La Historia de la Tierra PRECÁMBRICO Bajo este nombre se engloban los tres primeros eones de la historia terrestre (Hádico, Arqueozoico y Proterozoico). Aproximadamente ocho novenos del tiempo transcurrido desde el origen del planeta hasta la actualidad. La formación del Sistema Solar se prolongó durante millones de años. Los planetas se formaron al irse agregando cuerpos rocosos, desde pequeños fragmentos hasta grandes asteroides o incluso otros pequeños planetas. Cada colisión producía mucho calor y la Tierra, al tiempo que aumentaba de masa, también fue aumentando de temperatura, hasta que gran parte de su masa llegó a estar fundida. La fusión de la Tierra permitió su separación en dos partes: una metálica, densa, que se hundió hacia el centro formando el núcleo, y otra rocosa, que quedó formando el manto. El eón Hádico (4.500 – 3.800 m.a.) Este eón comienza cuando el planeta ya estaba formado, hace unos 4.500 millones de años. Su final se hace coincidir con las más antiguas evidencias de la existencia de vida, hace unos 3.800 millones de años. Tiene, por tanto, una duración de unos 700 millones de años. En este tiempo ocurrieron varios acontecimientos: • • • Diferenciación de la Tierra en un núcleo metálico y un manto rocoso. Formación del campo magnético por la convección del núcleo metálico. Formación de la Luna a partir de los fragmentos lanzados al espacio por la colisión de otro pequeño planeta con la Tierra. • Intenso bombardeo de meteoritos sobre la Tierra y la Luna. • Desgasificación del manto, que dio origen a una atmósfera muy densa compuesta fundamentalmente de CO2 y vapor de agua. • Formación de la hidrosfera y comienzo del ciclo del agua. • Formación de los primeros fragmentos de corteza granítica y comienzo de la tectónica de placas. Primeras • colisiones entre la masas continentales. Hay evidencias de que hace 3.800 millones de años ya había vida bacteriana en la Tierra. El eón Arqueozoico (3.800 – 2.500 m.a.) La vida surgió en las dorsales oceánicas, a salvo de los impactos de meteoritos. En ellas la actividad hidrotermal proporcionaba los elementos y la energía necesaria para la vida bacteriana. Aparece la primera corteza estable, dando lugar a una tectónica de microplacas. Se producían fusiones de placas. Las subducciones no eran posibles debido a la alta temperatura del manto. La corteza de aquella época debía tener 150-­‐200 km de grosor, deducido por el descubrimiento de diamantes de 3.000 m.a. de antigüedad. El Arqueozoico abarca desde hace 3.800 hasta hace 2.500 millones de años, y se caracteriza por los cambios ambientales producidos por la actividad biológica: • Colonización de las capas superficiales de los océanos por las bacterias, al cesar el bombardeo de meteoritos, y aparición de las primeras bacterias fotosintéticas, que producen oxígeno como residuo. Enriquecimiento en oxígeno de la atmósfera y del agua de los océanos. • • Disminución de la concentración de CO2 en los océanos. Este gas es utilizado en la fotosíntesis y favorece la sedimentación de calizas. Disminución del efecto invernadero, al haber menos CO2 en la atmósfera. • Joaquín Rodríguez Piaya • La Historia de la Tierra Enriquecimiento de nitrógeno (N2) en la atmósfera, debido a la acción de bacterias descomponedoras. Actualmente es el gas más abundante, constituye el 80 % de la masa de la atmósfera. Hace 2 500 millones de años, la atmósfera era ya claramente oxidante, aunque solo tenía aproximadamente el 0,02% de oxígeno; es decir, una concentración mil veces menor que en la actualidad. El eón Proterozoico (2.500 – 550 m.a.) Litosfera rígida distribuida por toda la superficie. Se debieron de producir varios ciclos de Wilson La actividad biológica y el vulcanismo produjeron cambios climáticos extremos durante el Proterozoico: • Comienzo de la formación de la capa de ozono, por acumulación del oxígeno atmosférico. La atmósfera alcanzó una concentración de oxígeno unas cien veces menor que la actual. • Oxidación y precipitación de los metales disueltos en los océanos, formando depósitos de hierro, manganeso