Criaturas marinas del Jurásico cruzaron los océanos en “balsas biológicas”

La ciudad inglesa de Lyme Regis forma parte del Patrimonio de la Humanidad de la Costa Jurásica. Fue aquí en la década de 1830 donde William Buckland, más conocido por el descubrimiento del primer dinosaurio, Megalosaurio, recolectó fósiles con otro paleontólogo pionero, María Anning.

Uno de sus descubrimientos fueron los restos de crinoideos fosilizados, a veces conocidos como “lirios marinos”. Parientes cercanos de los erizos de mar y las estrellas de mar, estos animales con forma de flores consisten en una serie de placas conectadas entre sí en ramas con un tallo. Los especímenes de Lyme Regis, que datan del período Jurásico hace más de 180 millones de años, parecen latón pulido porque han sido fosilizados con pirita (oro de los tontos).

Buckland notó que estos fósiles crinoideos estaban unidas a pequeños trozos de madera flotante que llamamos lentes, que se habían convertido en carbón. Hizo la hipótesis de que los crinoideos habían estado adheridos a la madera flotante mientras estaban vivos, y tal vez durante toda su vida, posiblemente viviendo suspendidos debajo de ella.

Los crinoideos modernos no suelen hacer tales viajes, pero desde entonces hemos descubierto ejemplos fosilizados de grupos de crinoideos flotantes. Sin embargo, no estaba claro si se trataba de colonias realmente prósperas que vivían en la madera flotante o simplemente pasajeros a corto plazo. Ahora mis colegas y yo han demostrado que tales balsas podrían durar hasta 20 años, tiempo suficiente para que los crinoideos crezcan hasta la madurez y se conviertan en marineros oceánicos a tiempo completo.

La idea de Buckland fue vista inicialmente como fantástica y el mundo científico permaneció escéptico. Hasta, es decir, el descubrimiento en la década de 1960 de un grupo de fósiles verdaderamente espectacular de Holzmaden, un pueblo no lejos de Stuttgart, Alemania. Entre los reptiles marinos, los cocodrilos y las amonitas eran colonias gigantes que consistían en troncos completos cubiertos con cientos de crinoideos perfectamente conservados.

El profesor alemán Adolf Seilacher y su entonces alumno (ahora profesor) Reimund Haude parecía haber resuelto El misterio de Buckland. Estas balsas flotantes de crinoideos existían. Esta idea se vio reforzada por la evidencia de que, en el período Jurásico, lo que ahora es Holzmaden había sido un lecho marino inhabitable debido a los bajos niveles de oxígeno. Los crinoideos se habrían aferrado de por vida a estos troncos, ya que no tenían un lecho marino donde vivir.

Sin embargo, no todos los científicos estuvieron de acuerdo. Una de las preguntas clave que se plantearon fue si estas balsas de troncos podrían haber sobrevivido el tiempo suficiente para que los crinoideos crecieran hasta la madurez. Esto puede llevar hasta diez años, según las tasas de crecimiento modernas de sus parientes vivos que aún se pueden encontrar a profundidades de alrededor de 200 m.

Un equipo de científicos del Reino Unido y Japón dirigido por mí mismo decidió abordar el problema. Nos motivó investigación innovadora sobre crinoideos japoneses por el profesor Tatsuo Oji, que se mantuvo vivo en los laboratorios de la Universidad de Tokio.

Una de las partes clave de la teoría original era que cualquier colonia flotante de crinoideos habría crecido hasta que la población se volvió demasiado pesada para que la balsa de madera la sostuviera. El tronco se habría hundido en el lecho marino libre de oxígeno donde los crinoideos se habrían fosilizado. Sin embargo, la investigación sobre poblaciones de crinoideos vivos frente a la costa de Japón reveló que los animales serían demasiado livianos, incluso en grandes colonias maduras, como para hacer que un tronco se sobrecargue y se hunda.

Desintegración del modelo

Luego, nuestra investigación se centró en la madera misma. Establecimos que la forma de entender cuánto tiempo podría haber durado la colonia era desarrollar un “modelo de difusión”. Esto estimó cuánto tiempo pasaría antes de que el registro se sature con agua y falle.

La madera de los fósiles de balsa de crinoideos no se ha conservado lo suficientemente bien como para que sepamos de qué especie proviene. Así que lo representamos en el modelo con una estimación compuesta de árboles que sabemos que existieron en el Jurásico, como coníferas, cícadas y árboles de ginkgo.

Encontramos que la madera flotante y su cargamento de crinoideos habrían podido durar al menos 15 años y tal vez hasta 20 años antes de que el tronco comenzara a hundirse o romperse. Existe evidencia de las colecciones de museos de fragmentos de madera con crinoideos enteros adheridos a ellos que solo podrían haber resultado de este tipo de colapso.

Finalmente, utilizamos una técnica conocida como análisis de puntos espaciales desarrollado por la Dra. Emily Mitchell, para trazar los espacios entre los fósiles y determinar si el patrón de posición es ecológico, ambiental o ambos. Esto nos permitió estimar cómo se habría visto esta comunidad de crinoideos en el registro.

Descubrimos que los crinoideos realmente cuelgan suspendidos debajo de la madera flotante, pero agrupados hacia un extremo. Aunque es difícil de observar en los fósiles originales, el patrón se asemeja al de otras especies modernas de rafting, como los percebes. Tienden a habitar el área en la parte trasera de una balsa donde hay la menor resistencia, lo que puede indicarnos la dirección de viaje de la colonia a través del océano.

Esta investigación ahora ha puesto más allá de toda duda que las colonias de balsas de crinoideos podrían existir y sobrevivir durante muchos años para crecer hasta la madurez y viajar las vastas distancias a través de los océanos jurásicos. Son un ejemplo profundo de estructuras similares que vemos en los océanos de hoy.

Estas emocionantes técnicas ahora se están utilizando por un nuevo equipo para comparar las poblaciones vivas del lecho marino con sus antepasados jurásicos. Esto podría revelar cómo los cambios climáticos pasados han dado forma a las comunidades marinas y ayudará a los científicos a comprender cómo estas comunidades podrían responder a los desafíos futuros en un mundo en constante cambio.

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