(CNN) – Rocas, acantilados, canteras en la tierra. Puede que no signifiquen mucho para la mayoría de nosotros, pero para el paleontólogo Andrew Knoll están llenos de significado y cuentan una historia que, según él, es mucho más grande y está más llena de giros que cualquier superproducción de Hollywood.
Esa historia es la de la Tierra: cómo el planeta pasó de ser una roca cubierta de océanos de magma azotada por cometas y meteoritos a un orbe verde y azul repleto de vida. Entre esos inhóspitos comienzos y el presente, se formaron y se desgarraron continentes, aparecieron y desaparecieron cordilleras, se extendieron y retrocedieron capas de hielo. Estos son los mundos perdidos que Knoll ha explorado y sobre los que ha arrojado luz.
“Tener la nariz metida en las rocas. No hay nada que lo sustituya. Si te interesa la historia de este planeta, tu biblioteca son las rocas”, dijo Knoll, profesor Fisher de Historia Natural de la Universidad de Harvard.
La Real Academia Sueca de las Ciencias concederá el lunes a Knoll el prestigioso premio Crafoord, considerado un complemento, y para algunos ganadores, un precursor del premio Nobel.
El galardón se otorga por su trabajo para esclarecer los primeros 3.000 millones de años de la historia de la Tierra, determinar la edad de las capas del lecho rocoso, descubrir diminutos organismos de las profundidades del tiempo que son los ancestros infinitesimales de cada uno de nosotros y explicar la peor extinción masiva del mundo.
“Realmente trata de integrar todos los datos disponibles: los geológicos, los biológicos y los químicos, y pone las cosas en perspectiva. No es solo una persona que mira un fósil y dice: ‘Oh, esto es así y así y vino de este período de tiempo’”, dijo Daniel Conley, profesor de Biogeoquímica en el departamento de Geología de la Universidad de Lund en Suecia.
“Es capaz de hacer esta imagen holística, de entender por qué el fósil está ahí y el contexto de todo lo que está pasando en ese momento”, dijo Conley, que es miembro de la Real Academia Sueca de Ciencias y del comité del premio Crafoord de Geociencias.
No es necesariamente el lado glamoroso de la paleontología: Knoll encuentra y examina sobre todo microfósiles que solo son visibles con un microscopio, y no los imponentes esqueletos de gigantes extintos que ocupan el centro de las salas de los museos. Pero la forma en que ha reconstruido la historia del nacimiento de la Tierra y de los primeros tiempos de la vida ha revolucionado este campo.
“Los dinosaurios son una parte muy, muy pequeña del registro en términos de fósiles y en términos de tiempo en el que existieron. Son extraordinarios. Estoy de acuerdo con eso. Pero son una pequeña parte de una historia mucho, mucho, mucho más grande”, dijo Knoll, de 70 años.
Los “aburridos” mil millones de años
Nuestro mundo familiar de animales complejos empezó a tomar forma hace unos 540 millones de años, en lo que se conoce como la explosión del Cámbrico. Pero el descubrimiento por parte de Knoll de fósiles microscópicos de organismos similares a las bacterias, protozoos unicelulares y algas que se remontan a 3.000 millones de años, y el entorno en el que surgieron, ha demostrado que el camino evolutivo hacia nuestra vida animal y vegetal moderna comenzó mucho antes.
“Fue capaz de hacer estos descubrimientos de que había vida antes de lo que pensábamos”, dijo Conley.
Knoll lo expresó de esta manera: “Vivimos en un planeta microbiano. Los animales son realmente la cereza en el pastel de la evolución, pero las bacterias son el pastel”.
Knoll también describió por primera vez lo que a veces se conoce como los “mil millones aburridos”, un periodo de la historia de la Tierra de hace unos 1.800 millones a 800 millones de años en el que no parecía ocurrir gran cosa desde el punto de vista biológico o climático. Sin embargo, dijo que fue un periodo crucial que preparó el camino para la vida tal y como la conocemos.
“Nuestro trabajo y el de otros demuestran que fue entonces cuando la célula eucariota alcanzó la mayoría de edad: toda la biología molecular y celular que finalmente hizo posible la existencia de los animales se forjó durante estos aburridos mil millones”, dijo Knoll.
Knoll relató que la primera vez que se sintió fascinado fue por los fósiles que encontró mientras crecía en Pennsylvania Dutch Country, en las laderas de los Apalaches.
“Recuerdo la sensación que tuve a los 12 años y la idea de que si rompías esta roca verías algo que ningún ser humano había visto jamás. Ese fue un pensamiento maravilloso, maravilloso, y todavía me emociono si descubro algo o tengo una idea que nadie más ha tenido”.
También ha aplicado sus conocimientos sobre la evolución temprana de la Tierra a Marte, interpretando los datos e imágenes enviados por el rover Opportunity de Marte, que estuvo activo en la superficie del planeta rojo desde 2004 hasta 2018.
Ciclo del carbono
Para Shuhai Xiao, profesor de Geobiología en Virginia Tech, que fue estudiante de doctorado con Knoll en los años 90, lo más influyente ha sido el trabajo de su antiguo asesor sobre el ciclo del carbono en la Tierra, y cómo éste ha desempeñado un papel esencial en los ciclos cambiantes de la historia del planeta.
