Período Silúrico

Cuando la proto-Europa colisionó con Norteamérica, la colisión plegó los sedimentos costeros que se habían acumulado desde el Cámbrico frente a la costa este de Norteamérica y la costa oeste de Europa. Este evento es la Orogenia Caledoniana, una serie de montañas que se extendía desde el Estado de Nueva York a Europa, incluyendo Groenlandia y Noruega. Hacia final del período Silúrico, el nivel del mar descendió de nuevo, dejando cuencas de evaporitas desde Míchigan al oeste de Virginia, y las nuevas cadenas montañosas fueron rápidamente erosionadas. El río Teays, que fluía en medio del continente, erosionó los estratos del Ordovícico, dejando huellas en los estratos del Silúrico del norte de Ohio e Indiana.

El nivel del mar era muy elevado y el clima era cada vez más cálido, con lo que gran parte de las tierras ecuatoriales fueron sumergidas. Esto condujo al mayor desarrollo de comunidades oceánicas tropicales del Eón Fanerozoico. El gran océano de Panthalassa cubría la mayor parte del hemisferio norte. Otros océanos de menor tamaño incluyen las dos fases del Tetis, Proto-Tetis y Paleo-Tetis, el océano Rheico, el océano Iapetus (ahora entre Avalonia y Laurentia), y el recién formado océano Ural.

Las secuencias sedimentarias de calizas con fósiles marinos son características de las plataformas carbonatadas que se formaron durante este período.

El período Silúrico también es conocido por la expansión de los primeros arrecifes de coral masivos y la diversificación de peces con mandíbulas, lo que se refleja en el registro fósil. Además, los depósitos de evaporitas son comunes en algunas áreas, lo que indica la existencia de cuencas aisladas donde se producían altas tasas de evaporación.

Los fósiles juegan un papel fundamental en la estratigrafía del Silúrico, especialmente los graptolitos, conodontos y braquiópodos, que se usan como fósiles índice para correlacionar los estratos a nivel global. Estos organismos permiten dividir el Silúrico en biozonas bien definidas, facilitando la correlación de las secuencias sedimentarias entre diferentes regiones.

Otro evento importante del Silúrico es la estabilización del clima tras la glaciación del Hirnantiense que afectó al Ordovícico tardío. El nivel del mar se elevó nuevamente durante el Silúrico, provocando transgresiones marinas que dieron lugar a la deposición de capas sedimentarias que reflejan estos cambios. La regresión marina hacia el final del Silúrico, debido a la formación de nuevas cadenas montañosas y cambios tectónicos, también tuvo un impacto en los ambientes sedimentarios.

En resumen, la estratigrafía del período Silúrico se caracteriza por depósitos marinos someros, ricos en calizas y fósiles de la fauna marina, con algunos depósitos evaporíticos y la formación de arrecifes de coral. Los eventos tectónicos y los cambios en el nivel del mar fueron factores clave en la sedimentación y en la estructura geológica de este período.

Durante el período Silúrico, la Tierra entró en una larga fase de cálido invernadero, con mares cálidos y someros que cubrían la mayor parte de las masas de tierra ecuatorial. A principios del Silúrico, los glaciares se retiraron de nuevo del Polo Sur hasta que casi desaparecieron a mediados del Silúrico. El período fue testigo de una relativa estabilización del clima de la Tierra, que terminó el anterior patrón errático de las fluctuaciones climáticas.

Las capas de conchas rotas (llamadas coquinas) proporcionan pruebas sólidas de un clima dominado por violentas tormentas generadas tanto entonces como ahora por las cálidas superficies del mar. Más adelante en el Silúrico, el clima se enfrió ligeramente, pero en el límite entre el Silúrico y Devónico, fue algo más cálido.

Esencialmente, estas plantas poseían tallos rígidos sencillos. Los fragmentos de dichas plantas se han encontrado en rocas silúricas y parecen haber sido las pioneras que vivieron cerca del agua. Probablemente eran semiacuáticas. Cabe destacar que la primera innovación adaptativa antes de la evolución de raíces y hojas, fue el tejido vascular.

