lunes, 6 de septiembre de 2010

Evolución Geólica de la Tierra.



Origen y evolución de la Tierra
No podemos decir gran cosa de lo que ocurrió durante los dos primeros tercios de la historia del Universo, sólo que, en algún momento, se formó una galaxia espiral que llamamos Vía Láctea. En uno de sus brazos se condensó una estrella, nuestro Sol, hace unos 4.500 millones de años. A su alrededor quedaron, girando, diversos cuerpos, entre ellos, la Tierra.


Al principio era una masa incandescente que, lentamente, se fue enfriando y adquiriendo una forma similar a la que hoy conocemos. Aunque los cambios en esas primeras épocas debieron ser más bruscos y abundantes, la Tierra no ha dejado de evolucionar, y lo sigue haciendo.
La vida apareció cuando se dieron las condiciones apropiadas. Primero, simples compuestos orgànicos, después, organismos unicelulares; más tarde lo hicieron los pluricelulares, vegetales y animales. Los humanos evolucionamos de otros mamíferos hace apenas unos segundos.

Tanto las religiones como las ciencias han dividido la "creación" en diversas fases. Algunas más poéticas (como los siete días de la Biblia), otras más rigurosas, como las eras geológicas que acepta la ciencia. Vamos a centrarnos en estas últimas.


Formación de la Tierra

La tierra que hoy conocemos tiene un aspecto muy distinto del que tenía poco después de su nacimiento, hece unos 4.500 millones de años. Entonces era un amasijo de rocas conglomeradas cuyo interior se calentó y fundió todo el planeta. Con el tiempo la corteza se secó y se volvió sólida. En las partes mas bajas se acumuló el agua mientras que, por encima de la corteza terrestre, se formava una capa de gases, la atmósfera.
Agua, tierra y aire empezaron a inteactuar de forma bastante violenta ya que, mientras tanto, la lava manava en abundancia por múltiples grietas de la corteza, que se enriquecía y transformaba gracias a toda esta actividad.

 

Sólido, líquido y gaseoso

Después de un periodo inicial en que la Tierra era una masa incandescente, las capas exteriores empezaron a solidificarse, pero el calor procedente del interior las fundía de nuevo. Finalmente, la temperatura bajó lo suficiente como para permitir la formación de una corteza terrestre estable. Al principio no tenía atmósfera, y recibia muchos impactos de meteoritos. La actividad volcánica era intensa, lo que motivaba que grandes masas de lava saliesen al exterior y aumentasen el espesor de la corteza, al enfriarse y solidificarse.
Esta actividad de los volcanes generó una gran cantidad de gases que acabaron formando una capa sobre la corteza. Su composición era muy distinta de la actual, pero fue la primera capa protectora y permitió la aparición del agua líquida. Algunos autores la llaman "Atmósfera I".
En las erupciones, a partir del oxígeno y del hidrógeno se generaba vapor de agua, que al ascender por la atmósfera se condensaba, dando origen a las primeras lluvias. Al cabo del tiempo, con la corteza más fría, el agua de las precipitaciones se pudo mantener líquida en las zonas más profundas de la corteza, formando mares y océanos, es decir, la hidrosfera.



Historia geológica de la Tierra

Desde su formación hasta la actualidad, la Tierra ha experimentado muchos cambios. Las primeras etapas, desde que empezó la solidificación de la masa incandescente hasta la aparición de una corteza permanente, no dejaron evidencias de su paso, ya que las rocas que se iban generando, se volvían a fundir o, simplemente, eran "tragadas" por una nueva erupción.
Estas etapas primitivas son todavía un misterio para la ciencia. Además, el paso del tiempo, la erosión, los distintos cambios ... han ido borrando las señales, por lo que, cuanto más antiguo es el periodo que se pretenda analizar, mayores dificultades vamos a encontrar. La Tierra, no lo olvidemos, sigue evolucionando y cambiando.
 Edad (años)
Eon 
Era 
Periodo 
Época 
 4.500.000.000
Precámbrico 
Azoica 


