INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS LICENCIATURA EN BIOLOGIA Investigación bibliográfica Periodo geológico Carbonífero PRESENTA: Aquino Robles Kathia Itzel PROFESOR: Araiza Eréndira Arreola Hernández Fernando Gonzales Rivera Ricardo GRUPO: 20V1 Fecha de entrega: 7 de diciembre de 2017. INTRODUCCION La vida a través del tiempo se tiene que clasificar en un orden cronológico, y este orden es la ubicación de los organismos fósiles en la escala del tiempo geológico. La historia de nuestro Planeta Tierra, ha pasado por una serie de sucesos muy importantes, pero sin duda alguna uno de los eventos más espectaculares es la aparición de la vida. La vida en el pasado está representada por los fósiles, por lo tanto, la ciencia que estudia los fósiles es la Paleontología. Los fósiles, nos proporciona una información infinita, son tan importantes, que es la única manera de interpretar la Vida a Través del Tiempo, el fósil es el libro abierto de la vida. Los fósiles se encuentran principalmente en rocas sedimentarias, pero pueden encontrarse en rocas metamórficas de muy baja temperatura, o en rocas ígneas, como cenizas volcánicas, pero son muy escasas, también se pueden encontrar en glaciares, ámbar o algunas chapopoteras. Los fósiles pueden estar representados por huellas, marcas, madrigueras, coprolitos, moldes, las formas completas o fragmentadas. Existe una cantidad impresionante de fósiles en el mundo, que se encuentran alojados en un registro, llamado “Registro Fósil”. Este registro fósil, es incompleto, pero suficiente para entender que sucedió en el pasado. La edad del planeta Tierra se calcula en unos 4,600 millones de años, y los primeros fósiles, corresponden a organismos microscópicos como bacterias, algas calcáreas, que probablemente aparecieron hace unos 3000 a 3800 millones de años, en un tiempo geológico denominado Precámbrico (Hernández, 2013). DESARROLLO PERIODO GEOLOGICO EL CARBONIFERO (Carbón), transcurrió desde 361 a 290 millones de años (Hernández, 2013). El período Carbonífero, que se sitúa al final de la era paleozoica, debe su nombre a unos enormes depósitos de carbón subterráneos que datan de este período. Creados a partir de la vegetación prehistórica, la mayoría de estos depósitos se encuentran en determinadas partes de Europa, América del Norte y Asia, regiones que, durante el Carbonífero, se encontraban situadas en el trópico y contaban con una vegetación exuberante (National Geographic, 2010). MOVIMIENTO DE LOS CONTINENTES Durante el periodo Carbonífero, se dio la gran diversidad de la vida, cuando dos supercontinentes Laurasia y Gondwana convergieron hacia la formación de la segunda Pangea y ocasionaron importantes movimientos de deriva de placas tectónicas en un solo continente (Hornung et al, 2009). En Estados Unidos, los científicos dividen el Carbonífero en dos partes: la etapa misisipiense temprana (entre 359,2 y 318,1 millones de años atrás) y la etapa pensilvaniense tardía (entre 318,1 y 299 millones de años atrás). Durante el misisipiense, Euramérica, o Laurusia, que incluía a América del Norte, Europa del norte y Groenlandia, estaban separadas del más grande y frío supercontinente de Gondwana, situado al sur. Al este, partes de Asia, incluida China, estaban rodeadas de océanos de aguas templadas. Mientras Gondwana se volvía un lugar cada vez más frío al comenzar otra migración de los polos, los continentes del trópico gozaban de un clima húmedo (Veroslavsky, 2006). FORMACIÒN DE SISTEMAS MONTAÑOSOS Al iniciarse el período Carbonífero, Gondwana (placa continental constituida por las actuales África y Sudamérica) contacta con Laurasia (formada por Europa y Norteamérica), se inicia uno de los procesos orogénicos conocidos más activos: la Orogenia Hercínica o Varisca; enormes fuerzas geológicas provocaron el plegamiento de amplias zonas de la superficie terrestre y de regiones