El número de especies en el planeta, o en cualquier área geográfica, es el resultado de un equilibrio de dos procesos evolutivos que están continuamente en curso: la especiación y la extinción. Ambos son procesos naturales de «nacimiento» y «muerte» de la macroevolución. Cuando las tasas de especiación empiezan a superar a las de extinción, el número de especies aumentará; del mismo modo, el número de especies disminuirá cuando las tasas de extinción empiecen a superar a las de especiación. A lo largo de la historia de la Tierra, estos dos procesos han fluctuado, dando lugar a veces a cambios drásticos en el número de especies de la Tierra, tal y como se refleja en el registro fósil (Figura 1).

Figura 1. Los porcentajes de extinción reflejados en el registro fósil han fluctuado a lo largo de la historia de la Tierra. Las pérdidas repentinas y dramáticas de biodiversidad, llamadas extinciones masivas, han ocurrido cinco veces.

Los paleontólogos han identificado cinco estratos en el registro fósil que parecen mostrar pérdidas repentinas y dramáticas (más de la mitad de todas las especies existentes desaparecen del registro fósil) de biodiversidad. Son las llamadas extinciones masivas. Hay muchos eventos de extinción menores, pero aún así dramáticos, pero las cinco extinciones masivas han atraído la mayor parte de la investigación. Se puede argumentar que las cinco extinciones masivas son sólo los cinco eventos más extremos de una serie continua de grandes eventos de extinción a lo largo del Fanerozoico (desde hace 542 millones de años). En la mayoría de los casos, las causas hipotetizadas siguen siendo controvertidas; sin embargo, el acontecimiento más reciente parece claro.

Extinciones masivas registradas

El registro fósil de las extinciones masivas fue la base para definir los períodos de la historia geológica, por lo que suelen ocurrir en el punto de transición entre períodos geológicos. La transición en los fósiles de un periodo a otro refleja la dramática pérdida de especies y el origen gradual de nuevas especies. Estas transiciones pueden observarse en los estratos rocosos. La tabla 1 proporciona datos sobre las cinco extinciones masivas.

El evento de extinción Ordovícico-Silúrico es la primera extinción masiva registrada y la segunda más grande. Durante este período, se extinguió alrededor del 85% de las especies marinas (pocas especies vivían fuera de los océanos). La principal hipótesis sobre su causa es un periodo de glaciación y posterior calentamiento. El evento de extinción consiste en realidad en dos eventos de extinción separados por alrededor de 1 millón de años. El primer evento fue causado por el enfriamiento, y el segundo se debió al calentamiento posterior. Los cambios climáticos afectaron a las temperaturas y al nivel del mar. Algunos investigadores han sugerido que una explosión de rayos gamma, causada por una supernova cercana, fue una posible causa de la extinción del Ordovícico-Silúrico. El estallido de rayos gamma habría eliminado la capa de ozono protectora de la Tierra, permitiendo que la intensa radiación ultravioleta del sol llegara a la superficie terrestre, y podría explicar los cambios climáticos observados en esa época. La hipótesis es muy especulativa, y las influencias extraterrestres en la historia de la Tierra son una línea de investigación activa. La recuperación de la biodiversidad tras la extinción masiva tardó entre 5 y 20 millones de años, dependiendo de la ubicación.

La extinción del Devónico tardío puede haber ocurrido durante un periodo de tiempo relativamente largo. Parece haber afectado sobre todo a las especies marinas y no tanto a las plantas o animales que habitaban en hábitats terrestres. Las causas de esta extinción son poco conocidas.

La extinción de finales del Pérmico fue la mayor de la historia de la vida. De hecho, se podría argumentar que la Tierra quedó casi desprovista de vida durante este evento de extinción. Se calcula que se perdió el 96% de todas las especies marinas y el 70% de las terrestres. En esta época, por ejemplo, se extinguieron los trilobites, un grupo que sobrevivió a la extinción del Ordovícico-Silúrico. Las causas de esta extinción masiva no están claras, pero el principal sospechoso es la actividad volcánica extendida y generalizada que condujo a un evento de calentamiento global descontrolado. Los océanos se volvieron anóxicos, sofocando la vida marina. La diversidad de los tetrápodos terrestres tardó 30 millones de años en recuperarse tras la extinción del Pérmico. La extinción del Pérmico alteró drásticamente la composición de la biodiversidad de la Tierra y el curso de la evolución.

