Geografia, clima, flora i fauna no-dinosauriana durant el Juràssic i el Cretaci.

GEOGRAFIA

L'esdeveniment de caràcter geogràfic més important ocorregut durant el Juràssic és, tal com ja s'ha mencionat altres cops en aquest blog, la desconfiguració del supercontinent Pangea, que unia tota la terra emergida sobre el nivell del mar durant el Permià i el Triàsic, en els supercontinents més petits de Lauràsia (actuals Amèrica del Nord i Euràsia menys el Subcontinent Indi) i de Gondwana (actuals Amèrica del Sud, Àfrica, Subcontinent Indi, Antàrtida i Austràlia). A principis del Juràssic, Lauràsia i Gondwana només estaven connectades per un istme de l'oest de l'actual Mar Mediterrani i, a finals del període, la separació dels dos supercontinents a través del Mar de Tetis (del qual són vestigis el Mediterrani, el Carib, el Mar Negre o el Mar Caspi) ja era completa. La pujada del nivell del mar va ser espectacular durant el Juràssic, portant a la formació d'una gran quantitat de mars epicontinentals (mars situats a la plataforma continental de l'escorça terrestre, en els quals es situava bona part de la vida marina del període que ha quedat registrada en forma de fòssils). La separació entre les actuals Amèrica del Nord i Àfrica primer i entre Àfrica i Amèrica del Sud després va provocar l'obertura de l'actual Oceà Atlàntic nord i sud, respectivament, la qual cosa va suposar l'existència d'una connexió aquàtica entre el Mar de Tetis i l'Oceà Pacífic, successor de l'Oceà Pantalassa del Triàsic. Durant el Juràssic també es van anar formant els primers relleus de la Serralada de les Rocalloses a Amèrica del Nord i de la dels Andes a Amèrica del Sud, una formació que va anar acompanyat d'una intensa activitat volcànica. Altres àrees de vulcanisme durant el Juràssic van ser el Proto-Atlàntic Central, l'actual Sud-Àfrica, l'est de l'Antàrtida, l'est d'Àsia i certes àrees d'Europa com el sud-est de la Península Ibèrica, Sicília i el sector central de l'actual Mar del Nord, sempre associat a la separació de masses terrestres i l'obertura d'aquàtiques (Lucas, 2007; García-Ramos et al., 2011; Marmi, 2013).

La Província Magmàtica de l'Atlàntic Central (CAMP per les seves sigles en anglès) va ser una de les àrees volcàniques més actives durant el desmembrament de Pangea i es relaciona amb l'extinció massiva del Límit Triàsic/Juràssic.
Foto: Pálfy & Kocsis (2014)/Geological Society of America Special Papers.

Durant el Cretaci, el nivell del mar va anar augmentat encara vegada més, es van separar definitivament les seccions del Gondwana i l'ampliació de l'Atlàntic va portar a l'augment de la separació entre Amèrica del Nord i Europa, que fins llavors encara havien tingut contacte a través de ponts terrestres provisionals (veure també: Nous estudis sobre la paleobiogeografia dinosauriana). Això comporta que, a finals del Cretaci, la disposició dels continents ja recordi una mica a l'actual, amb les excepcions notables de la falta d'unió entre Amèrica del Nord i del Sud, la constitució de l'actual Europa en un arxipèlag de grans illes entre Amèrica del Nord i Àsia que s'ha anomenat l'Arxipèlag Europeu (una illa de les quals, l'Ibero-Armoricana, es trobava als actuals Països Catalans), la falta de col·lisió entre l'Índia i Àsia, la unió entre Amèrica del Sud i l'Antàrtida per un istme i el caràcter emergit de la plataforma continental existent entre Austràlia, Nova Guinea i Tasmània (continent de Sahul). L'activitat volcànica no va disminuir respecte al Juràssic, destacant la que es va donar a l'altiplà del Dècan (Índia), la qual podria tenir a veure amb l'extinció massiva de fa 66 M.A. (veure també: Altres hipòtesis no ecològiques sobre el Límit K/T) (Lucas, 2007; Marmi, 2013; Marmi et al., 2014).

Composició de l'arxipèlag europeu durant el final del Cretaci Superior (86-66 M.A.).
Foto: Csiki-Sava et al. (2015)/ZooKeys.

