Hipótesis de la lignina

Propuesta según la cual el gran volumen de carbón formado durante el Carbonífero, hace entre unos 359 y 299 millones de años, se debió a que aún no existían organismos capaces de descomponer la lignina, el polímero que da rigidez a la madera. La planteó Jennifer M. Robinson en 1990. Hoy está muy cuestionada: la tectónica y el clima explican mejor el pico de formación de carbón, aunque la evolución de los hongos de pudrición blanca pudo contribuir a su declive.

La propuesta

La lignina es uno de los compuestos orgánicos más resistentes a la degradación. Los únicos organismos que la descomponen de forma sustancial son los hongos de pudrición blanca, del grupo Agaricomycetes, mediante enzimas de la familia de las peroxidasas. Robinson sugirió que entre la aparición de las plantas leñosas y la de esos descomponedores hubo un desfase durante el cual la madera muerta se acumuló sin pudrirse y quedó enterrada, lo que habría aumentado también el oxígeno atmosférico.

Floudas y colaboradores (2012) compararon 31 genomas de hongos y estimaron con un reloj molecular que las peroxidasas que degradan lignina surgieron hacia el final del Carbonífero, cuando el ritmo de enterramiento de carbono orgánico cae bruscamente. La datación es imprecisa: una revisión posterior la sitúa hacia 290 millones de años, con un intervalo de confianza de 222 a 372 millones (Hibbett et al., 2016).

Objeciones

Nelsen, DiMichele, Peters y Boyce (2016) reunieron tres argumentos en contra:

• Buena parte del carbón carbonífero procede de licófitas arborescentes, plantas con poca lignina cuyo tronco estaba formado sobre todo por corteza. La lignina no sería, por tanto, el componente principal de esos depósitos.
• Hay madera fósil anterior al pico de formación de carbón con daños compatibles con la pudrición blanca. Los hongos capaces de degradarla ya existían.
• El carbón exige a la vez un clima tropical permanentemente húmedo y cuencas que se hundan para acumular restos. Durante el ensamblaje de Pangea, el levantamiento de cordilleras creó esas cuencas en la franja ecuatorial. La coincidencia de ambas condiciones, no la ausencia de descomponedores, explicaría el pico.

Hibbett y colaboradores (2016) revisaron la hipótesis con genómica, fósiles y modelos del sistema terrestre. Descartan el contenido muy alto de lignina que suponía Robinson, pero consideran compatible con los datos que la pudrición blanca contribuyera al descenso del enterramiento de carbono al final del Permo-Carbonífero. La versión fuerte, según la cual nada podía digerir la madera, no se sostiene; la contribución parcial de los hongos sigue en discusión.

Conceptos vecinos

• Extinción Cretácico-Paleógeno (K-Pg)

Fuentes

• Wikipedia EN: Carboniferous. (Categoría 1)
• Robinson, J. M. (1990). Lignin, land plants, and fungi: biological evolution affecting Phanerozoic oxygen balance. Geology, 18(7), 607-610. (Categoría 2)
• Floudas, D. et al. (2012). The Paleozoic origin of enzymatic lignin decomposition reconstructed from 31 fungal genomes. Science, 336(6089), 1715-1719. (Categoría 2)
• Nelsen, M. P., DiMichele, W. A., Peters, S. E. y Boyce, C. K. (2016). Delayed fungal evolution did not cause the Paleozoic peak in coal production. PNAS, 113(9), 2442-2447. (Categoría 2)
• Hibbett, D., Blanchette, R., Kenrick, P. y Mills, B. (2016). Climate, decay, and the death of the coal forests. Current Biology, 26(13), R563-R567. (Categoría 2)