El Origen de la Biodiversidad En América del Sur y la Tectónica de Placas

Hace muy pocos días, apareció una noticia en la prensa bajo el pomposo título de “La biodiversidad amazónica se originó hace 20 millones de años”. ¿Cierto o falso?: ¡Ni lo uno ni lo otro!, tan solo interesante, aunque sesgado. Por mucho que los neodarvinistas insistan sobre la evolución gradual de las especies, todas las evidencias históricas apuntan a que estuvo sometida a mil y un tipo de sobresaltos, desde el propio origen de la vida (soslayando la hipótesis de su procedencia extraterrestres). El gradualismo fue una gentileza que Darwin ofreció a su entrañable y contemporáneo amigo (Charles Lyell) padre del “uniformitarismo y gradualismo en la geología”. Ya hablaremos con más detalle de este tema a la luz de otra noticia “reveladora”. Lo que la nota de prensa de hoy nos informa deviene de mostrar (una vez más) que la tectónica de placas ha desempeñado un papel fundamental en la evolución de la biodiversidad a lo largo de su historia. Los avatares de la Cuenca Amazónica son uno más entre otros muchos. El estudio en cuestión defiende que la enorme biodiversidad de la Cuenca del Amazonas se debe al levantamiento de los Andes gracias a las presiones que ejerce la Placa de Nazca sobre la Sudamericana. Pero podríamos alegar que se trata de un dato más, por cuantos otros eventos tectónicos, anteriores, y especialmente posteriores, han modelado los biomas del continente. Señalar como razón exclusiva el levantamiento de los Andes no deja de ser más que una simplificación algo ramplona (desconozco si del periodista o de los propios autores). Y hoy lo vamos a demostrar. Así, por ejemplo, el cierre mucho más reciente del Istmo de Panamá generó una crisis de biodiversidad y una extinción en masa de muchas especies (al parecer especialmente de animales) en Sudamérica. Con anterioridad, ambas Américas, la del norte y la del Sur albergaban comunidades biológicas completamente dispares. Su colisión perjudicó mucho más a las formas de vida de la masa meridional respecto a la septentrional. Y de paso, al parecer, regalaron al mundo el reciente clima mediterráneo. ¿Esto es todo?: Pues va a ser que no. Vayamos por partes. ¿Qué relación existe entre la tectónica de placas y la biodiversidad?

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Bambú Colombiano en los alrededores de Pereira (tacuaras o guadúas: Guaduales). Foto: Juan José Ibáñez

Pues diríamos que es capital: surgimiento de grandes cadenas montañosas que modifican drásticamente los climas de los continentes (Alpes, Andes, Rocosas, Himalaya, etc.), choques y separaciones entre masas continentales que dan lugar a derivas continentales generadoras de otras en la evolución de las especies, enormes eventos eruptivos que de enorme calado que pueden cambiar el clima global, etc. (aun se discute si la extinción de los dinosaurios fue debida al vulcanismo de la meseta del Decán, a un impacto meteorítico, etc.)

Recordemos de paso que, a lo largo de la historia de La Tierra, los continentes se han fusionado en una sola masa y fragmentado en varias más de una vez. Se trata del denominado Ciclo Supercontinental de Wilson. Ya sabéis el enorme impacto ambiental (y repercusiones sobre la pérdida de la biodiversidad) de las denominadas especies invasoras. Imaginaros que ocurriría virtualmente si colisionaran todos los continentes para formar uno solo (recodar el de Pangea), permitiendo el contacto de sus respectivas faunas y floras. ¡Extinción en masa que dejaría a la futurible inducida por el cambio climático como una mera anécdota! Pues bien, eso es lo que ocurrió  entre dos masas de tierra hace unos 3,5 millones de años, cuando se cerró el Istmo de Panamá. Y como nos relatará Wikipedia, al menos prácticamente toda la fauna de Sudamérica cambió (gran extinción en masa). Se trata del evento conocido como “El Gran Intercambio Americano”.

