Esa historia es la historia de la Tierra: cómo el planeta pasó de ser una roca cubierta de océanos de magma azotados por cometas y meteoritos a un orbe verde y azul lleno de vida. Entre esos comienzos inhóspitos y ahora, se formaron y desgarraron continentes, aparecieron y desaparecieron cadenas montañosas, se extendieron y retrocedieron casquetes polares. Estos son los mundos perdidos que Knoll ha explorado y arrojado luz.
«Tener la nariz pegada a las rocas. No hay sustituto. Si estás interesado en la historia de este planeta, la biblioteca es una roca», dijo Knoll, profesor Fisher de Historia Natural en la Universidad de Harvard.
El honor es por su trabajo para iluminar los primeros 3 mil millones de años de la historia de la Tierra, determinar las edades de las capas de roca madre, descubrir pequeños organismos de las profundidades del tiempo que son los ancestros infinitesimales de cada uno de nosotros y explicar la peor extinción masiva del mundo. .
«Él realmente trata de integrar todos los datos disponibles: los geológicos, los biológicos y los químicos y pone las cosas en perspectiva. No es solo una persona que mira un fósil y dice: ‘Oh, esto es tal y tal y vino de este período de tiempo'», dijo Daniel Conley, profesor de biogeoquímica en el departamento de geología de la Universidad de Lund en Suecia.
«Él es capaz de hacer esta imagen holística, entender por qué el fósil está allí y el contexto de todo lo que está pasando en ese momento», dijo Conley, quien es miembro de la Real Academia Sueca de Ciencias y del comité del Premio Crafoord. en Geociencias.
No es necesariamente el lado glamoroso de la paleontología: Knoll encuentra y examina principalmente microfósiles que solo son visibles con un microscopio, no esqueletos imponentes de gigantes extintos que ocupan un lugar central en los atrios de los museos. Pero la forma en que ha ensamblado la historia del nacimiento de la Tierra y la historia más temprana de la vida ha revolucionado el campo.
«Los dinosaurios son (a) una parte muy, muy pequeña del registro en términos de fósiles y en términos de tiempo en el que existen. Son extraordinarios. Estoy de acuerdo con eso. Pero son una pequeña parte de mucho , una historia mucho, mucho más grande», dijo Knoll, de 70 años.
Los ‘aburridos’ mil millones de años
Nuestro mundo familiar de animales complejos comenzó a tomar forma hace unos 540 millones de años, en lo que se conoce como la explosión del Cámbrico. Pero el descubrimiento de Knoll de fósiles microscópicos de organismos parecidos a bacterias, protozoos unicelulares y algas que datan de hace 3 mil millones de años, y el entorno en el que surgieron, han demostrado que el camino evolutivo hacia nuestra vida animal y vegetal moderna comenzó mucho antes.
«Pudo hacer estos descubrimientos de que había vida antes de lo que pensábamos», dijo Conley.
Knoll lo expresó de esta manera: «Vivimos en un planeta microbiano. Los animales son realmente la guinda del pastel de la evolución, pero las bacterias son el pastel».
Knoll también describió por primera vez lo que a veces se conoce como los «mil millones aburridos», un período en la historia de la Tierra hace alrededor de 1.800 millones a 800 millones de años cuando nada parecía suceder biológica o climáticamente. No obstante, dijo que fue un período crucial que allanó el camino para la vida tal como la conocemos.
«Nuestro trabajo y el de otros demuestra que esto es cuando la célula eucariota llegó a la mayoría de edad: toda la biología celular y molecular que finalmente hizo posible a los animales se elaboró ??durante este aburrido billón», dijo Knoll.
Knoll dijo que primero quedó hipnotizado por los fósiles que encontró mientras crecía en Pennsylvania Dutch Country, en las estribaciones de los Apalaches.
«Puedo recordar la sensación cuando tenía 12 años y la idea de que romperías esta roca y verías algo que ningún ser humano ha visto jamás».
«Ese fue un pensamiento maravilloso, maravilloso, y todavía me emociono si descubro algo o tengo una idea que nadie más ha tenido».
También aplicó su conocimiento de la evolución temprana de la Tierra a Marte, interpretando datos e imágenes enviados por el rover Opportunity de Marte, que estuvo activo en la superficie del planeta rojo de 2004 a 2018.
Ciclo del carbono
Para Shuhai Xiao, profesor de geobiología en Virginia Tech que fue estudiante de doctorado con Knoll en la década de 1990, es el trabajo de su antiguo asesor sobre el ciclo del carbono de la Tierra, y cómo ha jugado un papel esencial en los ciclos cambiantes de la historia del planeta. – que ha sido más influyente.