CLIMA

L'augment de l'activitat volcànica que s'observa durant el Juràssic i el Cretaci va portar a l'increment de les concentracions atmosfèriques dels gasos d'efecte hivernacle, sobretot del diòxid de carboni, que es van mantenir entre quatre i cinc vegades més gran que les actuals. Això va portar que el clima fos també major a l'actual a nivell planetari, havent-hi només petites diferències de temperatura entre l'Equador i els Pols, que llavors no tenien gel permanent i, en el cas de l'Àrtic, tampoc terra ferma. Durant el Juràssic Inferior i Mitjà va continuar havent-hi característiques climàtiques del Triàsic Superior un règim de precipitacions monsònic i amplis deserts en certes àrees del món. El desert més gran d'aquesta època va ser el del Gres Navajo, que es va estendre entre els actuals estats nord-americans de Califòrnia, Utah, Wyoming, Arizona, Colorado, Idaho, Nou Mèxic i Nevada en una extensió comparable a la de l'actual Desert del Sàhara. Durant aquest període també hi ha constàncies de deserts a part d'Amèrica del Sud i la meitat meridional d'Àfrica. A mesura que Pangea s'anava fragmentant i s'obrien noves vies de circulació de l'aire, la situació climàtica global de la terra es va anar fent cada cop més humida. Només es coneix l'existència d'un petit període de refredament a finals del Juràssic, durant el qual es va formar una petita capa de gel als pols i que va associat a un període breu de baixada del nivell del mar (Lucas, 2007; García-Ramos et al., 2011; Marmi, 2013).

Estrat del Gres Navajo al Parc Nacional de Zion (Utah).
Foto: Servei de Parcs Naturals dels Estats Units.

L'augment encara més gran del nivell del mar que s'experimenta al Cretaci Inferior porta a que els climes encara siguin més càlids i humits que al Juràssic Superior, arribant les zones subtropicals cap als 45º o més de latitud tant a l'hemisferi nord com al sud i sent el gradient de temperatura entre els Pols i l'Equador de 20ºC (mentre que en l'Actualitat és de 41ºC). Al Cretaci Superior hi ha un descens del nivell del mar que porta a un refredament global del clima, encara que segueix sent més càlid que l'actual. Durant aquesta època, la temperatura mitjana anual als pols estaria entre els 7 i els 14ºC i aquesta seria de 21ºC a la Península Ibèrica. Les zones més humides del planeta durant el Cretaci Superior es trobaven a les latituds equatorials i mitjanes, les quals estaven separades entre sí per àrees àrides tal com ho evidencia els abundants dipòsits d'evaporites (roques originades a partir de la sal) a les regions situades llavors entre l'Equador i els Tròpics de Càncer i de Capricorn (Lucas, 2007; Marmi et al., 2014).

Mapamundi paleoclimàtic del Cretaci Superior Cenomanià. Les sigles corresponen, anant des dels pols fins a l'equador, amb les àrees temperades a prop dels pols, les àrees càlides i humides de latituds mitjanes, les àrees desèrtiques i les àrees càlides i humides de latituds equatorials.
Foto: Hay & Floegel (2012)/Earth-Science Reviews.

FLORA

El panorama vegetal del Juràssic estava dominat per les gimnospermes (principalment coníferes, ciques i ginkgos) i les falgueres, encara que aquestes últimes havien estat més comunes durant el Triàsic. Alguns tipus de coníferes del Juràssic han sobreviscut fins a l'actualitat, com els pins, les sequoies, els xiprers, els avets, les araucàries i els podocarps. Altres plantes amb un paper destacat als ecosistemes del Juràssic eren les equisetals o "cues de cavall" i les cicadeoidals o bennettitals, gimnospermes semblants superficialment a les ciques que van tenir el seu moment de màxima expansió entre el Juràssic Superior i el Cretaci Inferior, arribant a estar representades per desenes de milers d'espècies, i que van desaparèixer al Cretaci Superior. Les falgueres i les equisetals només es trobaven durant el Juràssic en aquelles àrees amb un clima més humit, mentre que les regions amb un clima més sec presentaven gimnospermes que tenien fulles micròfil·les (amb una sola nervadura) com a adaptació a la falta d'aigua. La varietat de plantes a les regions intertropicals era més aviat baixa durant el Juràssic i la primera meitat del Cretaci, mentre que aquesta era màxima a les latituds mitjanes, en les qual s'hi podin trobar falgueres, equisetals, cicadeoidals, ciques i diversos tipus de coníferes. Per la seva banda, els ginkgos eren bastant rars a les latituds mitjanes, sent per contra més comuns a les latituds de més 60º, on, per la resta, el paisatge era molt semblant al de les latituds mitjanes. En general, el paisatge vegetal del Juràssic i el Cretaci Inferior consistia en boscos obertes potser a causa del clima encara bastant sec i del pas dels ramats de dinosaures herbívors de gran mida, sobretot de sauròpodes. Les selves tropicals tal com les entenem avui en dia (és a dir, boscos tancats i amb gran estratificació) no apareixen fins ben entrat al Cretaci, gràcies també a un clima més humit. L'acumulació de matèria vegetal massiva que hi va haver durant el Juràssic en certes parts del planeta va comportar la creació d'extensos jaciments de carbó, els quals es poden trobar a Àustria, Dinamarca, Anglaterra, Portugal, Hongria, Suècia, Rússia, Xina, Iran, Canada, EUA, Mèxic, Perú, Egipte, Austràlia i Nova Zelanda (Lucas, 2007; Marmi et al., 2008; García-Ramos et al., 2011; Marmi, 2013).

Reconstrucció d'una bennettital.
Foto: Zdenek Burian.

