Período Cámbrico

Se cree que los climas del Cámbrico fueron significativamente más cálidos que los de épocas pasadas. No hay evidencia de la existencia de casquetes polares en los polos.

• Cámbrico Inferior: Gondwana y varias masas terrestres menores ocupaban las zonas ecuatoriales (reflejado en extensos depósitos de calizas en los abundantes mares epicontinentales tropicales). La Orogenia Cadomiense condujo a períodos de emersión en el inicio del Cámbrico. Hubo un ciclo transgresivo en general interrumpido por dos pulsos regresivos (en el límite Cámbrico Inferior-Cámbrico Medio y Cámbrico Medio-Cámbrico Superior respectivamente).
• Cámbrico Superior: Gran parte de Gondwana, que durante el Cámbrico Inferior ocupaba posiciones más ecuatoriales, se habían desplazado hacia latitudes más frías. Grandes masas continentales como Laurentia, Siberia y Australia ocupaban posiciones ecuatoriales.

Sin embargo, hay un período de cambio biológico que hace que este período de tiempo sea bueno para demarcar el Cámbrico de los períodos del eón del Fanerozoico anterior y el supereón Precámbrico. El consenso sostiene que los fósiles de la biota de Ediacara desaparecen aquí, al igual que algunos fósiles de conchas y acritarcos; y emerge una nueva biota fósil de conchas pequeñas.

Los registros sobre el clima durante el período Cámbrico son escasos, y la falta de fósiles clave dificulta un análisis detallado de las condiciones ambientales de ese período. A pesar de ello, se ha podido inferir que el clima en el Cámbrico era considerablemente más cálido en comparación con otras eras geológicas posteriores. Esto se debe, en parte, a la ausencia de grandes capas de hielo en los polos, lo que indicaba un clima global más estable y cálido.

Además, el hecho de que una gran parte del hemisferio norte estuviera cubierta por el vasto océano Panthalassa contribuyó a moderar las temperaturas. Este inmenso océano actuaba como un regulador climático, distribuyendo el calor de manera relativamente uniforme por el planeta, lo que sugiere que el clima era predominantemente templado y oceánico. Las áreas continentales que existían eran pequeñas en comparación con los océanos, lo que permitía que las condiciones marinas influyeran de manera significativa en la estabilidad y la suavidad del clima global durante este período.

Los únicos organismos que podrían considerarse vegetales eran algunos líquenes, formas extremadamente simples que probablemente colonizaron rocas y superficies desnudas en un ambiente terrestre aún inhóspito.

Además, hay evidencias de otro grupo de organismos pertenecientes al reino Plantae conocidos como acritarcos. Estas formas de vida microscópicas dejaron un abundante registro fósil y se cree que desempeñaron un papel importante en los ecosistemas marinos del Cámbrico, aunque su naturaleza exacta sigue siendo objeto de estudio y debate entre los científicos.

En los niveles más inferiores del período Cámbrico (Nemakit-Daldyniense-Tommotiense, 543-530 millones de años), aparecen numerosos elementos esqueléticos de pequeño tamaño, denominados small shelly fossils («fósiles de conchas pequeños»), que morfológicamente se han relacionado con lofotrocozoos pero que no pertenecen a este grupo de manera específica; muchos de ellos se parecen a moluscos, otros a braquiópodos, algunos a cnidarios, etc. Es un grupo bastante diverso, pero sin duda, hay organismos bilaterales entre ellos. Encontramos además gran parte de los filos de animales actuales (espículas de esponjas, restos de primitivos moluscos, así como los primeros representantes de los trilobites). Este grupo radió hasta convertirse en los organismos por excelencia del Paleozoico. También datan de este época distintos taxones de equinodermos extintos: Edrioasteroidea, Helicoplacoidea, Eocrinoidea, Homalozoa, Homostelea, Ctenocystoidea, Homoiostelea, Stylophora.

Una revolución del período Cámbrico fue sin duda la aparición de esqueletos, quizás motivada por los cambios en la química de los océanos (los continentes estaban en posición ecuatorial, con climas muy cálidos y fácil precipitación de carbonatos, por lo que el gasto metabólico era menor). También la aparición de nuevos predadores fue importante, pues se necesitaban estructuras que facilitaran la locomoción y protegieran los tejidos blandos. Así pues aparecieron los primeros exoesqueletos (elementos múltiples) similares a los aplacóforos (entre 18 y 6000 metros de profundidad y cubiertos con espículas calcáreas) y poliplacóforos (placas imbricadas). Estos elementos se dispersaban con la muerte de los organismos, y daban lugar a la acumulación de elementos sueltos que pasaban a formar parte de los sedimentos.