ocupadas por las aguas marinas, dando lugar a la emersión de nuevas tierras y a la formación de extensas cadenas montañosas a lo largo y ancho del megacontinente Pangea. Dichos movimientos fueron los causantes de la denominada Orogenia Hercínica, que dio lugar a las primeras tierras continentales de Euskal Herria y a los macizos ibéricos. La colisión de Laurasia y Gondwana acarreó la elevación de cadenas montañosas como los Apalaches en Norteamérica o los montes Urales, fruto de la colisión de Siberia con Europa (Aranzadi, 2015). CLIMA La temperatura en el Carbonífero temprano era cálida, aproximadamente de 20º C. Sin embargo, el enfriamiento a mitad del periodo redujo las temperaturas medias globales a unos 12º C. Igualmente la concentración de CO 2 en el Carbonífero temprano era aproximadamente de 1,500 ppm, pero hacia mediados del periodo había disminuido hasta 350 ppm, este valor es comparable con el actual. Además en este periodo existía oxígeno abundante (Glikson, 2008). En este período se formaron muchos deltas, especialmente en Europa y América septentrionales. Las vastas cordilleras que se habían formado durante el período Devónico empezaron a desgastarse por la acción del viento y la lluvia del Carbonífero. Esta tierra húmeda y pantanosa se encontraba en tupidas selvas (Hernández, 2013). TIPO DE SUELO Debido a los sedimentos de la caliza, se formó el carbón que es el mineral que más destaca en este periodo y al que debe su nombre este periodo. Las rocas carboníferas en Europa y América del norte consisten en una sucesión de caliza, arenisca, pizarras y depósitos de carbón (Aranzadi, 2015). Las fluctuaciones del nivel del agua, trajeron consigo la formación de series sedimentarias con intercalaciones de arenas, gravas, limos y capas de carbón, indicativas de ciclos periódicos de inundación y retroceso marino bajo un clima de tipo tropical. La constante erosión de las zonas emergidas y sus montañas dio lugar a la creación de amplias zonas costeras pantanosas y deltaicas, que favorecieron el desarrollo de grandes bosques integrados por equisetos, helechos arborescentes y licopodios. La acumulación de aquellos restos vegetales en un ambiente rico en oxígeno y con escasos agentes naturales que ocasionaran la destrucción de la materia orgánica, posibilitó la creación de los abundantes depósitos de carbón que hoy en día yacen en distintos lugares de nuestro planeta (Aranzadi, 2015). El carbón que conocemos hoy en día inició su vida como plantas hasta hace unos 300 millones de años, en el periodo Carbonífero. Cuando los árboles muertos y otros vegetales caían en los pantanos, quedaban cubiertos de lodo. Con el tiempo, los restos vegetales se secaron y formaron lo que llamamos turba. Enterrada bajo capas de tierra y roca a gran profundidad, la turba quedó comprimida y se calentó hasta que, finalmente, se convirtió en carbón (Rojas, 2008). VEGETACIÒN Los primeros bosques en el Carbonífero temprano presentaban tamaños sobresalientes y en este periodo existía oxígeno abundante y se dio una explosión de vida (Glikson, 2008). El crecimiento de estos bosques eliminó grandes Ilustración I. Esquematización de los bosques del Carbonífero. Tomado de http://web.rollins.edu/~jsiry/CREATION.html cantidades de dióxido de carbono de la atmósfera, produciendo un excedente de oxígeno. Los niveles de oxígeno atmosférico subieron hasta un 35 por ciento, mientras que en la actualidad disponemos de un 21 por ciento. Esta abundancia de oxígeno propició un incremento exponencial del tamaño de las plantas vasculares. La vegetación incluía licopodios, helechos y equisetos gigantes así como imponentes árboles de hojas liguladas. También explicaría la aparición de gigantescas y repugnantes criaturas reptantes, pues el tamaño que alcanzaron los insectos y otros seres similares se considera limitado por la cantidad de aire que eran capaces