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Camélidos en Sudamérica: Las Llamas y sus derivados domésticos. Foto: Juan José Ibáñez

Sin embargo, las colisiones de placas tectónicas no se restringen a un contacto meramente físico, siendo sus repercusiones mucho más globales. Tales eventos cambian la circulación general de los océanos, afectando también al sistema climático en su totalidad.  Así, por ejemplo, al fusionarse las dos Américas, pareció surgir el actual clima y  más reciente de La Tierra, es decir el mediterráneo, dando lugar, por ejemplo, a que en Europa, Norte de África y oeste de Asia cambiara rápidamente el ambiente y por consiguiente sus biotas. Hablamos pues del surgimiento del Bioma Mediterráneo. Sin embargo, la cosa tampoco queda aquí: los Alpes, son producto de las fricciones entre la placa tectónica africana y la euroasiática. Conforme se levantaban los Alpes el clima también se hizo más árido que el precedente, aspecto que debió también generar nuevos ensamblajes ecosistémicos. Así, por ejemplo, el registro fósil muestra un incremento ostensible de la incidencia de los incendios forestales en esta región del globo.

No os vamos a explicar todo esto en un solo post. Hoy, comenzaremos con la noticia aludida, para seguir después con un amplio resumen que ofrece el excelente (esta vez sí) capítulo que atesora la Wikipedia Española sobre “El Gran Intercambio Americano”. Seguidamente reproduciremos brevemente unos pasajes del Blog Diario de un Copépodo sobre el cierre del Istmo de Panamá y el origen del clima mediterráneo. Hoy el post nos va a salir un poquito largo.

Finalmente señalemos que al elevarse los Andes, cambió la fisiografía, biota y el clima del continente, además de la litología en el margen continental oeste (todos factores formadores del suelo). Como corolario, los ensamblajes de suelos también lo hicieron

La evolución biológica a lo largo de la historia de La Tierra resulta ser de todo menos gradual. ¿No lo creéis? De ser el caso, leer la información que os dejo abajo y cambiaréis de opinión.

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El clima hostil de los Altiplanos de Perú y Bolivia. Atardecer en rojo (la foto no está “quemada”). Foto: Juan José Ibáñez

Juan José Ibáñez

La biodiversidad amazónica se originó hace 20 millones de años

Investigadores del Consejo superior de Investigaciones Científicas (CSIC) demuestran en un estudio que la fauna y la flora de la Amazonía surgieron a partir del levantamiento de los Andes. Hasta ahora se pensaba que la gran diversidad de esta región se debía a los cambios climáticos desencadenados por las glaciaciones de hace dos millones de años.

FUENTE | CSIC – mi+d 15/11/2010

En ninguna otra región de la Tierra existen tantas especies de plantas y animales como en la región amazónica, considerada una de las mayores reservas de biodiversidad del planeta. El origen y razones de este fenómeno han intrigado a los especialistas desde los tiempos de Darwin. Hasta ahora, las teorías más aceptadas relacionaban el origen de la biodiversidad en la Amazonía con los cambios climáticos desencadenados por las glaciaciones del periodo Cuaternario, en los últimos dos millones de años.
Sin embargo, un estudio elaborado por un equipo internacional de científicos en el que han participado tres investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) propone una nueva explicación que echa por tierra las cronologías aceptadas hasta el momento.

El estudio, describe cómo la geología de la región amazónica, como el movimiento de placas tectónicas del Pacífico que originó la aparición de los Andes, ha influido en la evolución de la flora y fauna en el dinámico paisaje de la región. Para llegar a esta conclusión, que aparecerá en el próximo número de la revista científica Science, los investigadores han comparado los patrones de distribución actuales de animales y plantas con datos geológicos y moleculares (secuencias de ADN), con el objetivo de mostrar cómo la mayor diversidad de la región amazónica se encuentra actualmente en una superficie de más de un millón de kilómetros cuadrados en la cuenca occidental del río Amazonas, espacio que se habría formado en los últimos 23 millones de años como resultado del progresivo levantamiento de los Andes.
Según explica Isabel Sanmartín, investigadora del Real Jardín Botánico de Madrid (CSIC) y especialista en biogeografía, que dirige el equipo del CSIC participante en el estudio, “esta estrecha relación entre la historia geológica de la cordillera Andina y la formación de la cuenca amazónica implica que todo trabajo que pretenda entender el origen de la mega diversidad amazónica debe retroceder en el tiempo hacia los últimos 20 millones de años“.

