Cómo un asteroide gigante que destruyó dinosaurios condujo al surgimiento de las selvas tropicales modernas

Hace unos 66 millones de años, un asteroide masivo chocó con lo que ahora se conoce como Yucatán, sumergiendo a la Tierra en la oscuridad. El impacto transformó las selvas tropicales en el nacimiento de flores.

Hoy en día, las selvas tropicales son un punto clave para la biodiversidad y juegan un papel importante en los sistemas climáticos globales. Hoy se publicó un nuevo estudio en No es ciencia Arroja luz sobre los orígenes de las selvas tropicales modernas y podría ayudar a los científicos a comprender cómo los bosques tropicales responden al rápido cambio climático en el futuro.

El estudio, realizado por investigadores de la Institución Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI), encontró que una colisión de asteroides que puso fin al reinado de los dinosaurios hace 66 millones de años también causó el 45% de la extinción. Plantas encontradas en Colombia ahora, dejando espacio para la extinción. La era de las plantas con flores en los bosques tropicales modernos.

Des forêts pleines de fougères aux forêts pleines de fleurs: les plantes ont commencé à produire des fleurs customs qui contiennent des récompenses sucrées pour les insectes qui transportent le aiden (principalement les spermatoïdes mâles des plantes) vers d’antres flees à Reproduce, reproduce. Esta estrategia ha tenido tanto éxito que las plantas con flores se han apoderado de las selvas tropicales y del mundo. Crédito: Hesse Tempo. Un viaje paleontologico ilustrado por Colombia. Instituto Alexander von Humboldt y Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales. Banco de Imágenes (BIA), Instituto Alexander von Humboldt.

“Preguntamos cómo cambiaron los bosques tropicales después de serias perturbaciones ambientales como el efecto Chicxulub, por lo que buscamos fósiles de plantas tropicales”, dijo Mónica Carvallo, autora principal y becaria postdoctoral en STRI y la Universidad del Rosario en Colombia. “Nuestro equipo examinó más de 50.000 registros de polen fósil y más de 6.000 hojas fósiles antes y después del impacto”.

Colombia está cubierta de bosques desde hace 125 a 100 millones de años

Hace 125 a 100 millones de años, en la era de los dinosaurios, gran parte de lo que es hoy Colombia estaba cubierta de bosques dominados por coníferas y helechos. Crédito: Hesse Tempo. Un viaje paleontologico ilustrado por Colombia. Instituto Alexander von Humboldt y Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales. Banco de Imágenes (BIA), Instituto Alexander von Humboldt.

En América Central y del Sur, los geólogos buscan encontrar fósiles expuestos cortando caminos y minas antes de las fuertes lluvias y ocultando el bosque nuevamente. Antes de este estudio, se sabía poco sobre el impacto de esta extinción en el desarrollo de las plantas con flores que ahora dominan los trópicos americanos.

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Carlos Jaramillo, un paleontólogo que trabaja para STRI y su equipo, la mayoría de los cuales son colegas de STRI, muchos de ellos de Colombia, estudió el polen de 39 sitios, incluidos afloramientos rocosos y un núcleo de perforación petrolera en Colombia, para pintar una imagen de una jungla regional. antes y después del impacto. El polen y los gérmenes extraídos de rocas más antiguas que las rocas de impacto muestran que los bosques tropicales estaban dominados por helechos y plantas con flores. Las coníferas, como las parientes del pino Kauri y el pino de la isla Norfolk, que se venden en los supermercados en Navidad (Araucariaceae), eran comunes y ensombrecían las huellas de los dinosaurios. Después del impacto, las coníferas desaparecieron casi por completo de los trópicos del Nuevo Mundo y las plantas con flores se hicieron cargo. La diversidad vegetal no se recuperó durante unos 10 millones de años después del impacto.