Va ser justament durant el Cretaci quan hi va haver la major explosió evolutiva del món vegetal fins aquell moment: l'aparició i la radiació de les angiospermes o plantes amb flors. Les primeres angiospermes de les que es té constància (les quals van viure ara fa uns 140 M.A.) eren plantes aquàtiques que vivien submergides en llacs d'aigua dolça de latituds equatorials, ecosistemes dominats fins llavors per les algues verdes o caròfits, tenien una estructura herbàcia i no passaven de certs decímetres d'alçada. Aquesta presència de les angiospermes en ambients aquàtics s'explicaria pel motiu que així evitarien la competència que els suposarien les gimnospermes, les falgueres i les equisetals en ambients terrestres. Uns 20-30 milions d'anys després de la seva aparició, les angiospermes van començar a ser abundants en alguns ecosistemes terrestres de latituds equatorials i, entre els 84 i els 66 M.A., ja havien desplaçats a les gimnospermes, les falgueres i les equisetals com les plantes dominants dels ecosistemes de latituds equatorials i mitjanes, sent només rares a les latituds polars, on els ginkgos encara eren les plantes dominants. Al Cretaci Superior ja es poden trobar exemples d'angiospermes que són familiars als humans com les palmeres, els grèvols, els bedolls, els boixos, els faigs, els castanyers, els roures, els noguers i els oms. Les angiospermes van ser també els arbres més comuns de les primeres selves tropicals, sorgides a la costa occidental de l'Àfrica Sub-sahariana i al Sud-Est Asiàtic durant el Cretaci Superior. Les angiospermes situades a una paleolatitud de 30-45º durant el Cretaci Superior, que en aquella època tenien un clima semblant a l'actual clima mediterrani, van desenvolupar fulles coriàcies (dures i espeses), les quals, juntament amb una mida petita de les plantes, van servir per sobreviure en regions amb estius molt secs (Lucas, 2007; Marmi et al., 2008; Marmi, 2013; Marmi et al., 2014).

Reconstrucció d'un Archaefructus, una angiosperma basal aquàtica del Cretaci Inferior de la Xina
Foto: Ji et al. (2004)/Acta Geologica Sinica.

FAUNA NO-DINOSAURIANA

La bonança climàtica generalitzada durant el Juràssic i el Cretaci va fer que els esculls de corall es trobessin a només 1500 km dels pols. Els coralls van ser els primers constructors d'esculls durant el Juràssic, però aquest primer lloc els hi va ser pres pels bivalves rudistes, caracteritzats per tenir dues valves molt diferenciades (una d'inferior normalment allargada que recorda a un tronc i que serviria per a fixar l'animal al substrat marí i una de superior aixafada i en forma de tapadora) i que creixen en colònies, durant el Cretaci. Un altre grup d'invertebrats marins molt comuns durant el Juràssic i el Cretaci eren els cefalòpodes, entre els quals destaquen sense cap mena de dubtes els ammonits, amb les seves closques en espiral, i els belemnits, amb les seves closques internes en forma de bala. Tant els rudistes com els ammonits i també els belemnits es van extingir durant l'extinció massiva del Límit K/T (Lucas, 2007; Marmi et al., 2014).

Closques de belemnits del Mesozoic del País Valencià exposades al Museu de Ciències Naturals de València.
Foto particular.

Pel que fa als vertebrats marins, i més concretament els peixos, ens trobem a la vegada amb supervivents de llinatges comuns durant el Paleozoic, com els hibodontiforms (Hybodontiformes, extingits a mitjans del Cenozoic) o els holocèfals (Holocephali, que encara sobreviuen actualment), tots dos tipus pertanyents als peixos cartilaginosos o condrictis, com també d'altres que es van originar i diversificar durant aquesta era, com els neoselacis (Neoselachii, branca dels condrictis en la qual es troben els actuals taurons i rajades), els holostis (Holostei, una forma primitiva de peixos ossis o osteïctis que encara sobreviu avui en dia) i els teleostis (al qual pertanyen la majoria d'osteïctis actuals). Els hibodontiforms es caracteritzaven per presentar dents eficaces per a capturar i retenir preses, encara que no per a arrancar-los-hi un tros de carn, característica que es troba més desenvolupada a la dentició dels neoselacis (Marmi et al., 2014).

Dents de Lonchidion, un hibodontiform del Triàsic, el Juràssic i el Cretaci.
Foto: Cuny et al. (2013)/Paläontologische Zeitschrift.