UN SISTEMA DE LAGOS
Esta reconfiguración del escenario paleogeográfico amazónico incluyó la formación de un enorme sistema de lagos, el sistema Pebas, que ocupaba de más de un millón de kilómetros cuadrados; es decir, una superficie equivalente a parte de Colombia, Ecuador, Perú y la región oriental de Brasil. Esta gran masa de agua se habría secado tras el nacimiento del río Amazonas hace 10 millones de años, lo que permitió a los animales y plantas de zonas limítrofes colonizar una nueva región de tierra firme y diversificarse rápidamente. En la actualidad, esta zona alberga la mayor biodiversidad de toda la región.

“Hasta ahora se habían postulado numerosas teorías para explicar el origen y complejidad de la enorme riqueza biológica de la región amazónica. Por ejemplo, qué factores ecológicos, como una mayor tasa de luminosidad, temperatura, y humedad habrían favorecido la diversificación biológica. Aunque se había planteado anteriormente el papel clave del levantamiento de la cordillera andina en la formación de los bosques húmedos tropicales amazónicos, hasta ahora no existían datos para resolver cuándo y cómo había sucedido”, aclara Sanmartín.

“Se trata de un estudio único”, añade la investigadora del CSIC, “porque por primera vez se reúne un equipo multidisciplinar de paleogeógrafos, geólogos, paleontólogos y biólogos moleculares para reconstruir cómo era la región amazónica hace 20 millones de años y cómo evolucionó su diversidad biológica a medida que cambiaba la paleogeografía de la región. Nos demuestra que la cuenca amazónica fue una región muy dinámica, con especies que se originaron y extinguieron en respuesta al cambiante escenario geológico”.

C. Hoorn, F. P. Wesselingh, H. ter Steege, M. A. Bermudez, A. Mora, J. Sevink, I. Sanmartín, A. Sanchez‐Meseguer, C. L. Anderson, J. P. Figueiredo, C. Jaramillo, D. Riff, F. R. Negri, H. Hooghiemstra, J. Lundberg, T. Stadler, T. Särkinen, A. Antonelli. Amazonia Through Time: Andean Uplift, Climate Change, Landscape Evolution, and Biodiversity. Science. DOI: 10.1126/science.1194585

Pero y después………

A este respecto la un documento de la FAO nos informa de que:

Panamá posee una extraordinaria biodiversidad que es el resultado de su historia geológica (Estrategia Nacional de Biodiversidad. Febrero 1999). Por ser la última porción del Istmo centroamericano que emergió de las aguas hace 3,5 millones de años, el país se convirtió en la porción de tierra firme que permitió el intercambio entre los organismos vivientes del norte y del sur. El istmo también fue la barrera que por primera vez separó los organismos en los océanos Atlántico y Pacífico, los cuales se diversificaron debido al aislamiento geográfico y a la extinción de ciertas especies que no pudieron adaptarse a las nuevas condiciones ambientales (Estrategia Nacional de Biodiversidad. Febrero 1999).

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Cierre del Istmo de Panamá, que posiblemente origino la apación del Clima Mediterráneo. Fuente: Diario de un Copépodo

El Gran Intercambio Americano

En este sentido el capítulo de la Wikipedia Española es suficientemente ilustrativo. Veamos algunos pasajes.

El Gran Intercambio Americano fue un importante evento paleozoogeografico en el que la fauna terrestre y dulceacuícola emigró de América del Norte a través de Centroamérica hacia América del Sur y viceversa, como resultado del surgimiento del Istmo de Panamá entre las mitades boreal y austral del actual continente americano, entonces continentes separados. La migración culminó hace aproximadamente tres millones de años en el Piacenziano, en la primera mitad del Plioceno superior.