 3.800.000.000

Arcaica 


 2.500.000.000

Proterozoica 


 560.000.000
Fanerozoico 
Paleozoica 
Cámbrico 

 510.000.000


Ordovícico 

 438.000.000


Silúrico 

 408.000.000


Devónico 

 360.000.000


Carbonífero 

 286.000.000


Pérmico 

 248.000.000

Mesozoica 
Triásico 

 213.000.000


Jurásico 

 144.000.000


Cretáceo 

 65.000.000

Cenozoica 
Terciaria 
Paleoceno 
 56.500.000



Eoceno 
 35.400.000



Oligoceno 
 24.000.000



Mioceno 
 5.200.000



Plioceno 
 1.600.000


Cuaternaria 
Pleistoceno 
 10.000



Holoceno 

Eones, Eras, Periodos y Épocas geológicas

El eón es la unidad más grande de tiempo geológico. Se divide en diversas eras geológicas. Cada era comprende algunos periodos, divididos en épocas.
Cuanto más reciente es un periodo geológico, más datos podemos tener y, en consecuencia, se hace necesario dividirlo en grupos más pequeños.
Se obtienen registros de la geología de la Tierra de cuatro clases principales de roca, cada una producida en un tipo distinto de actividad cortical:
1.- erosión y transporte que posibilitan la posterior sedimentación que, por compactación y litificación, produce capas sucesivas de rocas sedimentarias.
2.- expulsión, desde cámaras profundas de magma, de roca fundida que se enfría en la superficie de la corteza terrestre, dando lugar a las rocas volcánicas.
3.- estructuras geológicas formadas en rocas preexistentes que sufrieron deformaciones.
4.- actividad plutónica o magmática en el interior de la Tierra.

Datación, las fechas del pasado

Las divisiones de la escala de tiempos geológicos resultante se basan, en primer lugar, en las variaciones de las formas fósiles encontradas en los estratos sucesivos. Sin embargo, los primeros 4.000 a 600 millones de años de la corteza terrestre están registrados en rocas que no contienen casi ningún fósil, es decir, sólo existen fósiles adecuados de los últimos 600 millones de años. Por esta razón, los científicos dividen la extensa existencia de la Tierra en dos grandes divisiones de tiempo: el precámbrico (que incluye los eones arcaico y proterozoico) y el fanerozoico, que comienza en el cámbrico y llega hasta la época actual.
El descubrimiento de la radiactividad permitió a los geólogos del siglo XX idear métodos de datación nuevos, pudiendo así asignar edades absolutas, en millones de años, a las divisiones de la escala de tiempos.



Historia geológica: el Precámbrico

 Este larguísimo periodo de la historia de la Tierra abarca desde su formación, hace unos 4.500 millones de años, hasta hace unos 580 millones de años, es decir, casi 4.000 años de historia del planeta. Ocupa el 88% de la historia de la Tierra. Mucho parece.


Bueno, no todo el mundo está de acuerdo. Algunos autores llaman "Azoico" al periodo en que la Tierra estaba todavía en formación y sitúan el inicio del Precámbrico alrededor de hace 3.800 millones de años, cuando la corteza estaba ya (más o menos) consolidada y se empezaron a formar las primeras sustancias orgánicas. Del mismo modo, otros sitúan el final del periodo entre 590-540 millones de años atrás, cuando aparecen las primeras algas.
Sea como fuere, dos cosas estaán claras: que es el periodo geológico más largo y que, en él, la Tierra se estabilizó y aparecieron los primeros organismos vivos, muy simples, por cierto.