Però el Juràssic i el Cretaci també van ser els períodes en el qual van destacar més els rèptils marins de tota la història de la Terra. Des de finals del Triàsic que existien els plesiosaures (amb els seus cossos en forma de fus, els seus colls llargs, el seu cap curt i les seves aletes en forma de pales), els pliosàurids (una branca dels plesiosaures amb el cap allargat i el cos escurçat eren els principals depredadors marins del Juràssic i el Cretaci Inferior) i els ictiosaures (amb la seva forma semblant a la d'un peix i els seus ulls gegants, els quals es tracten dels més gran que han existit mai al regne animal). Els ictiosaures i els pliosàurids es van extingir a principis del Cretaci Superior (circa 90 M.A.) i la resta dels plesiosaures que quedaven llavors es va extingir al Límit K/T. La posició de màxims depredadors marins dels pliosàurids va ser reemplaçat pels mosasaures, uns parents dels varans i de les serps que van existir només durant el Cretaci Superior i que es caracteritzen per tenir una gran mobilitat dels ossos de la mandíbula, que els va permetre engolir preses d'una manera semblant a la de les serps. Durant el Juràssic Mitjà i Superior i el Cretaci Inferior els mars també van ser habitats pels talatosucs (Thalattosuchia), uns crocodilimorfs (per tant, parents dels cocodrils, raó per la qual també s'anomenen "cocodrils marins") amb cossos allargats i una cua musculosa per a facilitar els seus moviments sota l'aigua. Des del Juràssic Superior que també es té constància de l'existència de tortugues marines, havent-hi quatre famílies d'aquests animals durant el Cretaci Inferior i aconseguit mides gegantines durant el Cretaci Superior, amb els més de 4 m de longitud de l'Archelon (Marmi, 2013; Marmi et al., 2014; Narváez, 2014).

Closca d'Hispaniachelys (Juràssic Superior de la província de Jaén), una de les tortugues marines més antigues que es coneixen.
Foto: Slater et al. (2011)/Palaeontology.

Durant el Juràssic hi va haver una diversificació considerable de les libèl·lules, originant-se set clades dels quals tres encara sobreviuen avui en dia. Però el període més espectacular per a l'evolució dels insectes durant el Mesozoic va ser el Cretaci, un esdeveniment que es troba relacionada amb la radiació de les angiospermes ja que bona part dels insectes que van sorgir llavors són pol·linitzadors d'aquestes plantes. Els insectes més destacats apareguts durant el Cretaci són els insectes socials de l'ordre dels himenòpters com les vespes, les abelles, els borinots i les formigues. Aquesta diversificació espectacular d'alguns tipus d'insectes relacionats amb la pol·linització de les angiospermes va anar acompanyat del descens de la biodiversitat dels insectes que fins llavors eren els predominants, com justament eren les libèl·lules (Marmi, 2013; Marmi et al., 2014).

Exemplar de Cymatophlebia, libèl·lula procedent de les Calcàries de Solnhofen (Juràssic Superior, Alemanya).
Foto: Ghedoghedo.

Els amfibis moderns o lissamfibis també van aparèixer al Juràssic, sent un grup que ha sobreviscut a l'actualitat amb l'excepció de la branca dels albanerpetòntids (Albanerpetontidae), que es va extingir al Pliocè i que tenien un aspecte semblant al de les salamandres o urodels però amb uns ossos del crani i del coll més robusts en comparació amb altres lissamfibis i que es relacionarien amb uns hàbits excavadors. Sembla ser que els lissamfibis es van originar a partir dels temnospòndils, un dels clades de grans tetràpodes no-amniotes que proliferaven en els ecosistemes d'aigua dolça durant el Carbonífer, el Permià i el Triàsic i que es va extingir a mitjans del Cretaci (Marmi, 2013; Marmi et al., 2014).

Reconstrucció de dos exemplars de Wesserpeton, un albanerpetònid del Cretaci Inferior d'Anglaterra.
Foto: Mark Witton.

Els lepidosaures rincocèfals, dels quals actualment només sobreviu el tuatara de Nova Zelanda, van aparèixer a mitjans del Triàsic i tenen un registre fòssil bastant abundant al llarg del Mesozoic, mentre que els escamosos (serps, amfisbenis i "llangardaixos", posant entre cometes perquè no es tracta d'una denominació filogenètica si no només com una forma popular d'anomenar els escamosos que no són dels dos primers tipus) van aparèixer al Juràssic Mitjà, encara que l'arribada de les serps no seria fins ben entrat el Cretaci i la dels amfisbenis, fins al Paleocè, després del Límit K/T. Durant el Juràssic Superior i el Cretaci Inferior trobem als paramacelòdids ("llangardaixos" extingits durant el Mesozoic caracteritzats per tenir les potes curtes i un recobriment d'osteoderms rectangulars i que es relacionen amb els escíncids) i als primeres representants dels anguimorfs (els també anomenats "llangardaixos sense potes") i dels escíncids (que inclouen al "llangardaix de llengua blava" d'Austràlia). Al límit entre el Cretaci Inferior i el Superior desapareixen els paramacelòdids i apareixen els primers membres d'altres grups actuals com els dragons, els teids o les iguanes. La  gran diversitat de morfologies i estratègies alimentàries dels "llangardaixos" actuals també s'observa en els seus avantpassats del Mesozoic. Les espècies més antigues de serps encara presenten vestigis tant de la cintura escapular com de la pèlvica i alguna fins i tot encara mostra extremitats posteriors ben desenvolupades, la qual cosa contradiu la teoria tradicional sobre l'evolució de les serps, segons la qual van anar perdent les seves extremitats perquè no les feien servir. Les serps mesozoiques eren de tipus constrictor, amb el que ofegaven les seves preses envoltant-les amb el seu cos com ho fan actualment les pitons, les anacondes i les boes. Les serps verinoses no van sorgir fins després del Límit K/T (Marmi et al., 2008; Marmi, 2013; Marmi et al., 2014).

