Hace unos 385 millones de años, mucho antes de que los dinosaurios aparecieran y cuando los continentes tenían una configuración completamente distinta de la actual, una parte de lo que hoy es el estado de Nueva York estaba cubierta por un paisaje que apenas se parecía a los bosques modernos.

Había árboles. Había raíces extendiéndose por el suelo. Había inundaciones, sedimentos y organismos acuáticos. Pero aquel bosque pertenecía a una Tierra todavía joven desde el punto de vista de la vida terrestre: las plantas apenas comenzaban a transformar de manera profunda los continentes.

En la localidad de Cairo, en el condado de Greene, Nueva York, los geólogos y paleontólogos encontraron algo excepcional: un antiguo suelo forestal conservado en las rocas, con las huellas de los sistemas de raíces de varios tipos de plantas que crecían juntas durante el Devónico medio.

El hallazgo, estudiado por un equipo dirigido por William Stein y Christopher Berry, mostró que algunos árboles del Devónico ya habían desarrollado sistemas radiculares sorprendentemente complejos. En particular, las raíces atribuidas a Archaeopteris revelaron una arquitectura que anticipaba características fundamentales de los bosques posteriores.

El descubrimiento no solo permitió reconstruir cómo podía ser uno de los primeros bosques de la Tierra. También ayudó a comprender algo mucho más importante: cómo los árboles comenzaron a transformar el suelo, los ríos, los ecosistemas y, finalmente, el funcionamiento físico y químico del planeta.

El mundo en el que apareció el bosque de Cairo

El bosque de Cairo pertenece al período Devónico, una etapa de la Era Paleozoica que se extendió aproximadamente entre 419 y 359 millones de años atrás.

Fue una época extraordinaria para la evolución de la vida.

Los océanos estaban experimentando una gran diversificación de peces, mientras que en tierra firme las plantas estaban protagonizando una transformación mucho más silenciosa: comenzaban a conquistar progresivamente superficies continentales.

Hasta entonces, los paisajes terrestres habían estado dominados por plantas relativamente pequeñas. Pero durante el Devónico aparecieron formas vegetales cada vez más grandes y complejas.

La aparición de árboles cambió las reglas del juego.

Un árbol no es simplemente una planta que crece más que las demás. Su presencia modifica físicamente el terreno. Sus raíces penetran en el suelo, sus tejidos retienen agua, sus hojas y ramas producen materia orgánica y sus restos vegetales se incorporan al sedimento.

Cuando estos procesos se multiplican a escala de un bosque, la vegetación deja de ser un elemento pasivo del paisaje y comienza a convertirse en una fuerza geológica.

Y eso es precisamente lo que hace tan importante al bosque fósil de Cairo.

Un bosque conservado en el suelo antiguo

El descubrimiento se produjo en una antigua cantera de arenisca situada cerca de Cairo, en la región de los Catskills.

Lo extraordinario no fue encontrar simplemente fragmentos de madera fosilizada.

Lo que los investigadores encontraron fue algo mucho más informativo: sistemas de raíces conservados en el antiguo suelo donde crecieron los árboles.

Esta diferencia es fundamental.

Un tronco fósil puede desplazarse después de morir y quedar enterrado lejos del lugar donde creció. Una raíz, en cambio, proporciona información mucho más directa sobre la posición que ocupaba una planta en el paisaje.

El suelo fosilizado del sitio permitió reconstruir la distribución de distintos sistemas radiculares y, con ello, obtener una imagen aproximada de cómo estaba organizado aquel ecosistema.

Las investigaciones posteriores mostraron además que el yacimiento conserva evidencias de un antiguo ambiente de llanura de inundación, con diferentes tipos de vegetación creciendo en un mismo paisaje.

Esto convirtió a Cairo en una especie de fotografía geológica de un momento crucial de la evolución de los bosques.

Tres tipos de sistemas radiculares en un mismo ecosistema

Uno de los aspectos más sorprendentes del descubrimiento fue la coexistencia de varios tipos de plantas.

Los investigadores identificaron tres grandes tipos de sistemas radiculares, asociados con diferentes grupos de plantas del Devónico. Entre ellos estaban las raíces relacionadas con Eospermatopteris, las extensas raíces de Archaeopteris y un tercer sistema atribuido a plantas licópsidas.

Esto revela que los primeros bosques no eran ecosistemas uniformes.

Incluso en esta etapa temprana de la historia de los bosques ya existía una cierta diferenciación ecológica entre las plantas.

Eospermatopteris: árboles todavía experimentales

Eospermatopteris es uno de los nombres asociados con los árboles más característicos del Devónico medio.

Sus restos se conocían también en el famoso bosque fósil de Gilboa, situado en el mismo estado de Nueva York.