Los antepasados de todas las plantas de la tierra fueron algas verdes presentes en medios marinos del Neoproterozoico. Estos fotosintetizadores se habrían adaptado en las orillas de los ríos, en lagos de agua dulce y en charcas antes del final del Ordovícico y quizás mucho más temprano. El agua dulce contenía el CO2 disuelto que necesitaban, así como fosfatos y nitratos esenciales para la construcción de las moléculas indispensables. Su problema fue el control del agua de las células. Las células son saladas y su agua tendería a verterse en el agua dulce si las molécula no levantaban barreras efectivas para prevenirlo (paredes más gruesas y resistentes). Resuelto este problema el siguiente paso fue explotar otros ambientes húmedos como charcas estacionales y los manantiales que en primavera anegaban el suelo. Al endurecerse las paredes de las células en los medios de agua dulce, se preadaptaron para evitar la sequedad del aire y la radiación ultravioleta pudiendo soportar la estación seca y crecer nuevamente durante la lluviosa.

El primer registro fósil de plantas vasculares, esto es, plantas terrestres con tejidos que transportan los nutrientes, aparece en el período Silúrico. Las plantas eran bastante parecidas a los briófitos. La primera planta vascular conocida es Cooksonia, del Silúrico Superior. Tenía forma mazuda (10 cm), sin raíces ni hojas; estas plantas enviaban sus pequeños vástagos hacia el exterior para capturar luz solar y liberar sus esporas al viento. Otra planta fósil es Baragwanathia de Australia. Psilophyton es una primitiva planta terrestre del Silúrico con xilema y floema, pero sin diferenciación de raíz, tallo y hojas. Es muy ramificada, reproducción por esporas, respiración a través de estomas en toda su superficie, y probablemente capaz de realizar la fotosíntesis en todos los tejidos expuestos a la luz. Las riniofitas y los licopodios primitivos fueron otras plantas terrestres que aparecen por primera vez durante este período.

Los dos últimos construyeron arrecifes pequeños (5-10 metros de espesor y longitud inferior a 3 kilómetros). El éxito de estos arrecifes fue el resultado de la radiación adaptativa de los corales tabulados, rugosos coloniales y estromatopóridos en el Paleozoico medio. Los arrecifes presentaban una sucesión ecológica característica:

1. Colonización: Corales tabulados y rugosos fasciculados colonizaban un área submareal formando un montículo bajo.
2. Estadio intermedio: Las formas anteriores, frágiles y arborescentes, eran consolidadas por formas hemisféricas planas de tabulados y rugosos coloniales.
3. Estadio maduro: Cuando el montículo crecía por encima del nivel de mar, los estromatopóridos y algas incrustantes formaban una banda resistente a la acción de las olas, parecida a la de las algas en muchos arrecifes modernos. Los corales tabulados y rugosos coloniales ocupaban entonces la zona de aguas más tranquilas detrás de la barrera que limitaba la laguna.

Los fósiles acumulados en las cavidades que dejaba el armazón del arrecife dan a conocer que una gran variedad de invertebrados (braquiópodos, moluscos bivalvos, gasterópodos, crinoideos y briozoos) vivían allí, de manera similar a los actuales arrecifes.

Los eocrinoideos desaparecen al final de Silúrico. Pero si bien estos equinodermos tendían a desaparecer, un grupo de artrópodos sufría un importante auge: los euriptéridos, también conocidos como escorpiones marinos. Otro grupo que comenzó a aumentar, como antesala al Devónico, fue el de los peces.

En el Silúrico convivían los ostracodermos (peces sin mandíbulas surgidos en el Ordovícico) con los placodermos (primeros peces con mandíbulas que aparecen en esta época). También aparecen los tiburones espinosos y los peces cartilaginosos.

El mayor cambio de los ecosistemas acuáticos fue la aparición de nuevos animales nectónicos, muchos de ellos predadores. Los nautiloideos persistieron aunque con una baja diversidad. Los artrópodos euriptéridos (que aparecieron en el Ordovícico) fueron un grupo importante de predadores que proliferaron durante el Silúrico.

Se asemejaban a los escorpiones modernos, sin embargo, no estaban más emparentados con ellos que con el resto de quelicerados (arañas, escorpiones, cangrejos de herradura y picnogonidos o arañas de mar, entre otros). Eran nadadores, algunos alcanzaron 2 metros de longitud y muchos tuvieron fuertes pinzas.

Además de los euriptéridos, los peces sin mandíbulas, como los ostracodermos, comenzaron a diversificarse y a ocupar varios nichos ecológicos en los mares del período Silúrico. Estos peces primitivos desarrollaron placas óseas que les brindaban protección contra los depredadores. Por otro lado, el desarrollo de las primeras plantas vasculares y la expansión de las algas verdes contribuyeron a estabilizar los ecosistemas costeros, lo que a su vez generó nuevos hábitats para otras especies marinas y un aumento en la biodiversidad en las zonas litorales.

