La evolución suele ser un proceso gradual, pero hace unos 500 millones de años despegó al galope en un evento que ahora se conoce como la Explosión Cámbrica. Una de las teorías principales es que esto fue gracias a un enorme aumento en los niveles de oxígeno, y ahora un equipo puede haber encontrado de dónde proviene todo ese oxígeno: la tectónica de placas.

Durante los primeros mil millones de años, la vida en la Tierra fue feliz de seguir adelante como simples organismos, en su mayoría unicelulares. Pero el registro fósil muestra que hace aproximadamente 541 millones de años, la evolución se aceleró absolutamente, diversificándose en todos los grupos más amplios de la vida en unos 25 millones de años – una cantidad de tiempo extremadamente corta, en el gran esquema de las cosas.

«Uno de los grandes dilemas reconocidos originalmente por Darwin es por qué la vida compleja, en forma de animales fósiles, apareció tan abruptamente en lo que ahora se conoce como la Explosión Cámbrica», dice Tim Lenton, coautor del documento. «Muchos estudios han sugerido que esto estaba relacionado con un aumento en los niveles de oxígeno – pero sin una causa clara para tal aumento, o cualquier intento de cuantificarlo.»

El nuevo estudio presenta una historia que comienza mucho antes de la Explosión Cámbrica. Irónicamente, comienza con una enorme producción de dióxido de carbono, liberado por la actividad volcánica cuando el supercontinente Gondwana se estaba formando hace entre mil y 542 millones de años.

Esta atmósfera rica en CO2 calentó el planeta, provocando una meteorización más rápida de las rocas continentales, que a su vez liberaron nutrientes como el fósforo en los océanos. A los organismos fotosintetizadores les encantó esta nueva combinación de más CO2 y más nutrientes, por lo que prosperaron y aumentaron su producción de oxígeno.

Los investigadores armaron este escenario utilizando un sofisticado modelo biogeoquímico, que les permitió simular la cantidad de oxígeno que se habría liberado en estas circunstancias. Descubrieron que los niveles de oxígeno habrían aumentado a cerca de una cuarta parte de lo que son hoy en día, lo que es importante, al cruzar un umbral crítico que habría sido necesario para el tipo de vida que siguió a la Explosión.

«Lo que es particularmente convincente acerca de esta investigación es que el modelo no sólo predice un aumento del oxígeno a niveles que se estiman necesarios para sostener la vida animal grande, móvil y depredadora del Cámbrico, sino que las predicciones del modelo también muestran una fuerte concordancia con la evidencia geoquímica existente», dice Josh Williams, autor principal del estudio.

La conclusión del nuevo estudio podría encajar con otras investigaciones sobre el estado del mundo en ese momento. La tectónica de placas también ha sido sugerida como responsable de sumergir al planeta en un congelamiento global, un período a veces conocido como la Tierra Bola de Nieve, hace unos 700 millones de años.

Esto está dentro de la ventana que Gondwana estaba formando, así que quizás las dos historias están relacionadas. La tectónica de placas podría haber causado primero el estado de la Tierra Bola de Nieve, luego liberó CO2 lentamente hasta que se calentó, poniendo fin a la era de hielo. El derretimiento del hielo y la erosión de las rocas arrastran más nutrientes a los océanos para los organismos fotosintéticos, que también están disfrutando del CO2 adicional. Emiten más oxígeno, lo que allana el camino para que se produzca una explosión de oxígeno que requiere vida.

Por supuesto, hay muchas teorías que compiten entre sí, por lo que siempre se necesitan pruebas más directas para apoyarlas.