En esta lección
- Video de la lección (próximamente)
- Apuntes de la lección
- Ejemplos resueltos
- Ideas clave
- Alineación con NGSS
Llévatelo
Pregunta esencial
¿Por qué han cambiado las tasas de especiación y de extinción a lo largo de la historia de la Tierra?
Más del 99% de las especies que han existido están extintas. La extinción es una parte normal de la evolución, pero en ciertos momentos ha ocurrido mucho más rápido de lo usual. En esta lección verás las cinco extinciones masivas más grandes, cómo se recupera la vida, compararás dos ideas sobre el ritmo del cambio evolutivo y compararás las tasas de extinción del pasado con las de hoy.
Video de la lección próximamente. Mientras tanto, lee la lección que aparece abajo.
Antecedentes y extinciones masivas
- Extinción: la pérdida de una especie
- Tasa de fondo: la tasa normal, baja y constante
- Extinción masiva: se pierde rápido una gran parte de las especies
- Se conocen cinco extinciones masivas grandes
La extinción ocurre cuando muere el último individuo de una especie. Las especies siempre se han extinguido a una tasa de fondo baja. Una extinción masiva es un periodo corto en el que desaparece una gran parte de todas las especies. El registro fósil muestra cinco grandes, que aparecen en la gráfica con fechas y pérdidas aproximadas. La más grande, a finales del Pérmico hace unos 252 millones de años, eliminó a un estimado de 96% de las especies marinas. La más reciente, hace unos 66 millones de años, acabó con el dominio de los dinosaurios no aviares.
Causas de las extinciones masivas
- Grandes cambios en el ambiente
- Las causas incluyen erupciones, impactos y cambio climático
- Las especies que no se pueden adaptar ni desplazar se pierden
| Causa | Cómo afecta a los seres vivos | Ejemplo |
|---|---|---|
| Grandes erupciones volcánicas | La ceniza y los gases cambian el clima y acidifican los océanos | Erupciones en Siberia cerca del final del Pérmico |
| Impacto de un asteroide | El polvo bloquea la luz del sol, las plantas fallan y las redes alimenticias colapsan | Un impacto hace unos 66 millones de años |
| Cambio climático | Los hábitats cambian o se reducen más rápido de lo que las especies se pueden adaptar | Enfriamiento a finales del Ordovícico |
| Descenso del nivel del mar | Los hábitats de mares someros se reducen | Pérdidas marinas en el Ordovícico y el Devónico |
Cada extinción masiva se relacionó con un cambio grande y rápido en el ambiente, y muchas veces con más de una causa al mismo tiempo. Se han propuesto grandes erupciones volcánicas, el impacto de un asteroide, cambios en el clima y descensos del nivel del mar para distintos eventos. Los detalles todavía se estudian. Lo que tienen en común es que las condiciones ambientales cambiaron más rápido de lo que muchas especies se podían adaptar, y las especies con tolerancias estrechas, rangos pequeños o dietas especializadas estaban en mayor riesgo.
Recuperación y radiación adaptativa
- Los sobrevivientes ocupan nichos vacíos
- Aparecen especies nuevas por radiación adaptativa
- La recuperación tarda millones de años
- Los mamíferos se diversificaron después de los dinosaurios
Las extinciones masivas también crean oportunidades. Cuando desaparecen muchas especies, se abren nichos, y los grupos sobrevivientes se pueden diversificar para llenarlos por radiación adaptativa. La gráfica es un modelo simplificado de cómo el número de familias cae de golpe y luego se reconstruye a lo largo de millones de años, e incluso supera el nivel anterior al evento. Después de que se extinguieron los dinosaurios, los mamíferos sobrevivientes se diversificaron en muchas formas nuevas, incluidos los ancestros de las ballenas, los murciélagos y los primates.
Gradualismo y equilibrio puntuado
- Gradualismo: cambio lento y constante
- Equilibrio puntuado: mucho tiempo sin cambio y luego cambio rápido
- Los dos patrones se encuentran en el registro fósil
- El ritmo depende de qué tan rápido cambia el ambiente
Los científicos tienen dos modelos para el ritmo del cambio evolutivo. El gradualismo dice que las especies cambian de forma lenta y constante. El equilibrio puntuado dice que las especies casi no cambian durante periodos largos (estasis) y cambian rápido, en términos geológicos, cuando se forman especies nuevas. Los dos patrones aparecen en el registro fósil. La evolución se puede acelerar cuando el ambiente cambia rápido, o cuando un grupo pequeño queda aislado en un hábitat nuevo, y se puede frenar cuando el ambiente es estable.
La extinción hoy
- Tasa de fondo: cerca de 1 extinción por millón de especies al año
- Se estima que la tasa actual es mucho más alta
- Las causas principales son las actividades humanas
Muchos científicos advierten que las tasas de extinción de hoy están muy por encima de la tasa de fondo, y algunos hablan de una sexta extinción masiva. Las estimaciones varían, pero los estudios suelen encontrar tasas actuales de 100 a 1,000 veces la tasa de fondo. A diferencia de las extinciones masivas anteriores, las causas principales de hoy son las actividades humanas: la pérdida de hábitat al despejar terrenos, la sobreexplotación de animales y plantas, las especies invasoras llevadas a lugares nuevos y el cambio climático. Como las especies nuevas tardan de miles a millones de años en formarse, las especies que se pierden ahora no se pueden reemplazar pronto.