A diferencia de los árboles modernos, su sistema radicular parece haber sido relativamente superficial y poco duradero. Las estructuras radiculares podían ser reemplazadas durante la vida de la planta, lo que refleja una estrategia muy diferente de la que posteriormente dominaría entre los grandes árboles.

Estas plantas representan una etapa temprana de la experimentación evolutiva que estaba teniendo lugar en tierra firme.

Los bosques todavía no se parecían a los actuales.

Pero estaban comenzando a adquirir algunas de sus características esenciales.

Archaeopteris y el nacimiento de una arquitectura forestal más moderna

Aquí aparece la parte más extraordinaria del descubrimiento.

Los investigadores encontraron en Cairo sistemas de raíces atribuidos a Archaeopteris, una planta del Devónico que representa uno de los pasos más importantes en la evolución de los árboles.

Archaeopteris no era una planta moderna. Se reproducía mediante esporas y no mediante semillas, por lo que todavía estaba muy lejos de las plantas con semillas que posteriormente dominarían gran parte de los ecosistemas terrestres.

Sin embargo, poseía una combinación de características sorprendentemente avanzada.

Era una planta leñosa, desarrollaba hojas verdaderas y podía formar grandes estructuras radiculares ramificadas.

En Cairo, algunos sistemas de raíces se extendían varios metros desde su punto de origen, con ramificaciones que muestran una organización mucho más sofisticada que la de otras plantas contemporáneas. Estudios posteriores han documentado raíces principales de varios metros y sistemas con múltiples órdenes de ramificación.

Eso cambia la manera en que podemos imaginar aquellos primeros bosques.

Archaeopteris no estaba simplemente anclada al suelo.

Estaba construyendo una relación mucho más compleja con él.

Las raíces que empezaron a cambiar la Tierra

Las raíces tienen una importancia mucho mayor de la que podría parecer.

Cuando una planta desarrolla un sistema radicular extenso, las raíces penetran en los sedimentos, los fragmentan, los estabilizan y favorecen procesos de meteorización.

Esto puede modificar el ciclo de nutrientes y alterar la manera en que el agua circula por el suelo.

En consecuencia, la expansión de los bosques durante el Devónico no fue únicamente un acontecimiento biológico.

También fue un acontecimiento geológico y climático.

Los primeros bosques comenzaron a interactuar con las rocas, el suelo, los ríos y la atmósfera.

La vegetación podía estabilizar sedimentos y reducir su movilidad durante las inundaciones. También podía favorecer la formación de nuevos suelos y alterar el funcionamiento de los sistemas fluviales.

El estudio de otros ecosistemas forestales del Devónico, incluido el propio sitio de Cairo, ha proporcionado evidencias de que la vegetación podía influir en la estabilidad de los sedimentos y en la dinámica de las inundaciones.

En otras palabras, los primeros bosques comenzaron a convertirse en agentes capaces de modificar el paisaje en el que vivían.

Una inundación congeló aquel bosque en el tiempo

Paradójicamente, uno de los procesos que probablemente destruyó aquel ecosistema fue también el responsable de conservarlo.

Los investigadores encontraron fósiles de peces asociados con las estructuras radiculares, además de evidencias sedimentarias compatibles con un episodio de inundación.

La interpretación es que una crecida cubrió rápidamente parte del antiguo suelo forestal con sedimentos.

El enterramiento relativamente rápido permitió que las estructuras del suelo y las raíces quedaran preservadas antes de desaparecer por completo mediante la erosión y otros procesos geológicos.

Así ocurrió una de las grandes paradojas de la paleontología:

una catástrofe que acabó con aquel paisaje permitió que existiera una imagen del mismo casi 385 millones de años después.

El bosque de Cairo no se parecía a un bosque moderno

Es fácil imaginar un bosque actual y simplemente sustituir sus árboles por plantas primitivas.

Pero esa imagen sería engañosa.

Los primeros bosques eran mucho más extraños.

No había hierba formando una cubierta continua del suelo. No existían los grandes árboles modernos ni la diversidad de plantas que caracteriza a un bosque actual.

La vegetación estaba compuesta por diferentes linajes de plantas primitivas que experimentaban con formas de crecimiento que posteriormente serían reemplazadas o transformadas por otros grupos.

Aun así, ya existía algo fundamentalmente nuevo:

plantas grandes creciendo juntas, formando comunidades vegetales capaces de interactuar con el suelo y modificar el ambiente físico.

Ese es probablemente uno de los aspectos más fascinantes del bosque de Cairo.

No representa simplemente una versión antigua de un bosque moderno.

Representa el momento en que la idea misma de bosque estaba comenzando a tomar forma.