En esta línea, uno de los animales más célebres es Halkieria, descubierto en Groenlandia, que parece tener pie muscular y escleritos, además de dos valvas (anterior y posterior), con lo que se podía pensar que era un antepasado de los braquiópodos.

Estos caracteres mezclados de moluscos, anélidos y braquiópodos lo convierten en un fósil problemático a la hora de ubicarlo en la filogenia. Lo que sí parece ser es que los primeros esqueletos, antes de construir conchas sólidas, estuvieron formados por pequeños elementos calcáreos.

Se acepta de manera general que no existían plantas en esta época aunque la datación molecular sugiere que las plantas terrestres más simples aparecieron pronto, en el Precámbrico, hace unos 700 millones de años, y los hongos hace 1000 millones de años, también en el Precámbrico. Es posible que un manto comprendiendo hongos, algas y líquenes ya cubriera ciertas zonas de la Tierra.

Otros fósiles de la época son Hallucigenia, Wiwaxia, Pikaia (representante de los primeros cordados), Odontogriphus y restos de Priapulida. En febrero de 2011 la revista Nature publicó la descripción de Diania cactiformis, un fósil del Cámbrico Inferior de gran interés porque presenta apéndices con exoesqueleto articulado, lo que podría indicar que se trata de una especie precursora de los artrópodos.

Los productores primarios eran algas y tapetes microbianos en los medios bentónicos, fitoplancton dominado por los acritarcos y zooplancton constituido por formas similares a los actuales braquiópodos. El siguiente nivel estaría constituido por todos los grupos de pacedores, detritívoros y suspensívoros vistos anteriormente.

La aparición de los primeros predadores de metazoos marcó un cambio en la estructura del ecosistema. Los carnívoros pudieron ser los responsables de la aparición de los esqueletos como respuesta de defensa. Asimismo pudieron reducir la posibilidad de que las impresiones de las partes blandas fueran preservadas lo que explicaría la escasez de fósiles corporales en los sedimentos del Fanerozoico.

En general en el período cámbrico, se intentó muchos modelos de vida, pero solo unos pocos sobrevivieron a la depredación o competencia de otras formas presentes. Al Cámbrico se le considera un período de experimentación en el que se ensayaron muchas morfologías, de las cuales tan sólo unas pocas han tenido un gran éxito evolutivo.

Este colapso en la biodiversidad se atribuye a varios factores combinados, entre ellos una regresión marina significativa, que implicó una disminución del nivel del mar, exponiendo áreas de plataforma marina y reduciendo los hábitats costeros donde vivían muchos de estos organismos. Este descenso del nivel del mar pudo haber alterado los ecosistemas costeros y contribuido a la crisis biológica.

Otro factor importante fue un enfriamiento global que afectó las condiciones climáticas durante este período, limitando la biodiversidad y alterando las temperaturas de los océanos, lo que impactó negativamente en los organismos que dependían de aguas más cálidas.

Este enfriamiento global también puede haber sido acompañado por un aumento del vulcanismo, lo que habría liberado grandes cantidades de dióxido de azufre y partículas a la atmósfera, bloqueando parcialmente la radiación solar y provocando un enfriamiento aún mayor. El vulcanismo también habría liberado dióxido de carbono, lo que inicialmente podría haber generado calentamiento, pero su combinación con aerosoles de azufre a menudo resulta en cambios climáticos abruptos y fluctuaciones de temperatura.

Final del Cámbrico: Hacia el final del período Cámbrico, hace aproximadamente 485 millones de años, los trilobites volvieron a experimentar una crisis significativa que afectó de manera drástica sus poblaciones.

Esta extinción, conocida como la Extinción del Cámbrico Tardío, parece estar relacionada con un enfriamiento global más intenso. Las condiciones climáticas de este período enfriaron las aguas marinas de manera considerable, lo que afectó no solo a los trilobites, sino también a otros grupos de invertebrados marinos que dependían de aguas cálidas y poco profundas.

El enfriamiento general de los océanos se refleja en la geología del período por la disminución de depósitos de calizas, una roca que se forma típicamente en condiciones cálidas y en aguas poco profundas ricas en carbonato de calcio. La menor abundancia de calizas sugiere que las aguas del planeta se volvieron más frías y menos propicias para la precipitación de carbonato, lo que a su vez afectó a los ecosistemas marinos. Esta fase de enfriamiento no solo influyó en la reducción de los trilobites, sino que también dejó su huella en otros organismos marinos y en la estructura de los ecosistemas oceánicos de finales del Cámbrico.

En resumen, ambos eventos de extinción en el Cámbrico, tanto en su fase intermedia como en la final, fueron impulsados por complejas interacciones entre el nivel del mar, el clima global y la actividad volcánica, que afectaron gravemente la biodiversidad marina de la época.