Hace unos 445 millones de años, la Tierra vivió uno de los momentos más críticos de su historia: una extinción masiva que eliminó cerca del 85 % de las especies marinas. Lejos de suponer el final del juego, aquel desastre biológico abrió una etapa completamente nueva para la vida en los océanos.
Una investigación publicada en la revista Science Advances revela que, precisamente en ese escenario de crisis global, aparecieron y comenzaron a dominar los peces con mandíbula, conocidos como gnatóstomos. Gracias al análisis detallado de dos siglos de registros fósiles, el equipo científico ha logrado reconstruir cómo una catástrofe climática terminó impulsando la expansión de los primeros vertebrados con mandíbulas.
Un planeta irreconocible: así era la Tierra en el Ordovícico
Durante el período Ordovícico, que se extendió aproximadamente entre hace 486 y 443 millones de años, el aspecto del planeta no se parecía en nada al actual. El supercontinente Gondwana, donde hoy encontraríamos a Sudamérica, África, Australia, la Antártida, India y Madagascar, concentraba gran parte de las masas de tierra emergida y estaba rodeado por mares poco profundos y templados.
En aquel escenario, los polos carecían prácticamente de hielo y las aguas eran cálidas, lo que favorecía una enorme diversidad de invertebrados marinos, algas y primeros vertebrados sin mandíbula. Sin embargo, este equilibrio no iba a durar demasiado: el planeta estaba a las puertas de una de las grandes transiciones climáticas de su historia geológica.
Los datos recogidos por el equipo internacional muestran que, de forma relativamente rápida en términos geológicos, el clima pasó de un estado de efecto invernadero a una fase de glaciación. Este cambio abrupto desencadenó una cadena de acontecimientos que terminó alterando por completo la vida en los océanos someros que rodeaban a Gondwana.
Según los investigadores, el enfriamiento fue tan intenso que los mares se comportaron como esponjas que pierden agua: el nivel del mar descendió, grandes zonas costeras quedaron expuestas y aparecieron extensos glaciares sobre el supercontinente. El resultado fue la desaparición de muchos de los hábitats marinos que, hasta entonces, habían sido auténticos puntos calientes de biodiversidad.
En este contexto tan hostil, las comunidades marinas se vieron sometidas a una presión ambiental extrema. La combinación de pérdida de plataformas marinas, cambios en la temperatura del agua y alteraciones en la química oceánica se tradujo en un colapso de gran parte de la vida conocida en los mares ordovícicos.
Una extinción masiva en dos oleadas
La extinción del Ordovícico tardío no fue un único golpe, sino un proceso complejo que se desarrolló en dos grandes oleadas. El nuevo trabajo, apoyado en fósiles procedentes de varios continentes, detalla cómo cada una de estas fases impactó de forma diferente en los ecosistemas marinos.
En la primera fase, dominada por la expansión de los glaciares sobre Gondwana, el planeta pasó de un clima cálido a uno marcadamente frío. Este cambio redujo drásticamente el nivel del mar, dejando al descubierto amplias zonas de mares poco profundos y eliminando hábitats costeros esenciales para muchas especies. Los ecosistemas más afectados fueron precisamente los que albergaban la mayor diversidad de invertebrados y vertebrados primitivos.
La segunda oleada llegó unos millones de años más tarde, cuando el clima volvió a virar de manera brusca. El derretimiento de los casquetes de hielo provocó una nueva subida del nivel del mar y liberó grandes volúmenes de agua más cálida, pobre en oxígeno y cargada de compuestos sulfurosos. Las especies que habían logrado adaptarse al frío se enfrentaron entonces a un ambiente casi opuesto al que las había permitido sobrevivir.
Este doble impacto climático tuvo consecuencias devastadoras: un porcentaje muy elevado de las especies marinas desapareció para siempre. Sin embargo, los registros fósiles analizados muestran con claridad que, tras este colapso, no se produjo un vacío biológico permanente, sino el inicio de una profunda reorganización de los ecosistemas.
Los autores del estudio subrayan que, aunque aún no se conocen con precisión todas las causas de aquella extinción masiva, sí está claro que marcó un antes y un después en la historia de los vertebrados. Como explica la investigadora Lauren Sallan, del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (Japón), fue precisamente en este periodo cuando los peces con mandíbula empezaron a imponerse sobre otros grupos.
Refugios, aislamiento y el auge de los gnatóstomos
Uno de los aspectos más interesantes del trabajo es la reconstrucción de los refugios ecológicos que permitieron sobrevivir a ciertos vertebrados durante y después de la extinción. El investigador Wahei Hagiwara y su equipo han reunido una nueva base de datos a partir de fósiles obtenidos a lo largo de 200 años de paleontología, centrándose en el Ordovícico tardío y el Silúrico temprano.
Estos datos indican que, mientras muchos grupos quedaban arrasados, algunos vertebrados sobrevivientes se vieron confinados en áreas geográficas muy limitadas, verdaderos rincones aislados donde las condiciones resultaban algo más favorables. En esos espacios restringidos, la competencia se redujo bruscamente debido a la desaparición de numerosos organismos dominantes.
En ese marco de ecosistemas con muchos huecos por cubrir, los gnatóstomos —los primeros vertebrados con mandíbulas articuladas— encontraron una oportunidad única. Con menos rivales y gran cantidad de nichos ecológicos vacíos, estos peces pudieron expandirse hacia distintos ambientes marinos y explotar nuevos recursos alimenticios.
