la atmósfera de la tierra se compone de una gran cantidad de nitrógeno (78 por ciento), un poco de oxígeno (21 por ciento), una salpicadura de argón (0,93 Por Ciento), una pequeña cantidad de dióxido de carbono (0,038 por ciento) y trazas de otros gases. Pero no siempre ha sido así. La composición de los gases en la atmósfera puede cambiar (y está cambiando ahora a medida que quemamos combustibles fósiles), y el registro fósil revela cómo algo tan engañosamente simple como el aire puede influir en la historia de la vida.,

si hubieras visitado lo que hoy es Norteamérica hace 300 millones de años, cerca del final del período Carbonífero, habrías sido recibido por una escena muy desconocida. El paisaje estaba dominado por vastos pantanos llenos de enormes licópodos (parientes de musgos club que crecían hasta el tamaño de los árboles), vertebrados anfibios de hasta casi 20 pies de longitud y enormes artrópodos. El Meganeura, un pariente de la libélula que tenía una envergadura de más de dos pies de ancho, zumbó por el aire sobre el gigante Arthropleura, un milpiés de nueve pies de largo., Nunca antes o desde entonces los invertebrados terrestres han crecido a tamaños tan prodigiosos.

el desencadenante de este gigantismo desenfrenado fue una característica peculiar y recién evolucionada de las plantas que condujo los niveles de oxígeno hasta el 35 por ciento de la atmósfera durante el Carbonífero tardío. Los exuberantes bosques ecuatoriales produjeron una cantidad considerable de oxígeno como subproducto de la fotosíntesis, pero eso por sí solo no fue suficiente para conducir el oxígeno atmosférico a niveles tan altos. La causa fue el compuesto químico lignina, que las plantas utilizan para acumularse., Las bacterias de la época eran tan ineficientes para descomponer la lignina en las plantas muertas que dejaron una gran cantidad de material vegetal rico en carbono para ser secuestrado en los pantanos (y finalmente para transformarse en los ricos depósitos de carbón que dieron al Carbonífero su nombre). Las bacterias usan oxígeno a medida que descomponen el material rico en carbono, pero la lignina impidió este proceso hasta que las bacterias desarrollaron la capacidad de descomponer el compuesto. Esta peculiaridad biológica hizo que los niveles de oxígeno se dispararan.,

el exceso de oxígeno permitió a los anfibios, que absorben parte del gas a través de su piel, respirar de manera más eficiente y crecer a tamaños más grandes. Los artrópodos respiran de una manera diferente: poseen una red de tubos ramificados llamados tráqueas que conectan pequeñas aberturas en el exoesqueleto de un invertebrado con sus células, y el oxígeno se filtra a través del cuerpo a través de este sistema. En una atmósfera rica en oxígeno, se podía difundir más oxígeno a través de esta red de ramificación, y esto abrió caminos evolutivos que permitieron que los artrópodos también crecieran a proporciones gigantescas., El hecho de que el oxígeno hubiera aumentado la presión del aire también significaba que los grandes insectos voladores de la época habrían recibido más elevación por cada latido de sus alas, permitiendo que los artrópodos voladores alcanzaran tamaños que son estructuralmente imposibles para sus parientes actuales.

mientras los artrópodos gigantes se arrastraban y zumbaban, los primeros amnióticos-vertebrados similares a lagartos que habían roto su vínculo con el agua a través de su capacidad para reproducirse a través de huevos descascarados—también se diversificaban., Durante el siguiente capítulo de la historia de la tierra, el Pérmico (hace unos 299 millones a 251 millones de años), estos primeros parientes de dinosaurios y mamíferos dieron lugar a una variedad de nuevas formas, con los parientes de los primeros mamíferos (conocidos colectivamente como sinápsidos), especialmente, ganando dominio ecológico. Por primera vez, los ecosistemas terrestres apoyaron una red interconectada de depredadores y herbívoros de diversos tamaños, y hace unos 250 millones de años había aproximadamente 40 familias diferentes de vertebrados terrestres que habitaban el planeta., Pero al final del período, Casi toda esa diversidad se extinguió por la mayor catástrofe natural que este planeta haya conocido jamás.

durante los primeros días de la paleontología, los naturalistas marcaron límites en la historia geológica por la desaparición abrupta y masiva de algunas especies del registro fósil seguida por la aparición de una nueva fauna diferente. No se dieron cuenta en ese momento, pero lo que estaban haciendo era marcar extinciones masivas, y la que terminó con el Pérmico fue quizás la peor en la historia de la tierra., Hasta el 95 por ciento de todas las criaturas marinas conocidas fueron eliminadas, al igual que el 70 por ciento de los animales terrestres. El paleontólogo de la Universidad de Bristol, Michael Benton, ha llamado a este evento » cuando la vida casi muere.»