De bola incandescente a casa de la vida

El periodo en el que la tierra se estaba transformando desde una bola incandescente hasta un planeta con corteza, se conoce como "Azoico" o "Catarqueano". Este proceso se suele dar por terminado hace unos 3.800 millones de años, cuando la Tierra quedó "un poco más" estabilizada. La corteza terrestre, al final de este periodo, era muy frágil, más delgada que ahora y con una enorme cantidad de movimientos provocados por terremotos y erupciones volcánicas.
En lo que sí están de acuerdo casi todos es en que, aproximadamente por estas fechas, la superficie terrestre quedó establecida. Se inicia la era (o eón, sgún algunos) Arcaica. La corteza se fue enfriando y se formaron las primeras rocas ígneas y metamórficas. Las abundantes lluvias generaron los océanos y mares, mientras la temperatura a nivel de superfície seguía descendiendo.

Hace unos 2.500 millones de años se inició el Proteozoico, palabra que significa "tiempo de vida inicial". En efecto, algunas moléculas complejas consiguieron unirse, en ese ambiente càlido y húmedo, para formar los primeros organismos orgánicos, principio de la vida.

Estos primeros organismos unicelulares necesitaron casi 2.000 millones de años para conseguir organizarse en formas más complejas. Mientras tanto, la corteza siguió enfriándose, la atmósfera inició una transformación (todavía lo hace) y los océanos se estabilizaron, relativamente. Hace unos 560 millones de años aparecieron los primeros organismos pluricelulares. A partir de aquí se da por terminado el Poteozoico y, con él, el Precámbrico.
A lo largo del oscuro Precámbrico se formaron una buena parte de la base material que constituye la corteza de la Tierra, en la cual se producen los fenómenos geológicos que más nos afectan. Con la aparición de los organismos pluricelulares se inicia el Fanerozoico, época que se caracteriza por un gran número de fósiles que demuestran la presencia de vida pluricelular en un planeta habitable.


Historia geológica: el Paleozoico

La vida en el agua y en la tierra

En un principio, la vida en el mar se hizo muy rica. Los fósiles de la primera mitad del Paleozoico son algunos invertebrados como trilobites, graptolitos, y crinoideos. Los correspondientes a la segunda mitad de esta era, comprenden algunos fósiles de plantas y de vertebrados, como peces y reptiles.
En el periodo 
Cámbrico, iniciado hace 560 millones de años, la vida, vegetal y animal, estaba confinada a los mares. Aparecen los primeros caracoles, así como los moluscos cefalópodos. En el reino vegetal las plantas predominantes eran las algas en los océanos y los líquenes en la tierra. Su enorme proliferación contribuyo al aumento de oxígeno en la atmósfera terrestre.
En el siguiente periodo, 
Ordovícico, iniciado hace 510 millones de años, aparecieron animales que poseían una estructura anatómica precursora de la espina dorsal. Aparecen los primeros vertebrados, unos peces primitivos, y los corales. Los animales más grandes fueron unos cefalópodos (moluscos), que tenían un caparazón de unos 3 m de largo. Las plantas de este periodo eran similares a las del periodo anterior.


Hace 438 millones de años se inicia el Silúrico. El avance evolutivo más importante fue la aparición del primer animal de respiración aérea, un escorpión. También pertenece a este periodo el primer fósil clasificado de una planta vascular (plantas terrestres con tejidos que transportan el alimento), aunque los tallos y las hojas todavía no estaban diferenciados. La aparición de estos organismos hace creer que la composición de la atmósfera empezaba a parecerse a la actual.
En la siguiente página de sete capítulo se tratan los tres periodos restantes en que se divide el Paleozoico: Devónico, Carbonífero y Pérmico.



El Paleozoico: Devónico, Carbonífero y Pérmico

El periodo Devónico, que comenzó hace 408 millones de años, se caracteriza por la aparición de varios tipos de peces, que abarcaban tiburones, dipnoos, peces acorazados y una forma primitiva de peces con escamas duras, de los cuales evolucionaron probablemente los antepasados de los anfibios.
También había corales, estrellas de mar, esponjas y trilobites, así como el primer insecto conocido. Se desarrollaron las plantas leñosas y, a finales del Devónico, lo hicieron otras plantas terrestres tales como los helechos y helechos con semillas, colas de caballo y unos árboles escamosos relacionados con los actuales selagos. Aparecen los primeros bosques.

