La evolución del planeta Tierra vista a través de las plantas

Sin las plantas, no existiría el ser humano ni los animales marinos hubieran empezado a conquistar las costas, ni los insectos cumplirían una función clave en el ecosistema. La primera planta data de hace 434 millones de años y el primer registro fósil de una flor se encontró en lo que hoy es China, o lo que fuera ese territorio hace 140 millones de años. La geografía era diferente, lo mismo que el paisaje y el clima. El mismo planeta, pero otro completamente.

La vida –que había empezado hace 3.600 millones de años– estaba sumergida en los océanos que no necesariamente eran salados; los continentes eran pura roca. Las bacterias empezaron a dominar esos mares y los invertebrados marinos a relacionarse con ellas. Terminaba el período cámbrico y empezaba el ordovícico, hace unos 485 millones de años.

“Cuando en los continentes aparecen las bacterias, los hongos y las plantas se transforma el ciclo sedimentario para siempre”, explica el paleontólogo Carlos Jaramillo, o sea las rocas y estas primeras evidencias de vida empezaron a descomponerse y toda esa mezcla, rica en materia orgánica, bajo la lluvia y con un poco de calor, fue formando el suelo. Las plantas y los microorganismos evolucionaron, las primeras sin poder moverse, pero por aquellas circunstancias de la vida empiezan a valerse de estrategias para sobrevivir fuera del agua.

Los geólogos lo saben porque los fósiles se los cuentan. Esas rocas registran imágenes de partes de plantas y animales que han existido desde entonces, y les permiten descifrar cómo eran los paisajes, el clima y el ambiente en determinadas épocas geológicas. Y Jaramillo, que cuenta la evolución del planeta desde el enfoque de las plantas, -y es un enamorado de ellas- sentencia: “El mundo entero cambió cuando las plantas colonizaron el paisaje”.

Una vez conquistan los continentes, las plantas deben vencer circunstancias adversas como la falta de agua. Una de sus características es que “son plásticas”, explica Jaramillo, y eso les permite adaptarse a lo que pase, sea lo que sea: volcanes en erupción, meteoritos que impactan en la Tierra, calentamiento global… lo que sea. “Si usted mira una planta es como un globo”, dice, porque tiene una capa protectora en su superficie que la recubre completamente e impide la pérdida de agua, entre otras funciones. Volverse “impermeable” fue su primera estrategia de adaptación, que desarrolló hace 400 millones de años. “Pero eso le creó otro problema”, continúa Jaramillo: las plantas generan su propio alimento, y lo hacen gracias a la fotosíntesis. ¿Si estaba cubierta por esa cutícula, cómo captar la energía solar, el CO2 y los minerales, sin perder el agua y poder producir su alimento? Pues se las ingenia para crear unos agujeros, los estomas, que actúan como la puerta de comunicación de la planta con el exterior. “Cuando desarrollan estas adaptaciones pudieron empezar a crear nuevos paisajes”, dice, y continúa haciendo énfasis en su importancia: “La planta fue lo que desencadenó todo lo que pasó después: sin ellas, los animales no hubieran podido subir a la tierra”.

De rastreras a bosques

La relación entre las plantas y las bacterias se afianza. Los microorganismos se acercan por las raíces de las plantas y les ayudan a obtener fosfatos, nitratos y reciclar la materia orgánica. Se está terminando el período Silúrico, comienza el Devónico y el paisaje que ha estado dominado por pequeñas plantas, es testigo de cómo unas especies empiezan a competir por la luz, y a generar estrategias para dispersarse por el territorio. Se alían con el viento, se adaptan, crecen y aparecen los primeros bosques. “En el carbonífero –hace 300 y 360 millones de años– tenemos los primeros bosques en el trópico, con árboles gigantescos hasta de 40 metros de altura”, relata Jaramillo. Y cambia el clima.

Entre los períodos Pérmico y Triásico, hace unos 250 millones de años, ocurre una extinción masiva que acaba con el 98% de las especies vivas de entonces. Aún no hay una explicación que convenza del todo sobre sus causas, pero lo que si es cierto es que “el planeta casi que vuelve a empezar otra vez”.

Y como dice el dicho, ‘no hay mal que por bien no venga’, el trópico se acomoda, viene una nueva adaptación a las circunstancias y las gimnospermas, plantas con semillas pero sin flores como las araucarias, empiezan a dominar así como montones de helechos. “Si durante el Mesozoico usted hubiera estado en lo que hoy es Colombia encontraría un bosque muy diferente al actual: árboles muy grandes y mucha luz en el sotobosque, por donde andarían dinosaurios y otros animales grandes”.

Las plantas con flores, angiospermas, surgen en el cretácico, hace 140 millones de años. Aparecen tímidamente, afianzan un creativo poder de innovar: agrandan sus hojas para poder hacer fotosíntesis más rápido que las gimnospermas, y generan la capacidad de producir en pocas horas el tubo a través del cual, el esperma que viaja con el polen, aterriza en una flor y busca el óvulo para fertilizarla.