identificar un evento de extinción masiva no es lo mismo que explicarlo, sin embargo, y la catástrofe al final del Pérmico es quizás el misterio de asesinato más desconcertante de todos los tiempos., Los científicos han propuesto una lista de posibles desencadenantes de extinción, incluido el enfriamiento global, el bombardeo por rayos cósmicos, el cambio de continentes y los impactos de asteroides, pero el principal sospechoso de muchos paleontólogos ahora son las intensas erupciones de las trampas siberianas, volcanes que cubrieron casi 800,000 millas cuadradas de lo que ahora es Rusia con lava.

la Tierra era mucho más cálida al final del Pérmico de lo que es hoy. La atmósfera era relativamente rica en dióxido de carbono, lo que alimentó un mundo de invernadero en el que casi no había glaciares., La erupción de las trampas siberianas habría agregado grandes cantidades de gases de efecto invernadero a la atmósfera, causando un mayor calentamiento global, aumentando la acidez del océano y disminuyendo los niveles de oxígeno atmosférico. Estos cambios drásticos en la atmósfera y los efectos ambientales resultantes habrían causado que muchos organismos se asfixiaran por la falta de oxígeno, mientras que otros habrían muerto por un exceso de dióxido de carbono en la sangre o de otra manera habrían perecido porque eran fisiológicamente incapaces de hacer frente a estas nuevas condiciones., Donde alguna vez prosperaron comunidades ricas y diversas DE ORGANISMOS, la extinción dejó solo comunidades «en crisis» de unas pocas especies que proliferaron en los hábitats vacíos.

aunque estos cambios en la atmósfera podaron en gran medida el árbol evolutivo hace 251 millones de años, no hicieron que el planeta fuera permanentemente inhóspito. La vida continuó evolucionando, y los niveles de oxígeno, dióxido de carbono y otros gases continuaron fluctuando, estimulando el clima de «invernadero» a «invernadero» en numerosas ocasiones.,

la tierra ahora puede estar entrando en una nueva era de invernadero, pero lo que es único en el presente es que los humanos están tomando un papel activo en la formación del aire. El apetito por los combustibles fósiles está alterando la atmósfera de una manera que cambiará el clima, agregando más dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero a la mezcla, y estas fluctuaciones podrían tener implicaciones importantes tanto para la extinción como para la evolución.,

las condiciones actuales de la Tierra son lo suficientemente diferentes de las del Pérmico tardío que una catástrofe similar es poco probable, pero cuanto más aprendemos sobre los climas antiguos, más claro es que los cambios repentinos en la atmósfera pueden ser mortales. Un estudio reciente dirigido por la biogeoquímica Natalia Shakhova, del Centro Internacional de investigación Ártica, sugiere que podemos estar acercándonos a un punto de inflexión que podría acelerar rápidamente el calentamiento global que ya está alterando los ecosistemas de todo el mundo., Una inmensa reserva de metano, uno de los gases de efecto invernadero más potentes, se encuentra debajo del permafrost de la plataforma ártica de Siberia Oriental. El permafrost actúa como una tapa congelada sobre el gas, pero Shakhova encontró que esa tapa tiene una fuga. Los científicos no están seguros de si la fuga de metano es normal o un producto reciente del calentamiento global, pero si las proyecciones actuales son correctas, a medida que el clima global se calienta, el nivel del mar subirá e inundará la plataforma ártica de Siberia Oriental, lo que derretirá el permafrost y liberará aún más gas., A medida que se acumulan más gases de efecto invernadero, el planeta se acerca cada vez más a este y otros posibles puntos de inflexión que podrían desencadenar cambios rápidos en los hábitats de todo el mundo.

tal vez las condiciones peculiares que permitieron a los artrópodos Gigantes volar a través del aire compuesto por un 35 por ciento de oxígeno nunca se repetirán, y podemos esperar que la tierra no vuelva a reproducir la catástrofe al final del Pérmico, pero al fomentar un clima de invernadero, nuestra especie está cambiando activamente la historia de la vida en la tierra., La forma en que estos cambios nos afectarán, así como al resto de la biodiversidad del mundo, finalmente se registrará en el registro fósil en constante expansión.