La diversidad de la vida

El periodo Carbonífero comenzó hace unos 360 millones de años. Un grupo de tiburones, los cestraciontes, predominaron entre todos los grandes organismos marinos. Los animales terrestres más notables fueron una especie de lagartijas anfibias que provenían de los dipnoos. Diversas plantas terrestres comenzaron a diversificarse y a aumentar de tamaño, sobre todo en zonas pantanosas.
En la segunda parte del carbonífero surgieron los reptiles, que evolucionaron a partir de los anfibios y que eran ya terrestres en su totalidad. Otros animales de este periodo fueron los arácnidos, las serpientes, los escorpiones, más de 800 especies de ranas y los insectos más grandes que han existido. Los vegetales mayores eran unos árboles escamosos, cuyos troncos medían más de 1,8 m en la base y tenían una altura de 30 metros.
También abundaron en este periodo unas gimnospermas primitivas y la primera conífera verdadera, una forma avanzada de gimnosperma, que consiste en una planta vascular con semillas, pero sin flores.
De las antiguas masas terrestres, sólo el protocontinente de Siberia se encontraba al norte de los trópicos, llegando casi hasta el polo norte. El supercontinente de Gondwana, que comprendía lo que llegaría a ser Sudamérica, África, India, Australia y Antártida, se encontraba en su totalidad en el hemisferio sur; abarcaba una vasta superficie centrada en las inmediaciones del polo sur.

El último periodo del Paleozoico, el 
Pérmico, comenzó hace 286 millones de años. Ocurrieron sucesos tan relevantes como la desaparición de gran parte de los organismos marinos y la rápida evolución y expansión de los reptiles, que eran de dos tipos: reptiles semejantes a los lagartos, completamente terrestres, y reptiles semiacuáticos lentos. De entre todos los reptiles, fueron un pequeño grupo, los Theriodontia, los que dieron lugar a los mamíferos. La vegetación de este periodo, muy abundante, estaba constituida sobre todo por helechos y coníferas.
La parte final del paleozoico fue un periodo de agitación generalizada de la corteza terrestre. Emergieron continentes de debajo de los mares poco profundos del carbonífero precedente. Los depósitos acumulados en fosas geosinclinales fueron sometidos a presión y elevados en forma de sistemas montañosos: los Apalaches del centro y del sur en Norteamérica, y los Urales en Rusia. Europa y Asia se unieron mientras que al oeste una colisión entre placas continentales unía Norteamérica con el continente de Gondwana. De este modo, todas las masas continentales de la tierra se reunieron en una sola, llamada Pangea.

 

Historia geológica: el Mesozoico

Esta era intermedia duró unos 160 millones de años. En sus inicios todos los continentes, o islas, del periodo anterior se habían reunido en un único continente gigantesco al que llamamos Pangea, es decir, toda la Tierra.
Los principales plegamientos se produjeron en la vertiente oeste de América, las Montañas Rocosas en el norte y los Andes en el Sur.
El clima siguió siendo cálido, pero algo más seco. La Tierra estaba dominada por enormes coníferas por lo que su aspecto, desde el espacio, debería ser mucho más verde que el actual. :-(( Entre los animales aparecieron y, al final, se extinguieron los famosos dinosaurios.

Aparición de los dinosaurios

Durante estos 160 millones de años no se produjeron grandes movimientos orogénicos. En esta era desaparecieron grandes grupos de animales como los trilobites, graptolites y peces acorazados. Se desarrollaron ampliamente los vertebrados, sobre todo los reptiles, por lo que a la Era Secundaria se le llama también la Era de los Reptiles o era de los dinosaurios. También se desarrollan plantas angiospermas, de flores vistosas.
El mesozoico se divide en tres periodos: Triásico, Jurásico y Cretáceo. En esta página nos centramos en el primero y dejamos los otros dos para la siguiente.
El 
Triásico fue un periodo geológico que se extendió desde alrededor de 248 a 213 millones de años atrás. Se caracteriza fundamentalmente por la aparición de los grandes dinosaurios. Los continentes Africa y América del Sur estaban juntos, con una actividad magmática al límite de los dos continentes.