Este evento significó la interacción de la región biogeográfica Neotropical (América del Sur) y la Neártica (América del Norte) para formar definitivamente el conjunto biogeográfico de las Américas. El intercambio es visible a partir de la observación de los estratos geológicos y del atento estudio de la fauna de ambos subcontinentes. Su efecto es más importante sobre la distribución de los mamíferos, pero también dio una oportunidad única para expandirse a aves, artrópodos, reptiles, anfibios e incluso permitió la migración de peces de agua dulce entre ambos subcontinentes.

Los intercambios fueron advertidos por primera vez por el “padre de la biogeografía”, Alfred Russel Wallace. Entre 1848 y 1852, Wallace se dedicó a explorar y recoger muestras y especímenes en la cuenca del Amazonas.

Intercambios similares ocurrieron a principios del Cenozoico cuando las masas de tierra anteriormente aisladas de la India y África entraron en contacto con Eurasia hace 50 y 30 millones de años, respectivamente.

Después de que Sudamérica se escindió de Gondwana, la fauna de esta tierra evolucionó en un perfecto aislamiento, desarrollando una fauna totalmente diferente a la de otras partes del mundo. Siendo esto un caso similar al experimentado por la fauna del continente australiano.

Entre la fauna exclusiva del continente se hallaban metaterios (marsupiales y esparasodontos), xenartros y una gran variedad de ungulados nativos como notoungulados, litopternos, astrapoterios y piroterios (…)

Muchas de estas criaturas constituyen un importante caso de evolución paralela, ya que al no hallarse presentes otros mamíferos herbívoros en el continente, los meridungulados hallaron una infinita variedad de posibilidades, lo que les permitió radiar en una gran variedad de especies cuya existencia ahora solo se halla atestiguada por sus fósiles. La fauna sudamericana de este periodo tenía especies que normalmente se asociarían con Australia más que con Sudamérica. Algunos de estos ejemplos incluyen grandes marsupiales y (…) El origen de estos animales puede rastrearse hasta el momento mismo de la separación del continente del resto de Gondwana; momento en el que comenzó el desarrollo independiente de las comunidades animales de Sudamérica. Al parecer los metaterios surgidos en Sudamérica viajaron todavía unidas las masa continentales meridionales, desde su cuna hasta Australia a través del continente antártico y viceversa a finales del periodo Cretácico; esta teoría se refuerza debido a (..) La diversidad de marsupiales sudamericanos abarcaba desde (…)

Los primeros intercambios faunísticos que vivió Sudamérica acontecieron a finales del periodo Eoceno hace aproximadamente 31,5 millones de años, con la llegada de los (…) primeros inmigrantes de origen africano marcó el fin para muchos pequeños marsupiales sudaméricanos, y sentó las bases para la evolución de los actuales capibaras, chinchillas, vizcachas y ursones.

(..) Hace aproximadamente 25 millones de años, llegó una nueva oleada de inmigrantes; esta vez los principales inmigrantes fueron los ancestros de los monos americanos, los platirrinos. Estos pequeños primates llegaron a un continente con pocos animales arborícolas capaces de hacerles competencia; lo que derivó en un fructífero proceso de diversificación.

Estas migraciones fueron posibles gracias a la relativamente corta distancia existente entonces entre Sudamérica y la costa occidental de África, a la existencia del archipiélago de San Pedro y San Pablo que, por su ubicación, hicieron posible el salto entre continentes, y a la existencia de fuertes corrientes oceánicas en dirección Oeste (…)

Los primeros intercambios con Norteamérica ocurrieron hace aproximadamente 9 millones de años; gracias a la creciente presencia de islas señalando el lecho marino que surgiría como América Central.

