Las plantas vasculares colonizaron extensamente la tierra a principios del Silúrico

Científicos de China han demostrado, utilizando isótopos de mercurio, que las plantas vasculares ya habían colonizado extensamente la tierra a principios del Silúrico, hace 444 millones de años, según publican en la revista 'Science Advances'.

La colonización y expansión de las plantas sobre la tierra representan un hito definitorio de la trayectoria de la vida en la Tierra. Se ha atribuido a una serie de importantes innovaciones en los planes corporales, la anatomía y la bioquímica de las plantas que transformaron los ciclos biogeoquímicos y los climas globales.

Es crucial identificar el inicio y seguir la expansión de esas primeras plantas terrestres. Sin embargo, el momento exacto de la colonización terrestre por las plantas vasculares sigue siendo controvertido debido a la escasez de megafósiles de plantas terrestres primitivas, a los escasos controles estratigráficos de su distribución y a las incertidumbres asociadas a los cálculos del reloj molecular.

Ahora, científicos dirigidos por el profesor CHEN Daizhao, del Instituto de Geología y Geofísica, y el profesor FENG Xinbin, del Instituto de Geoquímica de la Academia China de las Ciencias (CAS), han demostrado demostrar que las plantas vasculares ya habían colonizado extensamente la tierra a principios del Silúrico.

En el estudio también participaron investigadores del Jardín Botánico Tropical de Xishuangbanna de la CAS, el Instituto de Geología y Paleontología de Nanjing de la CAS, el Servicio Geológico de China, la Open University del Reino Unido y el College of Charleston de Estados Unidos.

El mercurio (Hg) es el único elemento metálico pesado que es líquido en condiciones naturales. También se transporta globalmente en forma elemental gaseosa (Hg0) a través de la circulación atmosférica. La conclusión más importante sobre el ciclo del Hg en los bosques modernos en las últimas décadas ha sido que el Hg en la vegetación se deriva de la asimilación del Hg0 atmosférico a través de las hojas más que del Hg de las precipitaciones o del transporte geológico de Hg.

La vegetación terrestre transfiere preferentemente Hg0 atmosférico, que muestra distintas firmas negativas de fraccionamiento independiente de la masa impar (odd-MIF, reportado como delta199Hg) y even-MIF (reportado como delta200Hg), a los ecosistemas terrestres.

A medida que las plantas terrestres se expandían y afectaban a la meteorización en los entornos terrestres, el Hg que contenía estos valores negativos únicos de delta199Hg y delta200Hg sería transportado a los entornos marinos cercanos a la costa, que mostraban primitivamente firmas positivas significativas. Por lo tanto, el registro geológico de estos sistemas isotópicos proporciona potencialmente un trazador novedoso para rastrear la colonización y expansión de las plantas en tierra firme.

En este estudio, los investigadores utilizaron datos de isótopos estables de Hg de sedimentos marinos que abarcan desde el Cámbrico hasta el Pérmico, procedentes de diferentes facies deposicionales recogidas en el sur de China, para poner de relieve dos episodios de distintas excursiones negativas en los valores tanto pares como impares del MIF a nivel de estadio en el Silúrico y el Carbonífero.

Establecieron un modelo numérico para cuantificar las variaciones seculares en la contribución de los organismos terrestres para el Paleozoico. Comprobaron que los resultados hacían retroceder en el tiempo la extensa propagación de las primeras plantas vasculares hasta hace 444 millones de años en el Silúrico temprano, al menos en zonas de baja latitud como el sur de China, un periodo de tiempo que es significativamente anterior al primer macrofósil conocido de una planta vascular.

El estudio vincula la expansión paleozoica de los organismos terrestres, especialmente las plantas vasculares, a la coevolución de una serie de sistemas terrestres, en particular los de la atmósfera, los océanos, los procesos de meteorización y las características geoquímicas.