y otros metales. • Reducción drástica de la cantidad de CO2 atmosférico, debido a la fotosíntesis, lo que a su vez hizo disminuir el efecto invernadero. Como consecuencia se sucedieron varias glaciaciones muy severas. • Aparición de los primeros animales pluricelulares, similares a gusanos marinos. • Expulsión a la atmósfera de gran cantidad de CO2, debido a un intenso vulcanismo ocurrido al final del eón. Esto invirtió la situación climática y se produjo una época de calor sofocante. • Colisión de las masas continentales entre sí y formación de un único supercontinente, denominado Rodinia rodeado por un océano llamado Panthalasa El Paleozoico La era de los trilobites El Paleozoico abarca 305 millones de años, y termina hace 245 millones de años. Se divide en seis periodos: Cámbrico, Ordovícico, Silúrico, Devónico, Carbonífero y Pérmico. Acontecimientos geológicos en el Paleozoico • • Abarca un ciclo de Wilson completo Fragmentación de Rodinia. Los continentes formados se dispersaron y derivaron durante todo el Paleozoico. Hacia el final de esta era se volvieron a reunir de nuevo formando el supercontinente Pangea. • Las colisiones continentales originan dos grandes orogenias: caledoniana y hercínica. • Comienzo de la formación de Pangea, en el Carbonífero. La colisión continental múltiple dio lugar a la orogenia Hercínica. • Vulcanismo intenso, durante el Pérmico, que arrojó grandes cantidades de CO2 a la atmósfera, produciendo un calentamiento global. La biosfera del Paleozoico El comienzo del eón Fanerozoico se identifica en las rocas por la aparición de una gran diversidad de fósiles de muchos tipos diferentes de organismos. Esta diversificación de la vida es tan rápida en términos geológicos (ocurre en unos cinco millones de años) que se le ha dado el nombre de «gran explosión biológica». Durante el resto del Paleozoico la biosfera adquirió un aspecto muy similar al actual, ya que surgieron, por evolución, prácticamente todos los grupos animales y vegetales. • Entre el Cámbrico y el Ordovícico aparecieron los principales grupos de invertebrados: esponjas, cnidarios, anélidos, artrópodos, graptolitos, equinodermos y moluscos. Joaquín Rodríguez Piaya La Historia de la Tierra • En el Ordovícico surgieron los agnatos, antepasados de los vertebrados. Hoy día, los únicos representantes de este grupo son las lampreas. • En el Silúrico aparecieron los peces y se produjo la colonización de la tierra firme: primero por los vegetales y luego por los invertebrados. • En el Devónico aparecieron los anfibios a partir de un grupo de peces, y también las plantas con semillas. • En el Carbonífero hubo una gran expansión de los bosques de helechos, y a partir de los anfibios se desarrollaron los reptiles. El final del Pérmico viene determinado por la mayor extinción (permotrías) que se conoce en el registro fósil. Se ha discutido si se debió al impacto de un cometa, pero las últimas investigaciones atribuyen la extinción al efecto invernadero producido por la intensa actividad volcánica. El Mesozoico La era de los reptiles El Mesozoico comienza hace 245 millones de años y tiene una duración de 180 millones de años. Se divide en tres periodos: Triásico, Jurásico y Cretácico. Se caracteriza por un clima cálido y húmedo en todo el planeta, que facilita una gran diversificación de la flora y la fauna. No se produce ninguna glaciación, incluso en el continente antártico se desarrollaron grandes extensiones de bosques. Acontecimientos geológicos en el Mesozoico • Ruptura y disgregación del continente Pangea, que se prolonga durante todo el Mesozoico, originando los continentes actuales. • Comienzo, en el Jurásico, de la apertura del océano Atlántico, que aún continúa aumentando su anchura actualmente. • Nueva intensificación de la actividad volcánica durante el Cretácico. • Comienzo de la colisión entre varias masas continentales a finales del Cretácico. Esto dio lugar a la orogenia Alpina, que se prolongó durante el principio del Cenozoico. • Impacto de un asteroide, de unos diez kilómetros de radio, contra la Tierra. Este