Plantas después de la colisión de un asteroide

Después de que un asteroide chocó con México, casi la mitad de las fábricas anteriores a la colisión desaparecieron. Después de la colisión, las plantas con flores dominan las selvas tropicales modernas. Crédito: Hesse Tempo. Un viaje paleontologico ilustrado por Colombia. Instituto Alexander von Humboldt y Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales. Banco de Imágenes (BIA), Instituto Alexander von Humboldt.

Los fósiles de hojas le enseñaron mucho al equipo sobre el clima pasado y el medio ambiente local. Carvalho y Fabiani Herrera, investigador postdoctoral en el Instituto Negaunee para la Ciencia y el Trabajo de la Conservación en el Jardín Botánico de Chicago, dirigieron el estudio de más de 6.000 especímenes. En colaboración con Scott Wing au Musée national d’histoire naturelle de la Smithsonian Institution et d’autres, l’équipe a trouvé des preuves que les arbres de la forêt tropicale pré-impactés étaient espacés, permettant à la lumière d’atteindre le sol De la jungla. Después de menos de 10 millones de años de impacto, algunas selvas tropicales eran densas, como las que se encuentran hoy, con follaje y enredaderas que proyectan una sombra profunda sobre los árboles jóvenes, arbustos y plantas herbáceas que se muestran a continuación. Las copas esparcidas en los bosques anteriores al impacto, con menos plantas con flores, retuvieron menos agua del suelo a la atmósfera que las que aparecieron millones de años después.

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“Estaba lloviendo completamente gredosoPero Carvalho dijo que los bosques funcionaban de manera diferente.

Paléocène de Bogotá

La Bogotá moderna es una ciudad ubicada en los Andes a una altitud de 3.000 metros (9.000 pies) sobre el nivel del mar, pero en el Paleoceno (10 millones de años después de la colisión de asteroides) estaba cubierta de bosques tropicales. El daño causado por insectos a las hojas fósiles recolectadas cerca de Bogotá les dice a los investigadores que después de la colisión, los insectos quisquillosos (insectos que comen solo ciertas especies) se volvieron menos comunes y fueron reemplazados por insectos de más sabor. Pueden comer muchas plantas diferentes Crédito: Hess Tempo. Un viaje paleontologico ilustrado por Colombia. Instituto Alexander von Humboldt y Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales. Banco de Imágenes (BIA), Instituto Alexander von Humboldt.

El equipo no encontró ningún rastro de árboles leguminosos antes de la extinción, pero después de eso hubo una gran diversidad y abundancia de hojas y vainas de leguminosas. Hoy en día, las leguminosas son una familia predominante en las selvas tropicales y, a través de su asociación con las bacterias, toman nitrógeno del aire y lo convierten en fertilizante para el suelo. La altura de las leguminosas tuvo un efecto significativo en el ciclo del nitrógeno.

Carvallo también trabajó con Konrad Labandera en el Museo Nacional de Historia Natural de la Institución Smithsonian para estudiar el daño de los insectos en los fósiles de hojas.

Las plantas con flores comienzan a diversificarse.

Hace 66-100 millones de años, las plantas con flores comenzaron a diversificarse en pantanos al nivel del mar y bosques de tierras bajas, donde se encuentran hoy los Andes. Crédito: Hace mucho tiempo. Un viaje ilustrado de paleontología por Colombia. Instituto Alexander von Humboldt y Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales. Banco de imágenes (BIA), Instituto Alexander von Humboldt.

“Puede revelar daños de insectos a las plantas en forma de miniatura a partir de una sola hoja o una extensión de una comunidad de plantas, que es la base de la estructura alimentaria en la selva tropical”, dijo Labandera. “La energía de la masa de tejido vegetal que viaja a través de la cadena alimentaria, en última instancia a las boas, águilas y jaguares, comienza con los insectos que forman el esqueleto y mastican, perforan y chupan y viajan hasta la vesícula. El conducto biliar viaja a través de los tejidos de las plantas. La evidencia de esta cadena alimentaria de consumo comienza con el hecho de que las plantas se alimentan de insectos de forma general, intensa y brillante “.

