambió a medida que se acercaba la fase final del Devónico. Aparecieron pulsos de extinción que afectaron a las poblaciones marinas.
Los corales rugosos y los estromatoporoides que eran los responsables de construir los arrecifes casi desaparecen. Esto también puso en jaque a los braquiópodos y a los trilobites. Los conodontes también sufrieron muchas bajas y los peces sin mandíbulas se eliminaron por completo. La misma suerte tuvieron los placodermos.
Los que salieron airosos fueron las plantas y los animales terrestres que mayormente resultaron intactos. Aunque también pudieron verse afectados por la química del océano y por el enfriamiento rápido. Una hipótesis apunta a que el impacto de un meteorito y el vulcanismo fueron importantes desencadenantes del exterminio.
El efecto selectivo
La extinción del Devónico tardío afectó a los ecosistemas marinos más que a la vida en la tierra firme. Terminó con casi todos los peces sin mandíbula y también hasta el último placodermo se extinguieron. En cambio sobrevivieron los peces óseos y los tiburones. Esto a veces despierta cuestionamientos respecto a la aleatoriedad de las extinciones o supervivencia de los especímenes.
Saber si las extinciones masivas tienen consecuencias azarosas o si el riesgo varía de una especie a otra o de un grupo a otro mejoraría enormemente nuestra comprensión tanto de la extinción como de la evolución.
La idea de selectividad considera que ciertos factores, como el tamaño del cuerpo, el rango geográfico o el comportamiento alimentario, determinarán si las especies, los grupos o las familias enteras tienen más o menos probabilidades de sobrevivir un evento de extinción.
Algunos datos parecen reforzar esta idea. Por ejemplo, las especies de aguas poco profundas probablemente desaparecieron en el Devónico porque ellas o sus hábitats eran más sensibles a los cambios en la química o en la temperatura del océano, que los animales que vivían en aguas más profundas.