Durante el triásico, el supercontinente Pangea empezó a desmembrarse. Al ir estirándose la corteza terrestre, se hundieron grandes bloques, creando cuencas. El clima era cálido en general. En tierra dominaban los árboles perennifolios, en su mayor parte coníferas, y ginkgos.
El triásico marca la aparición de los primeros mamíferos verdaderos, pero poco se sabe acerca de su fisiología. Entre los invertebrados, los insectos estaban representados por la primera especie en experimentar una metamorfosis completa, atravesando las fases de larva, pupa y adulto. En los mares había belemnites similares a calamares, ammonites y crustáceos.
El 75% de las especies de invertebrados desaparecieron en una extinción en masa a finales del cretácico.

 

Historia geológica: el Cenozoico

La última y más reciente era geológica abarca los últimos 65 millones de años. Los continentes adquieren, paulatinamente, el aspecto y situación actuales aunque, al principio, el océano Atlántico era bastante más estrecho y lo que ahora es la península india se encontraba "viajando" desde el sureste de África hasta su ubicación actual.

En esta época se produce el plegamiento Alpino, creador de grandes cadenas montañosas como los Alpes, el Atlas y el Himalaya. El clima se enfría y aparecen las glaciaciones. Entre los animales destaca la evolución de los mamíferos, siendo el más conocido el imponente mamut, una especie de elefante especialmente preparado para los climas helados.
La Era Terciaria se divide en varios periodos que son:
El 
Paleoceno abarca el intervalo transcurrido entre 65 y 56,5 millones de años atrás. Marca el paso final en la desmembración del supercontinente Pangea que empezó a separarse en los comienzos del mesozoico temprano. Los movimientos de la tectónica de placas separaron finalmente la Antártida de Australia; en el hemisferio norte, el fondo marino en expansión del Atlántico norte ensanchado alejó Norteamérica de Groenlandia.
Al haber desaparecido los dinosaurios al final del cretácico, el periodo precedente, la vida mamífera empezó a dominar en la Tierra. Los principales mamíferos que aparecieron fueron los marsupiales, los insectívoros, los lemures, los creodontos (ancestro carnívoro común de todos los félidos y los cánidos) y animales ungulados primitivos a partir de los cuales fueron evolucionando diversos grupos como los caballos, los rinocerontes, los cerdos y los camellos.
El 
Eoceno comenzó hace unos 56,5 millones de años y finalizó hace unos 35,4 millones de años. En el hemisferio occidental, el eoceno supuso el alzamiento de las grandes cadenas montañosas que se extienden hacia el norte y el sur en el oeste de América. El supercontinente de Laurasia siguió desgajándose. Las fuerzas generadas por las colisiones continentales que habían comenzado al principio de la era precedente, el mesozoico, condujeron al alzamiento de los sistemas montañosos alpino e himalayo.
Mientras tanto, sobre las llanuras del noreste de la India corrieron ingentes cantidades de basalto fundido al unirse este subcontinente recién formado, desgajado de África durante el cretácico, a Asia. En el hemisferio sur, la Antártida y Australia, que habían estado unidas después de separarse de Gondwana en el mesozoico, se separaron a su vez y se alejaron la una de la otra.
La rápida evolución de nuevos órdenes de mamíferos, iniciada en el paleoceno, siguió adelante. En Europa y Norteamérica aparecieron al mismo tiempo formas ancestrales del caballo, el rinoceronte, el camello y otros grupos modernos, como los murciélagos, los primates y roedores similares a las ardillas. Muchos de ellos eran muy pequeños en comparación con las formas actuales. Los carnívoros de aquel entonces, llamados creodontos, fueron el tronco del que evolucionarían los perros y los gatos modernos. El final de esta época fue testigo de la primera adaptación de los mamíferos a la vida marina.