Estos intercambios fueron posibles solo a partir de este periodo debido a la creciente cercanía de las islas en el mar al norte del entonces continente sudaméricano, pero estas no eran las primeras islas en ocupar esta posición geográfica. Casi 70 millones años atrás las islas que actualmente son las Antillas Mayores (…) Algunos de los primeros intercambios entre ambos continentes incluyeron a los primeros carnívoros verdaderos en pisar Sudamérica (…) Se ha sugerido que estos primeros inmigrantes pudieron haber tenido un efecto devastador sobre algunos animales nativos como (…)

La formación del Istmo de Panamá llevó a la última y más notable etapa del intercambio, hace alrededor de 3 millones de años. Esto incluyó la inmigración desde América del Norte hacia América del Sur de los ungulados (incluidas las llamas, tapires, venados y caballos), proboscídeos (gonfotéridos), carnívoros (incluidos felinos como pumas y dientes de sable, cánidos, mustélidos, prociónidos y osos) y varios tipos de roedores. En sentido inverso, de América del Sur hacia América del Norte, emigraron seres como los perezosos terrestres, además de (…)

En general, la migración neta inicial fue bastante equitativa. Más tarde, sin embargo, las especies del Sur resultaron mucho menos exitosas que las del Norte. Este fenómeno aconteció en ambas direcciones ya que los animales que emigraron hacia el norte a menudo no eran capaces de competir por los recursos con las especies que ocupaban los mismos nichos ecológicos en América del Norte, y los que habían logrado establecerse no se diversificaron mucho; en cambio las especies que migraron al sur se establecieron en un número mayor y se diversificaron considerablemente más, y se cree que causaron la extinción de una gran parte de la fauna nativa de América del Sur (no hubo extinciones en América del Norte atribuibles a los inmigrantes de América del Sur en este periodo). (…) al final, todos los grandes depredadores marsupiales y aviarios sudamericanos desaparecieron. Los ungulados nativos de América del Sur no corrieron mejor suerte, ya que sólo algunas de las formas (…) pudieron resistir la embestida de los herbívoros norteamericanos. En cambio los marsupiales pequeños y algunos (..) lograron un buen nivel de competitividad frente a los roedores e insectívoros del Norte; lo que les valió su éxito y actual presencia en Norteamérica.

En cuanto a los descendientes de inmigrantes africanos, monos y roedores de gran talla, lograron un éxito relativo. (…) pero la ausencia de grandes áreas boscosas más al norte limitó su expansión a Centroamérica y México. Los grandes roedores lograron mantenerse en Sudamérica a pesar de la creciente competencia de los ungulados norteamericanos; pero algunos de sus principales miembros (…) desaparecieron. Otros inmigrantes fueron (…)

Motivos para el Éxito y el Fracaso

Hubo dos razones principales para el éxito de la migración norteamericana en Sudamérica y el fracaso de la oleada sudamericana en Norteamérica.

La primera de estas razones fue el clima. Los emigrantes norteamericanos que alcanzaron el istmo de Panamá no requerían grandes adaptaciones para tolerar las condiciones tropicales que predominaban más al sur, por lo que tuvieron libre el camino para expandirse a su arbitrio por el continente; en cambio los emigrantes sudamericanos tuvieron que enfrentarse a cambios radicales de clima y vegetación, los cuales se hicieron especialmente notorios en el momento en que los inmigrantes sureños entraron a la región central de México, donde se levanta el Eje Neovolcánico, cuya altura crea condiciones más secas y frías que en el sur; por lo tanto la mayoría de los inmigrantes sudamericanos, adaptados a un clima tropical, no lograron atravesar esta barrera, quedando confinados a América Central. En cuanto a aquellos grupos que lo lograron, su variedad disminuyó a medida que iban más al norte debido a condiciones ambientales más secas y extremas (…)

La segunda razón fue el desarrollo evolutivo de la fauna norteamericana, la cual se vio sometida a mayores presiones evolutivas durante la parte previa del Cenozoico. A diferencia de la fauna de Sudamérica, la fauna de Norteamérica tuvo que soportar constantes intercambios faunísticos previos con Eurasia vía Puente de Beringia, lo cual derivó en el surgimiento de un complejo faunístico resistente y adaptable al momento de la unión con Sudamérica.

