Carbonífero: la época de las plantas y los insectos gigantes

Hubo una época de gigantes en la Tierra: enormes árboles, gigantescos helechos, libélulas de metro y medio, milpiés de un metro... Es el Carbonífero, un periodo espectacular que terminó hace 395 millones de años.

 

El Carbonífero es el período en el que las grandes plantas evolucionaron y se diversificaron: helechos arbóreos, colas de caballo gigantes y gigantes licopodios (conocidos popularmente como pinos de tierra) dominaban las zonas pantanosas tropicales, como el Lepidodendron ('árbol escamoso'). Era un miembro de las licófitas, el grupo de plantas vasculares con reproducción por esporas. Crecía como un tronco sin ramas cubierto de hojas en forma de escamas que realizaban la fotosíntesis. Pasaba la mitad de su vida como un poste sin ramas y cuando alcanza la madurez, desarrollaba una corona de ramas largas y finas que crecían directamente del tronco cerca de la copa de crecimiento. Las hojas eran parecidas a las de la hierba pero muy grandes, de casi un metro. A medida que el árbol crecía iba perdiendo las hojas más bajas y lo que quedaba eran las huellas que dejaban en forma de escamas. Podía alcanzar los 40 metros en menos de 20 años y tenía unos dos metros de diámetro. Sus 'raíces' (realmente no lo eran, sino un intermedio entre raíz y tronco) eran impresionantes: cuatro o más brazos que se disponían en forma radial y podían alcanzar una longitud de 12 metros, pero no profundizaban en el tierra. Otro gigante de los bosques era la Sigillaria, cuya corteza parecía una réplica de un panal de abeja, donde cada 'célula' hexagonal marca el lugar donde salía una única hoja con aspecto herbáceo. A medida que el tronco crecía, las hojas viejas caían al suelo y las nuevas aparecían en la parte superior del tronco, formando una corona. El Carbonífero también fue la época gloriosa de los helechos, y de ellos ninguno más agraciado que los Psaronius, con su largas frondas (así se llama la hoja de los helechos) y su tronco resplandeciente. Como los helechos arbóreos de la actualidad, tenían un único tronco sin ramas tocado por una corona de fronda que se iba desarrollando a medida que el helecho crecía.

Entre las plantas más intrigantes plantas del carbonífero estaba la Medullosa, con sus semillas del tamaño de un huevo. Al revés que otras plantas de su estilo, su follaje era similar a los helechos pero desarrollando semillas sin flores. Su reproducción no está muy clara, pues las semillas eran demasiado pesadas para que el viento las arrastrase, así que se piensa que eran los insectos los que las transportaban entre plantas, anticipando lo que sucedería millones de años después con las plantas con flores. El polen lo producían en órganos especializados que colgaban de las hojas -con formas diversas, que iban desde las muy simples a las que tenía forma de higo o de alcachofa de ducha- y todas cumplían la misma función: dispersar el polen de forma que pudieran formarse las semillas. Otros árboles enormes eran las Cordaitas, que poseen muchas características comunes con las coníferas, con hojas con forma de correa que alcanzaban el metro de largo. Y no era demasiado para un árbol que podía llegar fácilmente a los 45 metros...