hecho determina el final del Mesozoico. La biosfera en el Mesozoico El clima cálido y húmedo que se estableció en el planeta a partir de mediados del Triásico, con la disgregación del supercontinente Pangea, determinó una gran diversificación de la vida y el establecimiento de ecosistemas muy complejos. • Los goniatites del Paleozoico se extinguieron, pero sus descendientes, los ammonites, se expandieron por todos los mares. • En el Triásico los reptiles comenzaron una rápida diversificación y colonizaron todos los ambientes terrestres y acuáticos. Un grupo de reptiles, los arcosaurios, dieron origen a los dinosaurios. Surgieron también los reptiles antepasados de los mamíferos. • En el Jurásico aparecieron las aves a partir de dinosaurios carnívoros bípedos que desarrollaron plumas. Surgieron también los reptiles voladores, pterosaurios, y los reptiles marinos, ictiosaurios y plesiosaurios. • Los bosques de heléchos del Paleozoico fueron sustituidos por bosques de plantas con flores, concretamente de coniferas. En el Cretácico aparecieron las plantas con flores y frutos, las angiospermas. • En el Cretácico aparecieron también los insectos sociales, como abejas, hormigas y termitas. Joaquín Rodríguez Piaya • La Historia de la Tierra El Mesozoico terminó con una gran extinción biológica, causada por dos factores: el intenso vulcanismo del Cretácico, que estaba deteriorando las condiciones ambientales, y el impacto de un meteorito gigante que produjo una catástrofe a escala mundial. El Cenozoico La era de los mamíferos El Cenozoico comienza hace 65 millones de años y llega hasta la actualidad. Se divide en dos periodos: Terciario y Cuaternario. Sus principales características son la restauración de los ecosistemas, después de la catástrofe del final del Mesozoico, y el retorno de las condiciones glaciares. Acontecimientos geológicos en el Cenozoico • Disminución de la intensa actividad volcánica del Cretácico. • Formación del istmo de Panamá, que une los continentes suramericano y norteamericano. • Desarrollo completo de la orogenia Alpina debida a las colisiones de la India contra Asia, y de las placas de Italia e Iberia contra Europa. • Desarrollo de un casquete de hielo en el polo Sur, hace unos 35 millones de años. En el polo Norte esta glaciación se instaló bastante más tarde, hace unos tres millones de años. La glaciación ha tenido periodos más fríos y otros más cálidos, llamados periodos glaciares e interglaciares. Actualmente estamos en un periodo interglaciar que comenzó hace unos 14000 años. La biosfera en el Cenozoico La evolución de la biosfera durante el Cenozoico es comparable a la del Mesozoico, en cuanto a la rapidez con que ha aumentado la biodiversidad de los ecosistemas. • Los mamíferos, cuyos antecesores se encontraban ya en el Triásico y que se desarrollaron durante el Mesozoico, se diversifican enormemente, y pasan a ocupar los nichos ecológicos que antes correspondían a los reptiles. • Las aves también se diversifican mucho, y ocupan el hábitat aéreo que antes compartían con los pterosaurios. • El enfriamiento y la sequedad del clima hacen retroceder las extensiones de selva del continente africano, que pasa a estar ocupado por extensas sabanas. • Se desarrollan las plantas herbáceas, especialmente las gramíneas que forman la hierba y los cereales (trigo, avena, maíz, arroz, etc.). Algunos insectos establecen una relación de mutualismo con las plantas angiospermas a las que polinizan. • En las sabanas africanas aparecen los primeros homínidos, hace unos tres millones de años. Homo antecessor coloniza Europa hace unos 800.000 años, y Homo sapiens se extiende por todo el mundo hace unos 100 000 años. • Hace 10.000 años, la especie humana se hace ganadera y agricultora. Comienza la civilización. • En los últimos tres siglos, el ser humano ha desarrollado la tecnología a una velocidad creciente y ha causado una extinción en masa en la biosfera comparable a la producida por el impacto del meteorito del Cretácico. El aspecto de la biosfera cambia radicalmente. Joaquín Rodríguez Piaya