Se cree que la vida animal surgió por primera vez durante el Período Ediacárico, hace entre 635 y 541 millones de años, pero estos organismos se parecían poco a los animales que conocemos hoy. Eso ha llevado a algunos científicos a creer que es posible que no hayan sido animales en absoluto, y en su lugar equivalieron a experimentos fallidos en la evolución multicelular.

Los restos de estas extrañas criaturas, la mayoría de los cuales no tienen evidencia de un sistema circulatorio o digestivo, desapareció en gran parte del registro de rocas al comienzo del Período Cámbrico, Hace 541 millones de años. Reunir una imagen del entorno de Ediacara es clave para comprender más sobre estos enigmáticos macroorganismos. Un equipo de investigación está revelando el paleoambiente de este período de tiempo al estudiar la formación remota Khatyspyt, una serie de rocas sedimentarias sobre el Círculo Polar Ártico en Siberia que se establecieron cuando el área era un entorno de plataforma marina poco profunda.

El geólogo Huan Cui de la Universidad de Wisconsin-Madison y sus colegas discuten sus hallazgos en un artículo reciente, "Distribución dependiente de redox de macroorganismos tempranos:evidencia de la formación terminal Ediacaran Khatyspyt en el Ártico Siberia, "publicado en la revista Paleogeografía, Paleoclimatología, Paleoecología .

Los animales de Ediacara eran de cuerpo blando, sin caparazones ni esqueletos, y sus fósiles se conservan más típicamente como moldes o moldes, como huellas en la arena. Se han descubierto fósiles de Ediacara en rocas sedimentarias de grano fino como arenisca, que hace un mal trabajo en la preservación de la información paleoambiental. En la formación Khatyspyt, sin embargo, algunos de los fósiles están enterrados en piedra caliza bien conservada, que hace un buen trabajo al registrar el mundo antiguo de estas criaturas.

Los cambios paleoambientales a través de la sucesión de rocas pueden estudiarse mediante quimiostratigrafía, que analiza los cambios en la composición química de las rocas a lo largo del tiempo a medida que se formaron. Los científicos observaron los minerales en estas rocas, incluyendo pirita, o "oro de los tontos, "para medir la composición del isótopo de azufre a través de 130 metros verticales de la formación Khatyspyt. Se estudia la pirita ya que da pistas sobre los microbios que la produjeron, y a la disponibilidad tanto de alimentos como de sulfatos, que se requieren para alimentar sus actividades metabólicas.

Las rocas de la parte inferior de la pila son más antiguas que las de la parte superior. así que estudiar cómo cambió la química del azufre a través de la sucesión de rocas informó a Cui y sus colegas sobre las variaciones ambientales a lo largo del tiempo. Estos investigadores encontraron una anomalía dramática en la abundancia de isótopos de azufre (sabores de azufre atómico que difieren en la cantidad de neutrones que agregan peso al elemento) en las diversas capas. con la concentración más alta del isótopo pesado (que tiene más neutrones) en los tramos superiores de la formación y la más baja en la parte inferior de la pila sedimentaria.

La anomalía del isótopo de azufre se alinea sorprendentemente bien con el registro fósil conservado de Ediacara biotas. Los 45 metros más bajos de roca están en su mayoría desprovistos de fósiles, mientras que las regiones superiores, donde la concentración de isótopos pesados ​​de azufre es más alta, está repleto de ellos. Los científicos especulan que los isótopos ligeros de azufre en la parte inferior de la sucesión de rocas probablemente se deben a la proliferación de microbios anaeróbicos que vivían en el agua anóxica (libre de oxígeno) en la cuenca. Estos microbios habrían cambiado la química del agua al producir sulfuro de hidrógeno tóxico, lo que la haría inhabitable para la vida animal.

"Especulamos que los valores fuertemente negativos (isótopos de azufre) en la parte inferior de la sucesión se relacionan con condiciones anóxicas cuando los microbios podrían vivir en la columna de agua, "explicó el investigador principal, Jay Kaufman. "Dado que el proceso forma sulfuro, sospechamos que se acumuló en la columna de agua profunda dando como resultado condiciones euxínicas (sulfídicas) ".

El agua euxínica creada como resultado de estos microbios anaeróbicos tiene demasiado sulfuro y muy poco oxígeno para que exista vida animal. lo que explica por qué no se encontraron fósiles de animales en la parte inferior de la formación. "Estas condiciones euxínicas podrían haber sido mejoradas por la meteorización química, donde los sulfatos fueron traídos a los océanos, que así se convirtió en combustible para los microbios, "dijo Cui.

A 45 metros sobre la base de la formación Khatyspyt, las condiciones ambientales aparentemente cambiaron, y comienzan a aparecer los fósiles de Ediacara. Es en este punto que los isótopos de azufre se vuelven progresivamente pesados, lo que puede haber sido el resultado de menos intemperismo y, por lo tanto, menos sulfato disponible para que lo utilicen los microbios.

El cambio de condiciones euxínicas a no euxínicas al final del Período Ediacárico permitió a los animales ediacaranos colonizar el océano ahora más oxidado y habitable. a pesar de un nivel general de oxígeno en la atmósfera y los océanos que era mucho menor que el actual.

Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de la revista Astrobiology Magazine de la NASA. Explore la Tierra y más allá en www.astrobio.net.