Esquelet de Pachyrhachis, una serp basal del Cretaci Superior de Palestina que encara presenta extremitats posteriors (marcades en un cercle).
Foto: Ghedoghedo.

Les tortugues van aparèixer al Triàsic Superior i entre el Juràssic i el Cretaci Inferior van aparèixer els dos llinatges principals en els quals actualment segueix havent-hi espècies vives: els pleurodirs (que amaguen el cap dins de la closca doblant el coll en un pla horitzontal) i els criptodirs (que amaguen el cap dins de la closca doblant el coll en un pla vertical formant una mena de S). Cap al Cretaci Superior ja hi ha la majoria de famílies actuals de tortugues i aquestes estaven adaptats a hàbits terrestres, semiaquàtics o, com ja hem vist abans, totalment aquàtics. Els crocodilomorfs, els únics representants del clade d'arcosaures molt abundant durant el Triàsic Crurotarsi que van sobreviure a l'extinció massiva del Límit Triàsic/Juràssic, també es van adaptar a tot un seguit d'hàbitats durant el Juràssic i el Cretaci, existint espècies totalment terrestres que podien anar des de corredores fins a cuirassades a més de les semiaquàtiques que encara estan representades en l'Actualitat pels cocodrils i les marines de les que ja hem parlat, i van desenvolupar tot un ventall de mides des d'una semblant a un llangardaix a altres de gairebé 20 t de pes. Entre el Triàsic Superior i el Cretaci Inferior trobem als clades més basals de crocodilomorfs, considerats parafilètics per a molts paleontòlegs, els "esfenosucs" ("Sphenosuchia") i els "protosucs" ("Protosuchia"), espècies terrestres caracteritzades per presentar extremitats gràcils. Avançant en l'arbre filogenètic dels crocodilomorfs ens trobem amb els notosucs (Notosuchia), espècies del Cretaci Inferior i Superior entre els quals hi ha una gran varietat de morfologies i denticions que denoten una àmplia varietat de nínxols ecològics d'ecosistemes terrestres. Els notosucs són el clade germà dels neosucs (Neosuchia), entre els quals hi ha els talatosucs abans esmentats i els goniofolídids (Goniopholididae), els folidosàurids (Pholidosauridae) i els dirosàurids (Dyrosauridae), clades amb hàbits semblants als dels cocodrils i que es van extingir al Límit K/T, a principis del Cretaci Superior i a l'Eocè, respectivament. No és fins al Cretaci Superior que no podem parlar de cocodrils al registre fòssil (Marmi et al., 2014; Narváez, 2014).

Reconstrucció d'un Simosuchus, un petit notosuc herbívor i cuirassat del Cretaci Superior de Madagascar.
Foto: Smokeybjb.

És també durant el Juràssic i el Cretaci quan es produeix la diversificació dels que seran els reis del cel durant aquesta època: els pterosaures, apareguts a finals del Triàsic. Durant el Juràssic, el registre fòssil de pterosaures es troba dominat per espècies basals, caracteritzades per mostrar cues llargues i un dit V del peu de mida considerable. Tradicionalment, aquests pterosaures basals eren considerats part d'un grup monofilètic anomenat Rhamphorhynchoidae o ramforincoïdeus, encara que en l'última dècada s'ha vist que aquesta denominació seria parafilètica per la descoberta de fòssils de pterosaures intermedis entre aquests i els pterodactiloïdeus (Pterodactyloidea), caracteritzats per una cua curta i un dit V del peu molt petit o absent. Els "ramforincoïdeus" s'extingeixen al Cretaci Inferior, mentre que els pterodactiloïdeus apareix al Juràssic Mitjà i arriben al seu clímax de diversitat al Cretaci Inferior, moment a partir del qual la seva diversitat comença a baixar dràsticament fins al punt que només sobreviuen els pterodactiloïdeus derivats de la família Azhdarchidae (azdàrquids), de gran mida i sense dents, quan hi ha l'extinció massiva del Límit K/T. Aquesta baixada de la varietat de pterosaures durant el Cretaci Superior es pot deure a l'inici de la competència amb les aus o simplement a la falta de desenvolupament de noves característiques que garantissin el relleu d'espècies entre els milions d'anys (Witton, 2013; Dalla Vecchia, 2014; Marmi et al., 2014).

Reconstrucció d'un esquelet del pterosaure pterodactiloïdeu del Cretaci Inferior del Brasil Anhanguera al Cosmocaixa (Barcelona).
Foto particular.