Cairo y Gilboa: dos ventanas al nacimiento de los bosques

Durante décadas, el bosque fósil de Gilboa, también en Nueva York, fue uno de los principales lugares para estudiar los primeros bosques de la Tierra.

El descubrimiento de Cairo añadió una pieza aún más antigua al rompecabezas.

Los dos sitios están separados por unas pocas decenas de kilómetros, pero representan momentos ligeramente diferentes dentro de la evolución de los ecosistemas forestales del Devónico.

La comparación entre ambos permite observar cómo las comunidades vegetales fueron cambiando y cómo diferentes tipos de plantas ocuparon distintos ambientes.

Y hay algo especialmente interesante en ello: la historia de los primeros bosques no parece haber sido una aparición repentina de un modelo único.

Fue un proceso de experimentación evolutiva.

Distintos grupos de plantas desarrollaron diferentes formas de crecer, reproducirse, absorber agua, extender sus raíces y ocupar los nuevos ambientes terrestres.

Cairo ya no es el bosque fósil más antiguo conocido

Cuando el descubrimiento fue publicado en 2019, el bosque fósil de Cairo fue presentado como el bosque conocido más antiguo de la Tierra, con una antigüedad aproximada de 385–386 millones de años.

Pero ese récord cambió en 2024.

Investigadores de las universidades de Cambridge y Cardiff identificaron en la costa de Devon y Somerset, en el suroeste de Inglaterra, restos de un bosque formado por plantas del género Calamophyton que vivieron hace aproximadamente 390 millones de años. El estudio situó este ecosistema unos cuatro millones de años antes que el de Cairo.

Esto no disminuye la importancia del yacimiento de Nueva York.

De hecho, la comparación entre ambos lugares es extraordinariamente útil.

El bosque inglés muestra un ecosistema todavía más antiguo, dominado por cladoxilópsidas, mientras que Cairo conserva evidencias particularmente importantes sobre la evolución de sistemas radiculares complejos y sobre la transición hacia bosques con una arquitectura más cercana a la que posteriormente caracterizaría a los grandes bosques terrestres.

Por eso, hoy resulta más preciso hablar del bosque fósil de Cairo como uno de los bosques más antiguos conocidos y como uno de los yacimientos fundamentales para comprender la evolución temprana de los bosques.

Cuando los árboles comenzaron a cambiar el planeta

La importancia de Cairo va mucho más allá de Nueva York.

Durante el Devónico, las plantas dejaron de ser simples habitantes del paisaje terrestre y comenzaron a convertirse en una de sus fuerzas transformadoras.

Las raíces penetraron los sedimentos.

Los árboles comenzaron a retener y redistribuir agua.

La materia vegetal se acumuló en los ambientes terrestres.

Los sistemas radiculares ayudaron a estabilizar el suelo.

Los sedimentos empezaron a interactuar de manera diferente con los ríos.

Y, a una escala mucho mayor, la expansión de la vegetación modificó los intercambios de carbono entre la superficie terrestre, los océanos y la atmósfera.

La evolución de los bosques estuvo vinculada a transformaciones profundas del ciclo del carbono, la meteorización y los ecosistemas terrestres durante el Devónico.

No significa que un único bosque pudiera modificar por sí solo el clima mundial. El proceso fue mucho más complejo y gradual.

Pero la aparición de grandes comunidades vegetales introdujo una nueva fuerza en el sistema terrestre.

La Tierra comenzó a tener bosques, y una Tierra con bosques ya no podía comportarse exactamente igual que una Tierra sin ellos.

Una fotografía de la infancia de los bosques

Cuando observamos hoy un bosque, tendemos a pensar que los árboles siempre formaron parte del paisaje terrestre.

Pero durante la mayor parte de la historia de la Tierra no existieron.

Hubo que esperar cientos de millones de años de evolución para que aparecieran plantas capaces de crecer en altura, desarrollar tejidos leñosos, producir sistemas radiculares extensos y formar comunidades vegetales suficientemente grandes para transformar el paisaje.

El bosque fósil de Cairo conserva uno de esos momentos de transición.

Sus raíces quedaron enterradas bajo sedimentos mucho antes de que aparecieran los dinosaurios, mucho antes de que existieran las plantas con flores y mucho antes de que los continentes adquirieran su configuración actual.

Hoy, aquellas estructuras fósiles permiten reconstruir un mundo perdido y observar algo extraordinario:

el momento en que los árboles dejaron de ser simplemente plantas que vivían sobre la Tierra y comenzaron a convertirse en una de las fuerzas que moldearían la Tierra misma.

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Referencia científica

Stein, W. E., Berry, C. M., Morris, R. A. et al. “Mid Devonian Archaeopteris Roots Signal Revolutionary Change in Earliest Fossil Forests.” Current Biology (2019). DOI: 10.1016/j.cub.2019.11.067.