Ejemplos resueltos
Primero intenta resolver cada problema por tu cuenta y luego abre la solución para revisar tu trabajo.
Ejemplo 1: Tiempo entre extinciones masivas
La tabla da las fechas aproximadas de las cinco extinciones masivas más grandes. Calcula el tiempo entre cada par de extinciones masivas en orden y el tiempo promedio entre ellas.
| Extinción masiva | Hace millones de años |
|---|---|
| Finales del Ordovícico | 445 |
| Devónico tardío | 372 |
| Finales del Pérmico | 252 |
| Finales del Triásico | 201 |
| Finales del Cretácico | 66 |
Mostrar la solución
- Resta las fechas: 445 − 372 = 73; 372 − 252 = 120; 252 − 201 = 51; 201 − 66 = 135 (millones de años).
- Promedio: (73 + 120 + 51 + 135) ÷ 4 = 379 ÷ 4 = unos 95 millones de años.
- Observa: los intervalos varían de 51 a 135 millones de años, así que las extinciones masivas no ocurren según un calendario regular.
- Respuesta: 73, 120, 51 y 135 millones de años; el promedio es de unos 95 millones de años.
Ejemplo 2: ¿Estasis o cambio constante?
La gráfica muestra el ancho promedio de la concha de un linaje de caracoles marinos durante 10 millones de años, con datos de muestra. (a) ¿Cuál fue el ancho promedio de la concha de hace 10 a hace 6 millones de años? (b) ¿Cuánto cambió entre hace 6 y hace 5 millones de años? (c) ¿Este patrón corresponde al gradualismo o al equilibrio puntuado? Explica.
Mostrar la solución
- (a) Conchas antiguas: unos 20 mm, casi sin cambio.
- (b) Cambio: unos 28 mm − unos 20 mm = unos 8 mm, en 1 millón de años.
- (c) Patrón: equilibrio puntuado. Los caracoles se mantuvieron iguales durante millones de años (estasis), cambiaron rápido en poco tiempo y luego se mantuvieron iguales otra vez. El gradualismo mostraría un aumento lento y constante.
- Respuesta: (a) Unos 20 mm. (b) Unos 8 mm. (c) Equilibrio puntuado: estasis, un cambio rápido y luego estasis.
Ejemplo 3: La tasa de extinción de hoy
Supón que la tasa de extinción de fondo es de 1 especie por cada 1,000,000 de especies al año. ¿Cuántas extinciones esperarías en 100 años en un grupo de 10,000 especies? En los últimos 100 años, 12 especies de este grupo se extinguieron (números de un modelo). ¿Cuántas veces mayor es la tasa observada que la tasa de fondo?
Mostrar la solución
- Esperado: 10,000 especies × (1 extinción ÷ 1,000,000 de especies por año) × 100 años = 0.01 por año × 100 años = 1 extinción.
- Compara: 12 observadas ÷ 1 esperada = 12 veces más.
- Respuesta: Se espera 1 extinción; la tasa observada es 12 veces mayor.
Práctica
Lee una gráfica de extinciones masivas, interpreta un patrón de cambio evolutivo, calcula una tasa de extinción y explica cómo la extinción puede llevar a especies nuevas. Inténtalo primero por tu cuenta y luego revisa tu trabajo con la clave de respuestas.
- Hoja de práctica: Extinción y ritmo de la evolución (PDF) (en inglés)
- Clave de respuestas: Extinción y ritmo de la evolución (PDF) (en inglés)
Diapositivas de la lección
Ideas clave
- Las extinciones masivas eliminan rápido una gran parte de las especies
- Los grandes cambios ambientales causan extinciones masivas
- Los sobrevivientes se diversifican en nichos vacíos
- Gradualismo y equilibrio puntuado
- Las tasas de extinción de hoy están muy por encima de la tasa de fondo
De vuelta a la pregunta esencial: la extinción es normal, pero las extinciones masivas ocurren cuando el ambiente cambia más rápido de lo que las especies se pueden adaptar. La recuperación trae radiación adaptativa, ya que los grupos sobrevivientes llenan nichos vacíos, y el registro fósil muestra tanto cambio lento como largos periodos de estasis con cambio rápido. Hoy, las actividades humanas están elevando las tasas de extinción muy por encima de la tasa de fondo. Con esto termina nuestra unidad sobre evolución y selección natural.
Alineación con NGSS
Esta lección avanza hacia estas expectativas de desempeño de los Estándares de Ciencias de Nueva Generación (NGSS):
- HS-LS4-5: Evaluar la evidencia que respalda las afirmaciones de que los cambios en las condiciones ambientales pueden resultar en: (1) aumentos en el número de individuos de algunas especies, (2) la aparición de especies nuevas con el tiempo y (3) la extinción de otras especies.
Ideas disciplinarias básicas: LS4.C Adaptación; LS4.D Biodiversidad y los humanos