A partir del Triàsic Superior (circa 208 M.A.), apareixen i es diversifiquen els diferents tipus de mamífers basals o de mamaliaforms no-mamífers (aquells sinàpsids més propers als mamífers que no pas a altres sinàpsids però que encara tenen trets dels sinàpsids no-mamífers com unes cames bastant esteses o una organització "reptiliana" dels ossos de la mandíbula inferior, sent molts cops no gaire clara la distinció entre aquests i els mamífers com a tal) a partir dels últims sinàpsids no-mamífers, que acaben sobrevivint fins al Cretaci encara que amb una diversitat molt reduïda. Entre els mamaliaforms no-mamífers/mamífers basals que hi ha durant el Juràssic i el Cretaci s'hi troben, des de més basal a més derivat, els sinoconodòntids (Sinoconodontidae, Juràssic Inferior), els morganucodonts (Morganucodonta, Triàsic Superior-Cretaci Inferior), els docodonts (Docodonta, Juràssic Mitjà-Cretaci Inferior), els haramíyids (Haramiyida, Triàsic Superior-Cretaci Superior), els eutricodonts (Eutriconodonta, Juràssic Inferior-Cretaci Superior), els multituberculats (Multituberculata, Juràssic Inferior-Eocè), els simetrodonts (Symmetrodonta, Cretaci Inferior-Cretaci Superior) i els driolèstids (Dryolestida, Juràssic Mitjà-Miocè). Durant el Juràssic Superior i el Cretaci Inferior apareixen  els clades de mamífers que encara existeixen: els teris (Theria, marsupials i placentaris), els quals pareixen cries vives (mentre que en tots aquests mamífers basals i mamaliaforms no-mamífers la reproducció encara seria a base d'ous) i els monotremes (Monotremata), relacionats potser amb els multituberculats i amb els eutriconodonts. No obstant això, estudis genètics i moleculars mostren que tant els monotremes com els teris s'haurien originat al Juràssic Inferior o fins i tot al Triàsic Superior, fent encara més antiga la divergència entre els teris i la resta de mamífers, en la qual s'inclouen els monotremes. Encara que tenien un paper secundari en els ecosistemes juràssics i cretàcics en comparació amb els rèptils en general i els dinosaures en particular, en els mamífers d'aquesta època s'observa una gran diversitat de formes que també responen a molts tipus d'estratègies alimentàries, fugint així de la imatge típica del mamífer mesozoic com un insectívor en forma de musaranya (veure també: Els mamífers al Límit K/T. Investigacions 2016). Com es pot veure, van ser relativament pocs els clades de mamífers que van sobreviure al Límit K/T contant tant els que es van extingir llavors com els que ho van fer abans (veure també: La hipòtesi de l'extinció gradual al Límit K/T) (Palmer & Barrett, 2010; Marmi, 2013, Brusatte, 2014).

Reconstrucció d'un Steropodon, un dels monotremes més antics que es coneixen (Cretaci Inferior), agafant amb les mans un cranc de riu al Museu d'Austràlia (Sidney).
Foto: Matt Martyniuk. 

Font:

Dalla Vecchia, F. (2014). "Los primeros pterosaurios." Pangea, Vol. 2: p. 6-11. ISSN: 2341-491X

García-Ramos, J. C., Piñuela, L. & Lires, J. (2011). Atlas del Jurásico de Asturias. Ediciones Nobel. ISBN: 978-84-8459-657-8

Lucas, S. G. (2007). Dinosaurios: un libro de texto. Ediciones Omega. ISBN: 84-282-1426-3

Marmi, J. (2013). Un passeig per la història de la biosfera. Institut Català de Paleontologia. ISBN: 978-84-695-8520-7

Marmi, J., Martín-Closas, C., Delclòs, X. & Poza, B. (2008). "La fauna y la flora en la época de los dinosaurios." Dins de: Poza, B., Galobart, À. & Suñer, M. (coords.), Dinosaurios del Levante Peninsular, p. 200-227. Institut Català de Paleontologia. ISBN: 978-84-612-1570-6

Marmi, J., Fortuny, J., Blanco, A., Bolet, A., Vila, B. & Sellés, A. (2014). "El fín del edén mesozoico." Pangea, Vol. 1: p. 28-40. ISSN: 2341-491X

Narváez, I. (2014). "Cocodrilos: una larga historia evolutiva." Pangea, Vol. 1: p. 10-15. ISSN: 2341-491X

Palmer, D. & Barrett, P. (2010). Evolución: historia de la vida. Gaia Ediciones. ISBN: 978-84-8445-288-1

Redacció de Pangea (2014). "El origen de los mamíferos." Pangea, Vol. 3: p. 12-13. ISSN: 2341-491X

Witton, M. P. (2013). Pterosaurs: natural history, evolution, anatomy. Princeton University Press. ISBN: 978-0-691-15061-1

Es podria identificar una civilització anterior a la humana al registre geològic?