Los científicos comparan esta situación con el caso clásico de los pinzones de Darwin en las islas Galápagos. Al llegar a un entorno con recursos diversos y una competencia limitada, las poblaciones de pinzones se especializaron poco a poco, dando lugar a especies con picos de formas muy distintas en función de su dieta. Algo parecido habría ocurrido con los primeros peces con mandíbula en aquellos refugios del Silúrico temprano.
Mientras los peces con mandíbula quedaban principalmente restringidos a regiones como el sur de China, sus parientes sin mandíbulas continuaban desarrollándose en otros mares, donde siguieron siendo abundantes durante unos 40 millones de años más. Esta evolución en paralelo sugiere que la ventaja inicial de los gnatóstomos no fue inmediata a escala global, sino que se consolidó con el tiempo a medida que fueron colonizando nuevas áreas.
De la catástrofe al reinicio ecológico
Uno de los hallazgos clave del estudio es que la extinción del Ordovícico tardío actuó como una especie de «reinicio ecológico». Lejos de borrar por completo la estructura de los ecosistemas, el evento permitió que otros grupos de organismos ocuparan los nichos liberados por conodontos, artrópodos y otros invertebrados que habían sido dominantes hasta entonces.
La investigación muestra que, tras la crisis, los ecosistemas marinos volvieron a organizarse en estructuras comparables a las anteriores, pero pobladas por especies distintas. Es decir, la arquitectura ecológica —quién ocupa qué papel en la cadena trófica, qué tipo de hábitats existen, cómo fluye la energía— se reconstruyó siguiendo patrones similares, aunque con actores nuevos.
Este comportamiento no sería un caso aislado. De acuerdo con los autores, a lo largo del Paleozoico se observan procesos parecidos después de otros grandes episodios de estrés ambiental. Cada evento de extinción, asociado a cambios climáticos o químicos en los océanos, habría generado un ciclo recurrente de «reinicio de la diversidad» en el que algunos grupos desaparecen y otros se diversifican para ocupar su lugar.
En este contexto, los peces con mandíbula aparecen como uno de los grandes ganadores evolutivos de aquella crisis. Una vez adaptados a los nuevos paisajes marinos y con acceso a recursos antes monopolizados por otros organismos, los gnatóstomos pudieron ampliar su distribución y experimentar una diversificación notable.
Lo que sigue siendo un enigma para la comunidad científica es por qué, entre todos los supervivientes de la extinción, fueron precisamente los peces con mandíbulas los que terminaron imponiéndose a largo plazo. Aunque las mandíbulas articuladas supusieron una ventaja clara para alimentarse de formas más variadas, todavía se investiga qué otros factores ecológicos y ambientales favorecieron su éxito.
La diversificación de los peces con mandíbula y su legado
A medida que la vida marina se recuperaba de la extinción, los gnatóstomos comenzaron a desplegar una gran variedad de formas y modos de vida. Muchos de ellos se adaptaron a entornos de arrecife, desarrollando cuerpos más estilizados, capacidades de nado diferentes y, en algunos casos, estructuras bucales alternativas y muy especializadas.
Estas innovaciones permitieron que los peces con mandíbula exploraran una amplia gama de dietas, desde presas móviles hasta organismos sésiles, lo que les otorgó una flexibilidad ecológica que otros grupos no tenían. Con el tiempo, esta versatilidad favoreció la aparición de linajes cada vez más diversos, que acabarían dando lugar a los grandes grupos de vertebrados actuales.
Hoy, la inmensa mayoría de los vertebrados —incluyendo peces óseos, tiburones, anfibios, reptiles, aves y mamíferos— desciende de esos primeros gnatóstomos que aprovecharon la ventana de oportunidad abierta tras la extinción del Ordovícico tardío. Desde una perspectiva evolutiva, el origen de nuestra propia línea se remonta, en última instancia, a aquel episodio de crisis y reconstrucción ecológica.
Más allá del interés puramente paleontológico, este tipo de estudios ofrece pistas relevantes para comprender cómo pueden responder los ecosistemas marinos actuales a los cambios ambientales acelerados. Aunque la situación de hoy tiene causas diferentes —como la actividad humana y el cambio climático de origen antropogénico—, la historia geológica muestra que las grandes alteraciones del clima y de los océanos suelen ir acompañadas de profundos reajustes en la biodiversidad.
Desde Europa, donde existe una sólida tradición de investigación en paleontología marina y numerosos yacimientos fósiles distribuidos por países como España, Reino Unido o Alemania, este tipo de trabajos se sigue con especial atención. Los datos obtenidos en afloramientos europeos, junto con los de Asia, América y otros continentes, permiten construir una visión global de cómo han cambiado los océanos a lo largo del tiempo geológico.
La historia de los peces con mandíbula ilustra cómo un evento catastrófico puede convertirse en el detonante de una nueva etapa evolutiva. La extinción masiva de hace 445 millones de años no solo supuso la desaparición de buena parte de la vida marina, sino que abrió el camino para que un grupo de vertebrados hasta entonces secundario terminara protagonizando la mayor parte de la historia posterior de los animales con esqueleto interno.