“Las angiospermas empezaron a ser muy exitosas cerca de los ríos y a dominar ambientes que se transformaban todo el tiempo; así duraron todo el cretácico hasta que cayó el meteorito hace 65 millones de años en la península de Yucatán, y se produjo otra extinción masiva”, continúa el recorrido de las plantas por las eras geológicas, narrado por Jaramillo.

Y de nuevo, las angiospermas tuvieron la oportunidad de su vida porque mientras las demás plantas empezaban de cero, ellas podían crecer diez veces más rápido que cualquiera. “Se tomaron el dosel del bosque, y las gimnospermas perdieron el juego en el trópico”. Desde entonces las plantas con flores han prevalecido sobre las otras. “Y eso cambió el clima del trópico: por tener hojas grandes podían hacer fotosíntesis y evapotranspirar más rápido, lo cual aceleró el sistema hídrico produciendo más lluvia en el bosque, bajó la temperatura ambiental y acortó la época seca”. Hoy existen más de 98.000 especies de angiospermas.

Así lo corrobora el botánico de la Universidad de los Andes, Santiago Madriñán: “La flora moderna se caracteriza por su gran diversidad”, dice; “la flor se entiende fácilmente por su color y su aroma; pero en el mundo botánico se trata de una estructura bastante compleja”. Madriñán conoce hasta las zonas más íntimas de las plantas, y la relación que establecen con polinizadores como insectos, aves y mamíferos, a quienes usan como dispersores de frutos, medios utilizados para que sus semillas viajen, colonicen nuevos espacios y dominen el paisaje. “Todas esas características hicieron que las flores fueran muy diversas, y componen la vegetación moderna”, dice.

Reconstrucción del pasado a través del polen

Si Madriñán lo sabe todo, –o casi todo– sobre las plantas modernas, Jaramillo, juntando evidencias fósiles a través del polen, dice que “la historia del  trópico es básicamente la historia de las plantas con flores”. Lo dice porque conoce la intimidad del polen antiguo. Siendo palinólogo, estudia el polen y las esporas fósiles que se preservan en el registro rocoso. “A pesar de ser tan pequeño, es prácticamente indestructible; solo lo destruye una oxidación muy intensa”, dice.

El polen está en todas partes. Su función en la vida es lograr que las plantas se reproduzcan, pues es el encargado de llevar el esperma para fecundar el óvulo de la planta y perpetuar su existencia. Se preserva porque lo recubre una sustancia llamada esporopolenina, una especie de cáscara que lo hace resistente porque para cumplir con su misión tiene que viajar por el ambiente. “Cuando usted toma una roca y le remueve todas las sustancias inorgánicas, lo que queda es la materia orgánica, y esa incluye el polen”, explica Jaramillo. El polen antiguo también se puede encontrar adherido a los insectos que quedaron atrapados en una gota de ámbar. Cada especie tiene su propio polen, y así, identificándolos, es posible trazar en el tiempo la transformación de los bosques. No solo eso. “En una perforación, usted recolecta el pedazo de roca, extrae el grano de polen y sabe en qué época del tiempo está y cuánta roca le falta para llegar hasta donde está el hidrocarburo”, cuenta Jaramillo.

Una mirada más general

Pareciera ser que gracias a lo que Jaramillo llama contingencia, “un proceso que pasa al azar, pero cuando pasa, usted puede explicar por qué pasó”, estamos aquí en el planeta Tierra. La evolución está hecha de millones de millones de accidentes históricos. “Regrese en el tiempo”, me dice, “y si cualquier accidente histórico hubiera pasado de manera diferente no estaríamos aquí, como la caída del asteroide en Yucatán. Si hubiera caído cuatro segundos después no hubiera impactado Yucatán sino habría caído en aguas profundas del océano y por tanto no se habrían extinguido los dinosaurios y no estaríamos acá”.

Por esa razón Jaramillo no cree que haya vida inteligente similar a la nuestra en algún lugar del universo. Es más, según él, la probabilidad es cero. “Para que exista el hombre en otro planeta todo tendría que haber pasado exactamente en el mismo orden de los últimos 4.500 millones de años en la Tierra”. En todo este tiempo ya han vivido alrededor de nueve mil millones de especies y se han extinguido el 99.9% de ellas, pues una especie en promedio dura tres millones de años. “Nosotros somos una de las nueve mil millones de especies”...

La humanidad existe desde hace 140 mil años, o sea somos una de las especies más jóvenes del planeta. Y probablemente seamos nosotros los que disparemos la ocurrencia de una nueva extinción si seguimos transformando el paisaje de forma tan acelerada, incluyendo deforestación y cambios en el clima. Si bien en la historia geológica la regla es que el paisaje y el clima cambien, lo que hace diferente la historia actual es que “la velocidad a la cual hemos añadido CO2 en los últimos 200 años, es 200 veces más rápida que el evento de calentamiento más rápido que haya sucedido en la historia geológica, que fue entre el paleoceno y el eoceno”.

Y concluye: “esta es la mejor época de la historia de la geología para ser geólogo”.