Las causas del evento de extinción del Triásico-Jurásico no están claras, y los investigadores sostienen hipótesis que incluyen el cambio climático, el impacto de asteroides y las erupciones volcánicas. El evento de extinción se produjo justo antes de la ruptura del supercontinente Pangea, aunque estudios recientes sugieren que las extinciones pueden haber ocurrido de forma más gradual a lo largo del Triásico.

Las causas del evento de extinción de finales del Cretácico son las que mejor se conocen. Fue durante este evento de extinción, hace unos 65 millones de años, cuando la mayoría de los dinosaurios, el grupo de vertebrados dominante durante millones de años, desapareció del planeta (con la excepción de un clado de terópodos que dio lugar a las aves).

La causa de esta extinción se entiende ahora como el resultado de un impacto cataclísmico de un gran meteorito, o asteroide, frente a la costa de lo que hoy es la Península de Yucatán. Esta hipótesis, propuesta por primera vez en 1980, era una explicación radical basada en un fuerte pico en los niveles de iridio (que entra en nuestra atmósfera procedente de meteoritos a un ritmo bastante constante, pero que por lo demás está ausente en la superficie de la Tierra) en el estrato de roca que marca el límite entre los periodos Cretácico y Paleógeno (Figura 2). Este límite marcó la desaparición de los dinosaurios en los fósiles, así como de muchos otros taxones. Los investigadores que descubrieron el pico de iridio lo interpretaron como una rápida afluencia de iridio del espacio a la atmósfera (en forma de un gran asteroide) y no como una ralentización en la deposición de sedimentos durante ese periodo. Era una explicación radical, pero el informe de un cráter de impacto de edad y tamaño adecuados en 1991 hizo más creíble la hipótesis. Ahora, una gran cantidad de pruebas geológicas apoyan la teoría. Los tiempos de recuperación de la biodiversidad tras la extinción de finales del Cretácico son más cortos, en tiempo geológico, que los de la extinción de finales del Pérmico, del orden de 10 millones de años.

Otra posibilidad, quizá coincidente con el impacto del asteroide de Yucatán, fue el extenso vulcanismo que comenzó a formarse hace unos 66 millones de años, más o menos al mismo tiempo que el impacto del asteroide de Yucatán, a finales del Cretácico. Las coladas de lava cubrieron más del 50% de lo que hoy es la India. La liberación de gases volcánicos, en particular de dióxido de azufre, durante la formación de las trampas contribuyó al cambio climático, que puede haber inducido la extinción masiva.

Pregunta de práctica

Figura 2. Banda de iridio (crédito: USGS)

En 1980, Luis y Walter Álvarez, Frank Asaro y Helen Michels descubrieron, en todo el mundo, un pico en la concentración de iridio dentro de la capa sedimentaria en el límite K-Pg. Estos investigadores plantearon la hipótesis de que este pico de iridio fue causado por el impacto de un asteroide que provocó la extinción masiva K-Pg. En la Figura 2, la capa de iridio es la banda clara.

Los científicos midieron la abundancia relativa de esporas de helechos por encima y por debajo del límite K-Pg en esta muestra de roca. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones representa más probablemente sus hallazgos?

1. Se encontró una abundancia de esporas de helecho de varias especies por debajo del límite K-Pg, pero no se encontró ninguna por encima.
2. Se encontró una abundancia de esporas de helecho de varias especies por encima del límite K-Pg, pero no se encontró ninguna por debajo.
3. Se encontró una abundancia de esporas de helechos tanto por encima como por debajo del límite K-Pg, pero sólo se encontró una especie por debajo del límite, y se encontraron muchas especies por encima del límite.
4. Se encontraron muchas especies de esporas de helechos tanto por encima como por debajo del límite, pero el número total de esporas fue mayor por debajo del límite.

Mostrar respuesta

Respuesta a: Se encontró una abundancia de esporas de helechos de varias especies por debajo del límite K-Pg, pero no se encontró ninguna por encima.