Entre los principales inmigrantes norteamericanos venidos de Eurasia estaban los grandes felinos, (…) También de Eurasia llegaron los proboscídeos, los cuales al igual que los felinos dientes de sable, surgieron en África, y habían colonizado Eurasia tras él contacto de ambos continentes hace 30 millones de años.

Resultados del Intercambio

Después del gran choque entre los dos complejos faunísticos americanos, la fauna del continente cambió radicalmente. Muchos géneros de animales desaparecieron y surgieron otros, los cuales constituyen la moderna fauna del continente americano. De las dos partes del continente la que más resintió los efectos del intercambio fue la América meridional, cuya fauna nativa fue casi totalmente extinguida por los invasores norteamericanos

El triunfo de los carnívoros norteamericanos sobre los depredadores nativos de Sudamérica se debió principalmente al desarrollo evolutivo de los primeros, los cuales a lo largo de los anteriores 50 millones de años había sufrido una evolución más agitada y competitiva que sus contrapartes del sur.(…) Un caso similar aconteció con los herbívoros de ambos continentes. Los ungulados nativos del sur fueron totalmente reemplazados por los ungulados invasores en un lapso increíblemente corto, debido a razones similares (..)

Al final de periodo Pleistoceno, hace aproximadamente 12.000 años, ocurrieron de forma casi contemporánea, tres eventos que modificarían dramáticamente la ecología del continente americano. Dichos eventos fueron, la llegada del hombre al continente, el final del último periodo glaciar y la extinción de gran parte de la megafauna de Norte y Sudamérica.

El Cierre del Istmo de Panamá cambio el clima de la Tierra a Escala Global. Fuente: Blog Diario de un Copépodo

El Cierre del Istmo de Panamá y el origen del Clima Mediterráneo

También se hace eco el Blog Diario de un Copépodo de otro acontecimiento de gran calado a nivel global, como la aparición del clima Mediterráneo y su correspondiente Bioma asociado.

El clima mediterráneo es el más moderno de todos. Tiene apenas 2.8 millones de años y surgió como consecuencia de la unión entre América del Norte y del Sur. El istmo de Panamá, aunque sea muy finito, supuso una barrera para la circulación marina (antes había una intensa corriente marina entre las dos Américas), y este corte desencadenó un cambio radical en el esquema de corrientes de todo el mundo. Como consecuencia hubo cambios en los vientos, y ciertos anticiclones se hicieron semipermanentes en el océano del occidente de los continentes con influencia en los 40º de latitud, especialmente en verano (verbigracia, el archiconocido anticiclón de las Azores). Estos anticiclones mantienen azules los cielos “mediterráneos” durante el verano.

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Comentarios

GRACIAS por enseñar con honestidad y regularidad… pensaba hasta ahora que el “saber SI ocupa lugar”, y vista su bitácora me lo tendré que replantear. Me inquieta que por un lado “empresa” y “política” utilicen sin sonrojo el marketing “verde” y en cambio ecologistas y naturalistas sean catalogados por la opinión pública como los malos de la peli en 3D “Desarrollo Sostenible”, enfin, lo que hay que ver y oir. Saludos majo.

Gracias a ti Alberto,

Espero que continueis con vuestra iniciativa que me parece muy interesante.

http://www.basozaina.com/2009/03/el-origen-de-gaztelu-fortaleza.html

Un cordial saludo

Juanjo Ibáñez

[...] el nuevo Biomuseo de la ciudad, de cómo hace casi cinco millones de años el istmo de Panamá surgió de cambios sísmicos para unir América del norte y América del sur y de esa manera transformando el mundo de una [...]

Muy buenos artículos quisiera saber si los mismo se pueden bajar en formato pdf para tenerlos como referencias de cursos.
Muchas gracias por contribuir con la educación mundial.

Marlon, El sistema No. Algunos buscadores tienen esa posibilidad. En cualquier caso, puedes copiar y pegar en un portapapeles y luego convertirlo tu a pdf. Es muy rápido.
Saludos
Juanjo Ibáñez

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