Insectos gigantes

Los primeros ecosistemas terrestres fueron los pantanos del Carbonífero, que aparecieron cerca de las costas que pertenecían a lo que tiempo después serían Europa y Norteamérica (que se encontraban en la zona ecuatorial) debido a una bajada en el nivel del mar. Allí, entre los enormes árboles y un suelo cubierto de helechos y equisetos, vivían todo tipo de invertebrados que crecieron hasta tamaños nunca vistos (y que jamás se volverían a ver). Encontrar insectos fosilizados del tamaño de una moto fue algo sorprendente. Eso debieron sentir los mineros del pequeño pueblo inglés de Bolsover cuando en 1979 se encontraron un fósil imposible: una libélula con una envergadura de alas de medio metro. Estas libélulas gigantes, llamadas Meganeura, podían tener una envergadura que rondaba el metro y con un diámetro torácico de más de 3 cm, el triple del de las libélulas actuales. ¿Realmente podía volar? La mecánica de vuelo insectil, por llamarla de alguna forma, es muy complicada. En este caso no conocemos con suficiente detalle la interacción entre los dos conjuntos de alas de la Meganeura para poder deducir algo de su aerodinámica. Por los suelos del Carbonífero también reptaban grandes miriápodos como Arthopleura ('costillas unidas'), que podía superar el metro de longitud, o un escorpión terrestre de casi un metro de longitud, el Pulmonoscorpius, además de unos recién llegados, los tetrápodos, anfibios y reptiles, que aparecieron a finales del Devónico y eran, esencialmente, peces con patas. Por desgracia de esa transición no poseemos muchos fósiles porque durante 20 millones de años se encuentra una significativa y poco explicada escasez de vertebrados en el registro fósil al comienzo del Carbonífero: es lo que se conoce como la Brecha de Romer. Pero algo debió suceder pues en sedimentos posteriores se han encontrado fósiles de anfibios que, aunque mantenían las aletas de la cola, habían perdido las branquias internas, lo que sugiere que podían internarse tierra adentro, abandonando las orillas de mares y lagos.

El fin de una era

Las plantas eran un excelente alimento (un Arthopleura podía consumir una tonelada de helechos al año) y las plantas tuvieron que buscar una forma de defenderse: la corteza de lignina y la celulosa. La lignina es muy dura y resistente, insoluble en el agua y como por entonces no había ningún hongo o bacteria capaz de descomponerlo, era la defensa perfecta para los árboles del Carbonífero. Algo parecido ocurrió con la celulosa de las primitivas hojas y tallos. Esta innovación evolutiva tuvo una consecuencia inesperada: los árboles muertos no se pudrían y quedaban sepultados en el subsuelo o en el fondo los pantanos, por lo que el carbono absorbido de la atmósfera no se devolvía a la misma. ¿Consecuencia? Una caída de la concentración de dióxido de carbono atmosférico y un aumento de los niveles de oxígeno hasta rondar el 30%. Este hecho tuvo un gran impacto en el mundo animal, pues permitió que alcanzaran tamaños nunca jamás vistos: los insectos actuales tienen un límite natural de crecimiento pues si se hacen más grandes no pueden conseguir el oxígeno suficiente para sus cuerpos. El exceso de oxígeno se podía difundir de manera natural a través de los espiráculos (sus orificios respiratorios) y, por tanto, aumentar su tamaño. Claro que el aumento de oxígeno también llevó aparejada la aparición de un fenómeno nuevo, los incendios forestales provocados por los rayos, lo que obligó a las plantas a desarrollar estrategias para regenerarse con rapidez cuando el fuego se extinguía.

Pero en la tierra nada dura eternamente, y hace unos 395 millones de años cambió el clima y los bosques del Carbonífero colapsaron. Nadie sabe porqué sucedió, pero el clima se tornó mucho más frío y seco y las que fueran grandes selvas quedaron reducidas a la mínima expresión, con grandes desiertos entre ellas. Licopodios y equisetos, hasta entonces dominantes, vieron como casi todos los miembros de sus géneros desaparecían al igual que los insectos y anfibios gigantes. Pero también hubo sus ganadores: las plantas con semillas y los el reptiles, mucho mejor adaptados al nuevo tipo de ecosistema que traía el Pérmico.

Referencias:

Chaisson, E., El amanecer cósmico, Salvat, 1989

Schwartz, J. H., Sudden origins, John Wiley and Sons, 1999

Shapiro, R., Orígenes, Salvat, 1989

Miguel Ángel Sabadell

Miguel Ángel Sabadell

Me licencié en astrofísica pero ahora me dedico a contar cuentos. Eso sí, he sustituido los dragones y caballeros por microorganismos, estrellas y científicos de bata blanca.

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