La Extinción del Pleistoceno

La Extinción del Pleistoceno es una de las extinciones menores, y una reciente. Es bien sabido que la megafauna norteamericana, y hasta cierto punto la euroasiática, los grandes animales vertebrados, desaparecieron hacia el final del último período de glaciación. La extinción parece haber ocurrido en un periodo de tiempo relativamente restringido de 10.000 a 12.000 años atrás. En América del Norte, las pérdidas fueron bastante dramáticas e incluyeron a los mamuts lanudos (con una población existente hasta hace unos 4.000 años aislada en la isla de Wrangel, Canadá), al mastodonte, a los castores gigantes, a los perezosos terrestres gigantes, a los gatos dientes de sable y al camello norteamericano, por nombrar algunos. A principios del siglo XX, los científicos sugirieron por primera vez la posibilidad de que la caza excesiva causara la rápida extinción de estos grandes animales. Hoy en día se sigue investigando esta hipótesis.

En general, el momento de las extinciones del Pleistoceno se correlacionó con la llegada de los paleohumanos, tal vez hace 40.000 años, y no con eventos de cambio climático, que es la principal hipótesis que compite por estas extinciones. Las extinciones comenzaron en Australia hace entre 40.000 y 50.000 años, justo después de la llegada de los humanos a la zona: desaparecieron un león marsupial, un wombat gigante de una tonelada y varias especies de canguros gigantes. En Norteamérica, la extinción de casi todos los grandes mamíferos se produjo hace 10.000-12.000 años. Sólo quedan los mamíferos más pequeños, como los osos, los alces y los pumas. Por último, en muchas islas oceánicas remotas, la extinción de muchas especies se produjo coincidiendo con la llegada de los humanos. No todas las islas tenían animales de gran tamaño, pero cuando los había, a menudo se veían obligados a extinguirse. Madagascar fue colonizada hace unos 2.000 años y los grandes mamíferos que vivían allí se extinguieron. Eurasia y África no muestran este patrón, pero tampoco experimentaron una llegada reciente de humanos cazadores-recolectores. Más bien, los humanos llegaron a Eurasia hace cientos de miles de años. Este tema sigue siendo un área de investigación e hipótesis activa. Parece claro que, aunque el clima desempeñara un papel, en la mayoría de los casos la caza humana precipitó las extinciones.

Extinciones actuales

La sexta extinción masiva, o del Holoceno, parece haber comenzado antes de lo que se creía y se debe en gran medida a las actividades perturbadoras del Homo sapiens moderno. Desde el comienzo del Holoceno, hay numerosas extinciones recientes de especies individuales que se registran en los escritos humanos. La mayoría de ellas coinciden con la expansión de las colonias europeas desde el año 1500.

Uno de los ejemplos más tempranos y popularmente conocidos es el del pájaro dodo. Esta extraña ave con aspecto de paloma vivía en los bosques de Mauricio (una isla del océano Índico) y se extinguió hacia 1662. El dodo era cazado por su carne por los marineros y era una presa fácil porque se acercaba a la gente sin miedo (el dodo no había evolucionado con los humanos). Los cerdos, las ratas y los perros traídos a la isla por los barcos europeos también mataban a las crías y los huevos del dodo.

La vaca marina de Steller se extinguió en 1768; estaba emparentada con el manatí y probablemente vivió alguna vez a lo largo de la costa noroeste de Norteamérica. La vaca marina de Steller fue descubierta por primera vez por los europeos en 1741 y fue cazada en exceso para obtener carne y aceite. La última vaca marina se mató en 1768. Esto significa que sólo pasaron 27 años entre el primer contacto de la vaca marina con los europeos y la extinción de la especie:

Desde 1900, se han extinguido varias especies, incluyendo las siguientes:

• En 1914, la última paloma pasajera viva murió en un zoológico de Cincinnati, Ohio. Esta especie había oscurecido alguna vez los cielos de Norteamérica durante sus migraciones, pero fue cazada en exceso y sufrió la pérdida de su hábitat como consecuencia de la tala de bosques para convertirlos en tierras de cultivo.
• El periquito de Carolina, antaño común en el este de Estados Unidos, se extinguió en 1918. Sufrió la pérdida de su hábitat y fue cazado para evitar que se comiera la fruta de los huertos. (El perico comía fruta de huerto porque sus alimentos nativos fueron destruidos para dar paso a las tierras de cultivo.)
• El león marino japonés, que habitaba una amplia zona alrededor de Japón y la costa de Corea, se extinguió en la década de 1950 debido a los pescadores.
• La foca monje del Caribe se distribuía por todo el Mar Caribe pero se extinguió por la caza en 1952.