Aquesta és la possibilitat a la qual es refereix la Hipòtesi Silúrica, formulada per l'astrofísic nord-americà Adam Frank (Universitat de Rochester, Estat de Nova York) i el climatòleg britànic Gavin Schmidt (Institut Goddard de la NASA per a Estudis Espacials, Nova York) en un article publicat el 16 d'abril de l'any passat a la revista International Journal of Astrobiology, de la Universitat de Cambridge. Vaig assabentar-me per primer cop de la Hipòtesi Silúrica a través d'un tuit d'en Francisco Ortega, paleontòleg de la Universidad Nacional de Educación a Distancia, i em va resultar del meu interès perquè alguns cops m'ha vingut el pensament de si els Homo sapiens hem estat l'únic organisme que ha viscut a la Terra que ha desenvolupat una civilització o no i, en el cas de que no haguem estat els únics, per què no s'han trobat evidències de civilitzacions prehumanes en el registre geològic tot i que la vida complexa a la Terra ferma ja existís des de molts abans que aparegués la nostra espècie.

Il·lustració en que es mostra una civilització semblant a la humana actual formada per dinosaures, la qual va ser publicada per en Schmidt per introduir l'entrada del seu blog RealClimate sobre la Hipòtesi Silúrica.
Foto: Michael Osadciw.

Com a unió entre un climatòleg i un astrofísic, en Frank i en Schmidt ja havien realitzat abans investigacions sobre l'actual canvi climàtic des d'una "perspectiva astrobiològica", és a dir, explorant la possibilitat de com una civilització industrial alienígena podria haver generat una alteració de la mecànica climàtica del seu hipotètic planeta i com hi haurien fet front. Amb la Hipòtesi Silúrica, han volgut explorar aquest escenari en el cas de que les hipotètiques civilitzacions no-humanes no visquessin en planetes diferents, si no que haguessin habitat el nostre planeta abans de l'aparició de l'H. sapiens, mostrant els residus de la societat humana actual que podrien sobreviure més temps en el registre geològic i investigant certs episodis de la història de la Terra que, per casualitat o no, tenen algunes característiques semblants a les que donarien si s'investigués l'Holocè/Antropocè des de la Geologia. Malgrat que presentin molts dubtes respecte a la idea de que hagués existit una civilització industrial a la Terra abans de l'aparició dels humans (i també sobre la presència d'éssers avançats fora d'aquesta planeta), en Frank i en Schmidt creuen que formulant un seguit de pistes que podrien portar a la identificació d'una civilització pre-humana s'ajuda a entendre millor el funcionament de la nostra pròpia societat i com fer front al canvi climàtic d'origen antròpic que ens afecta i també per a la investigació sobre l'existència de vida en altres planetes i sistemes estel·lars. El terme Hipòtesi Silúrica prové dels silurians, rèptils antropomorfs i de gran intel·ligència que apareix a la sèrie britànica de ciència-ficció Doctor Who, per mostrar l'objectiu de la proposta de trobar civilitzacions que no estiguessin compostes per humans.

Tres exemples de silurians apareguts al capítol The Hungry Earth (2010) de Doctor Who.
Foto: BBC.

En Frank i en Schmidt són conscients de que buscar les possibles pistes sobre l'existència d'una civilització industrial pre-humana és una empresa molt difícil, ja que no hi ha suficients sediments supervivents d'abans del Pliocè com per centrar la investigació en restes de tecnologia o dels organismes que en formarien part (segurament és per això que la nostra civilització continua sent l'única que se sap a ciència certa que ha existit). Per aquest motiu, han volgut considerar com restes d'una civilització pre-humana indicadors físicio-químics, degut a que existeixen en més quantitat i poden sobreviure més que els fòssils o el material tecnològic. Així doncs, han agafat com indicadors més plausibles de la futura presència de l'Antropocè per després identificar una possible civilització pre-humana les anomalies en els isòtops de gasos relacionats amb l'activitat humana, els canvis en la deposició dels sediments, la presència d'elements sintètics, els plàstics i els isòtops radioactius, a més de canvis bruscs en la composició del registre fòssil a causa del moviment massiu de determinats organismes.
Sobre els isòtops de gasos, en els futurs sediments antropogènics es podrien veure variacions considerables en la quantitat d'oxigen i de carboni relacionades amb la crema de combustibles fòssils i que a la vegada seria l'indicador d'un augment de la temperatura i anomalies en la quantitat de nitrogen relacionades amb el seu en les activitats humanes com la fabricació de fertilitzants per a aliments. Es podrien trobar canvis en el flux de sediments des de la terra ferma cap al mar degut a la canalització dels rius i al fonament dels casquets polars com a conseqüència de l'augment de la temperatura, entre altres fenomens, un gran augment de la quantitat de carbonat de calci a causa de la dissolució del diòxid de carboni antròpic a l'aigua i concentracions més altes de l'habitual de metalls estretament relacionats amb l'activitat humana. Alguns productes sintètics com els esteroides podrien persistir en els sediments per varis milions d'anys, els quals es podrien distingir de productes naturals per la seva composició química. Respecte al plàstic, ja s'han trobat capes d'aquest material en tot tipus d'ambients marins, amb el que, tenint en compte que la degradació del plàstic es produeix en ambients terrestres i a la zona fòtica del mar (aquella on arriba la llum del Sol), es podem trobar amb l'acumulació d'una gran quantitat de partícules de plàstic al fons marí que podria persistir per alguns milions d'anys. Un ús generalitzat de l'energia nuclear podria produir una deposició a gran escala en els sediments d'urani-244 i de curi-247, elements que no existeixen naturalment a la Terra. I l'extensió gairebé planetària de moltes espècies i l'extinció de moltes altres a causa de l'activitat humana portaria a la presència de desaparicions abruptes i de relacions molt desiguals entre les restes de varis organismes al registre fòssil.