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“Antes del efecto, vemos que diferentes tipos de plantas tienen diferentes daños: la dieta era específica para el huésped”, dijo Carvalho. “Después del impacto, vimos los mismos tipos de daño en casi todas las plantas, lo que significó que la alimentación fue más general”.

Hojas fósiles

Papeles fósiles del grupo utilizado para este estudio. El follaje se alimenta en gran medida de insectos de una nueva selva tropical de 58 a 60 años en la formación de Bogotá, Colombia. Hoy en día, la familia Euphorbia es una de las familias más abundantes y diversas de la selva tropical de las tierras bajas. Crédito: Publicado por Monica Carvallo.

¿Cómo transformaron las consecuencias una selva tropical dispersa rica en pinos en la era de los dinosaurios en selvas tropicales hoy en día: árboles altos salpicados de flores amarillas, púrpuras y rosadas, salpicadas de orquídeas? Con base en la evidencia del polen y las hojas, el equipo sugiere tres explicaciones para el cambio, todas las cuales pueden ser ciertas. Una idea es que los dinosaurios mantuvieron abiertos los bosques antes de chocar buscando comida y moviéndose por el paisaje. La segunda explicación es que la ceniza cae bajo la influencia del suelo fertilizado en todas las regiones tropicales, lo que da una ventaja a las plantas con flores de crecimiento rápido. Una tercera explicación es que la extinción preferencial de las especies de coníferas ha creado una oportunidad para que las plantas con flores dominen los trópicos.

“Nuestro estudio sigue una pregunta simple: ¿Cómo están cambiando las selvas tropicales?” Dijo Carvalho. “La lección aquí es que con una interrupción rápida, geológicamente hablando, los ecosistemas tropicales no simplemente se recuperan, son reemplazados y el proceso lleva mucho tiempo”.

La referencia: “La extinción al final del Cretácico y el origen de los bosques tropicales modernos” de Monica R Carvallo, Carlos Jaramillo, Felipe de la Barra, Dinari Caballero Rodríguez, Fabiani Herrera, Scott Wing, Benjamin El Turner y Carlos Rey. Apollito, Millerlandy Romero Baez, Paula Narvais, Camilla Martinez, Mauricio Gutierrez, Conrad Labandera, German Baiona, Milton Rueda, Manuel Baez Reyes, Deron Cardenas, Alvaro Duque, James L Crowley, Carlos Santos, 2 de abril, Silvest 2021, No es ciencia.
DOI: 10.1126 / science.abf1969

Los autores de este artículo están afiliados a STRI Panamá, Universidad del Rosario Bogotá, Colombia; Universidad de Montpellier, CNRS, EPHE, IRD, Francia; Universidad de Salamanca, España; Instituto Colombiano del Petroleo, Bucaramanga, Colombia; Jardín Botánico de Chicago; Museo Nacional de Historia Natural, Washington, DC; Universidad de Florida, Estamos; Universidad Federal de Mato Grosso, Cuiabá, Brasil; Exxon Mobil Corporation, Spring, Texas, Estados Unidos; Centro Científico y Tecnológico-CONICET, Mendoza, Argentina; Universidad de Chile, Santiago; Universidad de Maryland, College Park, Estados Unidos; Universidad Capital Normal, Beijing, China; Corporación Geológica Ares, Bogotá, Colombia; Paleoflora Ltda. , Zapatoka, Colombia; Universidad de Houston, Texas, Estados Unidos; Instituto de Investigaciones Científicas Amazónicas, SINCHI, Leticia, Colombia; Universidad Nacional de Colombia, Medellín, Colombia; Universidad Estatal de Boise, Boise, Idaho, Estados Unidos; BP Exploration Limited, Reino Unido; Y la Universidad de Friburgo, Suiza.

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