Knoll fue uno de los primeros en utilizar los isótopos del carbono para comprender la cantidad de carbono orgánico conservado en las rocas y, en consecuencia, la cantidad de dióxido de carbono (CO2) y oxígeno que había en la atmósfera en un período determinado.
“Eso abrió las puertas. Hoy lo damos por hecho y mucha gente utiliza los isótopos de carbono para hablar del paleoambiente. Pero eso fue en 1986, y no había mucha gente que hiciera este tipo de análisis y mucho menos que lo aplicara para entender la historia de la Tierra”, dijo Xiao, que pasó muchas horas con Knoll en largos viajes en tren por China, viajando a los yacimientos de fósiles.
“Cuando estuve por primera vez en el campo con él, me impresionó mucho. Se ponía la lente de la cabeza y era casi como si besara la roca, se acercaba tanto”.
El descenso de los niveles de CO2 convirtió dos veces a la Tierra en una bola de nieve, completamente cubierta de hielo, y las emisiones de gases de efecto invernadero procedentes de la actividad volcánica la volvieron a calentar.
“La vida se basa en gran medida en el carbono. Es un elemento único que puede dar lugar a la complejidad molecular que caracteriza a la vida, pero también tiene una importancia única en la historia del medio ambiente. La razón por la que ahora se está calentando es que estamos introduciendo una gran cantidad de CO2 en la atmósfera”, dijo Knoll.
La “Gran Mortandad”
Knoll también dio la explicación más creíble de la tercera y mayor extinción masiva de la Tierra, cuando desaparecieron más del 90% de las especies del océano y el 70% de los animales terrestres. Este acontecimiento acabó preparando el terreno para la aparición de los dinosaurios.
Conocida como la “Gran Mortandad”, marcó el final del periodo Pérmico hace 252 millones de años, y su causa ha sido debatida durante mucho tiempo. Las teorías incluían la subida de los océanos, un clima más frío o incluso un asteroide como el que posteriormente condenó a los dinosaurios hace 66 millones de años.
La catástrofe biológica desencadenada en esta coyuntura temporal fue escalofriante, dijo Knoll. En las rocas expuestas en la ladera de una montaña de China llamada Meishan, donde Knoll ha trabajado, las rocas calcáreas están repletas de vida marina fosilizada, y después de un punto no más ancho que el filo de un cuchillo, todas desaparecen, dijo.
Una noche, mientras cuidaba a su hijo, se le ocurrió la idea de que la aparente desaparición de la vida podría deberse a un rápido aumento del CO2. Para entender lo que podría haber ocurrido, Knoll y sus colegas se sumergieron en los registros fósiles y dividieron la fauna marina que vivía a finales del Pérmico en dos grupos: vulnerables y tolerantes al CO2.
Por ejemplo, los animales con branquias para el intercambio de gases deberían ser más tolerantes, mientras que los corales, que tienen esqueletos de carbonato, no respondieron tan bien. El grupo con los rasgos más tolerantes al CO2, como las almejas y los caracoles, sobrevivió en gran medida a la extinción masiva.
“En la medida en que hicimos algo original fue que se volvieron posibles todas estas explicaciones geológicas entonces para la extinción masiva, y siempre me llamó la atención el hecho de que nadie había mirado realmente los fósiles. Me sentía como un detective tratando de resolver un asesinato”.
Al final se determinó que la causa del aumento del CO2 era una enorme zona de actividad volcánica en lo que hoy es Rusia, conocida como las Trampas Siberianas.
Resonancia con la actualidad
Hoy en día, algunos piensan que estamos en medio de una sexta extinción masiva, y Knoll dijo que la extinción de finales del Pérmico sí tiene lecciones para la crisis climática en la que estamos ahora.
Aunque el actual aumento de CO2 se debe en gran medida a la quema de combustibles fósiles, y no a la actividad volcánica a gran escala, Kroll dijo que “hay una resonancia muy interesante entre los patrones de extinción que vemos al final del Pérmico y el tipo de efectos biológicos incipientes del calentamiento global del siglo XXI”.
El estudio de las extinciones masivas del pasado también demuestra que la vida se recupera, dijo Knoll, pero tarda mucho, mucho tiempo: decenas de millones de años.
Su libro de divulgación científica “A Brief History of Earth: Four Billion Years in Eight Chapters”, publicado el año pasado, termina con una elocuente llamada a la acción.
“Aquí estás, en el legado físico y biológico de 4.000 millones de años”, escribió Knoll. “Caminas por donde los trilobites se deslizaron una vez por un antiguo fondo marino, donde los dinosaurios se arrastraron por laderas revestidas de Gingko, donde los mamuts dominaron una vez una llanura helada”.
“Una vez fue su mundo, y ahora es el tuyo”, continuó. “La diferencia entre ustedes y los dinosaurios, por supuesto, es que ustedes pueden comprender el pasado y prever el futuro. El mundo que han heredado no es solo suyo, es su responsabilidad. Lo que ocurra después depende de ustedes”.