Gràfiques que mostren la relació entre la temperatura i la quantitat de carboni durant l'Antropocè (dalt esquerra), el Màxim Tèrmic del Paleocè-Eocè (dalt dreta) i un esdeveniment d'anòxia oceànica del Cretaci inferior (baix).
Foto: Frank & Schmidt (2018)/International Journal of Astrobiology.

A partir d'aquí, en Frank i en Schmidt han triat sis esdeveniments dels últims 400 milions d'anys que presenten, en menor o major grau, característiques semblants a les de l'Antropocè (i que consisteixen en grans canvis climàtics o de la composició química dels oceans) com a possibles evidències de civilitzacions pre-humanes. El primer d'aquests, i el que sembla més clar per als dos científics, és el Màxim Tèrmic del Paleocè-Eocè (MTPE), ocorregut, tal com el seu nom indica, al límit entre el Paleocè i l'Eocè, ara fa 56 M.A. Durant el MTPE, hi va haver un augment espectacular de les emissions de carboni, les temperatures van augmentar entre 5 i 7 ºC, hi van haver moltes espècies de mamífers i rèptils que es van expandir per Amèrica del Nord i cap a aquesta des d'altres continents i va créixer en picat la quantitat de certs metalls respecte a èpoques anteriors. En segon lloc, ens trobem amb petits esdeveniments d'augment generalitzat de la temperatura durant l'Eocè, posteriors al MTPE, coneguts com les Capes Eocèniques d'Origen Misteriós (54 M.A.) i l'Òptim Climàtic de l'Eocè Mitjà (40 M.A.), en que també s'observen anomalies en els isòtops de carboni. En tercer lloc, es coneixen esdeveniments d'anòxia oceànica durant el Cretaci i el Juràssic, durant els quals hi va haver una gran escassetat d'oxigen als oceans i que estan relacionats amb un increment de la presència de diòxid de carboni a l'atmosfera i un augment de la presència de metalls com l'arsènic, el cobalt, el crom i el níquel. Els altres tres esdeveniments indicats per en Frank i en Schmidt no poden ser agafats amb tanta seguretat com els ja presentats anteriorment degut a que la seva antiguitat fa que no es pugui acabar de saber amb claredat els fenomens ocorreguts i les seves causes, tractant-se de l'extinció massiva del Devonià superior (380-360 M.A., relacionada amb un anòxia oceànica), la glaciació de finals del Carbonífer (305 M.A, associada a un reducció de l'oxigen atmosfèric que va portar a la desaparició dels boscos característics del període) i l'extinció massiva del Límit Permià-Triàsic (252 M.A., associada amb un escalfament global significant i anòxia oceànica).

El primat Teilhardina és un exemple de les diverses espècies de mamífers que van aconseguir expandir-se per varis continents, originant-se a Àsia i arribant a Amèrica del Nord arribant per Europa, durant el MTPE.
Foto: Smith et al. (2006)/PNAS.

Tot i les coincidències entre aquests esdeveniments i el que està passant actualment, les evidències proposades per en Frank i en Schmidt no són del tot concloents per poder destriar si almenys algun d'ells correspon a una civilització no-humana. Sobretot perquè aquestes anomalies físico-químiques poden trobar una resposta més plausible en augments de l'activitat volcànica i/o tectònica que van ocórrer en la mateixa època, hi ha certes dificultats a l'hora d'establir fenòmens geològics que sembla que van passar durant un interval de temps relativament curt (de segles o mil·lennis) i no es pot saber de cap manera com podria haver funcionat una civilitzció pre-humana en el cas de que no treballés necessàriament com la nostra. Malgrat que en aquest moment la Hipòtesi Silúrica no sembla ser una proposta fiable, pot servir en un futur per poder estudiar tant les implicacions que tindrà la nostra petjada en el registre geològic ulterior com per poder explicar d'una altra manera certes anomalies trobades a l'hora d'estudiar el passat climàtic del nostre planeta. Sempre hi pot acabar havent la possibilitat de que es pugui definir una civilització pre-humana i fins i tot de especular sobre quina espècie animal l'hauria construït.