Estas son sólo algunas de las extinciones registradas en los últimos 500 años. La Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN) mantiene una lista de especies extintas y en peligro de extinción llamada Lista Roja. La lista no está completa, pero describe 380 especies de vertebrados extinguidas después de 1500 d.C., 86 de las cuales se extinguieron a causa de la caza o la pesca excesivas.

Estimaciones de las tasas de extinción en la actualidad

Las estimaciones de las tasas de extinción se ven obstaculizadas por el hecho de que la mayoría de las extinciones se producen probablemente sin observación. La extinción de un pájaro o un mamífero es probable que sea notada por los humanos, especialmente si ha sido cazado o utilizado de alguna otra manera. Pero hay muchos organismos que son de menor interés para los humanos (no necesariamente de menor valor) y muchos que no están descritos.

Se estima que la tasa de extinción de fondo es de aproximadamente uno por millón de especies por año (E/MSY). Por ejemplo, suponiendo que hay unos diez millones de especies en existencia, la expectativa es que diez especies se extinguirían cada año (cada año representa diez millones de especies por año).

Una estimación de la tasa de extinción contemporánea utiliza las extinciones en el registro escrito desde el año 1500. Sólo para las aves este método arroja una estimación de 26 E/MSY. Sin embargo, este valor puede ser una subestimación por tres razones. En primer lugar, muchas especies no se habrían descrito hasta mucho más tarde en el periodo de tiempo, por lo que su pérdida habría pasado desapercibida. En segundo lugar, el número de especies de vertebrados extinguidas recientemente está aumentando porque ahora se describen especies extinguidas a partir de restos óseos. Y en tercer lugar, es probable que algunas especies ya estén extinguidas, aunque los conservacionistas se resistan a nombrarlas como tales. Teniendo en cuenta estos factores, la tasa de extinción estimada se acerca a 100 E/MSY. La tasa prevista para finales de siglo es de 1500 E/MSY.

Figura 3. Los estudios han demostrado que el número de especies presentes aumenta con el tamaño del hábitat. (crédito: modificación del trabajo de Adam B. Smith)

Un segundo enfoque para estimar las tasas de extinción en el presente es correlacionar la pérdida de especies con la pérdida de hábitat midiendo la pérdida de área de bosque y entendiendo las relaciones especie-área. La relación especie-área es la velocidad a la que se observan nuevas especies cuando se incrementa el área estudiada. Los estudios han demostrado que el número de especies presentes aumenta a medida que aumenta el tamaño de la isla. También se ha demostrado que este fenómeno es válido en otros hábitats similares a las islas, como los tepuyes de las cimas de las montañas de Venezuela, que están rodeados de bosque tropical. Dando la vuelta a esta relación, si se reduce la superficie del hábitat, el número de especies que lo habitan también disminuirá. Las estimaciones de las tasas de extinción basadas en la pérdida de hábitat y las relaciones entre las especies y el área han sugerido que, con una pérdida de hábitat de aproximadamente el 90%, se espera que se extinga el 50% de las especies. Las estimaciones de la relación especie-área han conducido a cálculos de la tasa de extinción de especies de alrededor de 1000 E/MSY y más. En general, las observaciones reales no muestran esta cantidad de pérdida y se ha sugerido que hay un retraso en la extinción. Trabajos recientes también han puesto en duda la aplicabilidad de la relación especie-área a la hora de estimar la pérdida de especies. Este trabajo sostiene que la relación especie-área conduce a una sobreestimación de las tasas de extinción. Una relación mejor para utilizar puede ser la relación endémica-área. El uso de este método reduciría las estimaciones a unas 500 E/MSY en el próximo siglo. Tenga en cuenta que este valor sigue siendo 500 veces la tasa de fondo.

¡Contribuya!

Mejora esta páginaAprende más