«Eso abrió las compuertas. Hoy lo damos por sentado y mucha gente usa isótopos de carbono para hablar sobre el paleoambiente. Pero eso fue en 1986, y no mucha gente hizo este tipo de análisis y mucho menos lo aplicó para comprender la historia de la Tierra». «, dijo Xiao, quien pasó muchas horas con Knoll en largos viajes en tren en China, viajar a los yacimientos de fósiles.
«Cuando estuve en el campo con él por primera vez, quedé muy impresionado. Se ponía la lente de la cabeza y era casi como si estuviera besando la roca, se acercó tanto».
La caída de los niveles de CO2 convirtió dos veces a la Tierra en una bola de nieve, completamente cubierta de hielo, y las emisiones de gases de efecto invernadero de la actividad volcánica la calentaron nuevamente.
«La vida se basa en gran medida en el carbono. Es un elemento único que puede dar lugar a la complejidad molecular que caracteriza la vida, pero también es especialmente importante para la historia ambiental. La razón por la que se está calentando en este momento es que estamos moviendo una gran cantidad de CO2 a la atmósfera», dijo Knoll.
‘Gran muerte’
Knoll también ideó la explicación más creíble de la tercera y mayor extinción masiva de la Tierra, cuando desapareció más del 90 % de las especies del océano y se extinguió el 70 % de los animales terrestres. El evento finalmente allanó el camino para el surgimiento de los dinosaurios.
Conocido como la «Gran Mortandad», marcó el final del período Pérmico hace 252 millones de años, y su causa se ha debatido durante mucho tiempo. Las teorías incluían océanos en ascenso, un clima más frío o incluso un asteroide como el que posteriormente condenó a los dinosaurios hace 66 millones de años.
La catástrofe biológica desatada en este momento fue escalofriante, dijo Knoll. En las rocas expuestas en una ladera de una montaña en China llamada Meishan, donde Knoll ha trabajado, las rocas de piedra caliza se erizan con vida marina fosilizada, y luego, después de un punto no más ancho que el filo de un cuchillo, desaparecen, dijo.
Desconcertado por el fenómeno una noche mientras estaba despierto cuidando a su hijo, a Knoll se le ocurrió la idea de que la aparente desaparición de la vida podría deberse a un rápido aumento del CO2. Para comprender lo que podría haber sucedido, Knoll y sus colegas se sumergieron en los registros fósiles y dividieron la fauna marina que vivió a finales del Pérmico en dos grupos: vulnerable y tolerante al CO2.
Por ejemplo, los animales con branquias para el intercambio de gases deberían ser más tolerantes, mientras que los corales, que tienen esqueletos de carbonato, no respondieron tan bien. El grupo con rasgos más tolerantes al CO2, como las almejas y los caracoles, sobrevivió en gran medida a la extinción masiva.
«En la medida en que hicimos algo original fue que existían todas estas explicaciones geológicas para la extinción masiva, y siempre me sorprendió el hecho de que nadie había mirado realmente los fósiles. Me sentí como un detective tratando de resolver un asesinato. «
En última instancia, se determinó que la causa del aumento de CO2 era un área masiva de actividad volcánica en lo que ahora es Rusia, conocida como las trampas siberianas.
Resonancia con hoy
Si bien el aumento actual de CO2 se debe en gran parte a la quema de combustibles fósiles, no la actividad volcánica a gran escala, dijo Kroll, «hay una resonancia muy interesante entre los patrones de extinción que vemos al final del período Pérmico y el tipo de efectos biológicos incipientes del calentamiento global del siglo XXI. «
El estudio de las extinciones masivas del pasado también muestra que la vida se recupera, dijo Knoll, pero lleva mucho, mucho tiempo, decenas de millones de años.
«Aquí estás, en el legado físico y biológico de 4 mil millones de años», escribió Knoll. «Camina por donde los trilobites una vez se deslizaron por un antiguo fondo marino, donde los dinosaurios se movieron pesadamente por las laderas cubiertas de Gingko, donde los mamuts alguna vez dominaron una llanura gélida.
«Una vez fue su mundo, y ahora es el tuyo», continuó. «La diferencia entre tú y los dinosaurios, por supuesto, es que puedes comprender el pasado y visualizar el futuro. El mundo que heredaste no es solo tuyo, es tu responsabilidad. Lo que suceda a continuación depende de ti».