Uno de los factores más importantes hacia el final del Silúrico fue la regresión marina, un proceso en el que el nivel del mar desciende y expone amplias áreas de las plataformas continentales. Esta regresión tuvo un impacto severo en los ecosistemas marinos que habitaban estas aguas someras. Muchas de las especies que habían florecido en estas áreas, como los trilobites, los graptolitos y los braquiópodos, se vieron sometidas a estrés ambiental debido a la pérdida de hábitats adecuados.

Este descenso en el nivel del mar, junto con la exposición de las plataformas continentales, también provocó una interrupción en la disponibilidad de nutrientes y en los patrones de sedimentación. El cambio en la química oceánica asociado con estas variaciones del nivel del mar probablemente jugó un papel importante en la extinción selectiva de diversas especies. Las especies más especializadas, aquellas que dependían de condiciones muy específicas, fueron las más afectadas, mientras que las más generalistas y adaptables lograron sobrevivir.

El evento más destacado al final del período Silúrico es conocido como el evento Lau, una extinción menor que afectó de manera significativa a varios grupos marinos. Aunque no fue una extinción en masa como las que marcaron el final del Ordovícico o del Pérmico, sí tuvo un impacto importante en la biodiversidad del Silúrico.

El evento Lau afectó principalmente a los graptolitos, pequeños animales coloniales que habían dominado los ecosistemas oceánicos durante gran parte del período Silúrico. Diversas especies de graptolitos desaparecieron por completo, lo que marcó un descenso en la diversidad de este grupo.

El evento Lau no solo afectó a los graptolitos; otros grupos marinos, como los conodontos (organismos marinos con estructuras dentales utilizadas para filtrar el alimento), los braquiópodos (moluscos de concha dura) y algunos corales, también sufrieron extinciones parciales.

Este evento se asocia con una combinación de factores, como el enfriamiento global y la anoxia oceánica, es decir, la disminución de oxígeno en las aguas profundas de los océanos.

Las áreas oceánicas afectadas por la anoxia se convirtieron en «zonas muertas», incapaces de sostener la vida marina en ciertas regiones.

Si bien los ecosistemas marinos fueron los más afectados por los eventos del final del Silúrico, la vida en tierra firme también comenzó a mostrar indicios de diversificación. Durante el Silúrico, las primeras plantas vasculares empezaron a colonizar áreas terrestres, aunque de manera limitada. Estas plantas, como las cooksonias, eran pequeñas y carecían de estructuras complejas como hojas o raíces verdaderas, pero fueron pioneras en el establecimiento de vida vegetal en la tierra.

Los hongos también jugaron un papel crucial en este proceso, formando asociaciones simbióticas con las plantas en forma de micorrizas, que ayudaban a las plantas a absorber nutrientes del suelo. Hacia el final del Silúrico, estos primeros ecosistemas terrestres eran aún simples, pero sentaron las bases para la explosión de biodiversidad vegetal y animal que ocurriría más adelante, durante el Devónico.

El final del período Silúrico marcó una transición crucial hacia el Devónico, también conocido como la «Edad de los Peces». Los océanos, que habían sido severamente impactados por las extinciones selectivas, comenzaron a llenarse de nuevas formas de vida, incluidos peces con mandíbulas que dominarían los mares durante el Devónico. Los arrecifes coralinos también comenzaron a expandirse y diversificarse, formando los primeros sistemas de arrecifes a gran escala en la historia de la Tierra.

Además, los ecosistemas terrestres, aunque todavía en una etapa temprana, comenzaban a evolucionar rápidamente. Las primeras plantas vasculares comenzaron a desarrollar estructuras más complejas, y la vida animal pronto siguió su camino hacia tierra firme.

En resumen, el final del período Silúrico fue un momento de importantes transiciones climáticas, ecológicas y geológicas. Aunque no fue una extinción masiva, los eventos de extinción selectiva como el evento Lau, combinados con cambios en el nivel del mar y la química oceánica, dieron forma a un nuevo panorama biológico. Estas transformaciones sentaron las bases para la diversificación de la vida marina y terrestre que caracterizaría el período Devónico posterior.