de respirar (National Geographic, 2010). En las zonas pantanosas comenzó una gran diversificación de especies vegetales y éstas incrementaron su tamaño. Las pteridofitas eran las dominantes, los licopodios -similares a los de hoy en día, pero gigantes- así como equisetos y Pteridospermas tenían formas arbóreas. En este periodo se dio una detonación del tamaño y se produjo la formación de mantos de carbón. El fenómeno del gigantismo ocurrió tanto en plantas, que llegaron a alturas de alrededor de 30 metros, como en animales (p. ej. las libélulas gigantes); fue una época de abundancia de las gimnospermas ancestrales y aparecieron las Progimnospermas (Willis y McElwain, 2002). El pie de los equisetos gigantes cubría las aguas poco profundas del Carbonífero. Las ramas y las hojas de árboles como el Lepidodendron y Sigillaria, y cerca del suelo había una densa maraña de helechos que crecían en la húmeda tierra. Cuando las plantas y los árboles morían, quedaban hundidos en el cieno, y gradualmente se convertían en turba. (Hernández, 2013). FAUNA Las condiciones eran ideales para los anfibios. mucha Había agua donde poner sus Ilustración II. Esquematización de los animales del Carbonífero. huevos. Otros animales más pequeños vivían también en el suelo del bosque. Pequeños animales parecidos a lagartos correteaban utilizando su lengua para saborear su entorno. El período Carbonífero contempló la evolución de los primeros reptiles, antepasados tanto de los dinosaurios como de los mamíferos (Hernández, 2013). Centípedos mortalmente venenosos de dos metros de longitud se arrastraban en compañía de cucarachas colosales y escorpiones de hasta un metro de largo. Las más impresionantes de todas eran las libélulas del tamaño de una gaviota. Un fósil minuciosamente detallado de una libélula que murió hace 320 millones de años muestra que el tamaño de su envergadura era de 0,75 metros (National Geographic, 2010). Se desarrollaron enormemente las colonias de pólipos en el mar, dando lugar a muchas nuevas especies. El número de ammonites también aumentó, así como los condrictios (tiburones). Antiguos animales como los peces óseos se extinguieron con la venida de nuevas especies, y otros como los trilobites casi lo hacen. Los ríos también se poblaron de vida, sobre todo de peces, que sufrieron una gran diversificación. Destacan peces como el depredador fluvial rhinodontos, capaz de medir seis metros (Cid, 2003). Los artrópodos se diversifican. Por una rama los artrópodos gigantes como las libélulas del tamaño de un águila (Meganeuras) o los milpiés gigantes, y por otro lado las cucarachas y las arañas que se alimentaban del detrito del suelo. Destacaba el arthopleura, un cienpiés gigante que dominó durante gran parte del Carbonífero las junglas y pantanos. Se cree que estos animales podían alcanzar tal tamaño debido a la cantidad de oxígeno presente en el aire, que les otorgaba capacidad para un mayor metabolismo (Campillo, 2015). En este período también crecían anfibios en tamaño y diversidad. Eran especies depredadoras parecidas a los cocodrilos de la actualidad. Armados con peligrosas dentaduras, podían medir cerca de seis metros de longitud. Algunos anfibios desarrollaron una piel más dura y escamosa que les permitía aguantar más tiempo fuera del agua sin resecarse demasiado. También redujeron su dependencia de hábitats pantanosos mediante una adaptación crucial en la historia de la evolución conocida como el huevo amniótico. Este huevo protegía al embrión dentro de una membrana que retenía los fluidos al tiempo que permitía la entrada de aire (National Geographic, 2010). GLACIACIONES Fue un periodo de grandes cambios, tanto por los movimientos en la corteza terrestre como porque hubo variaciones del clima importantes (Glikson, 2008): por un lado hubo glaciaciones y por el otro se conjuntaron condiciones de climas húmedo y cálido, lo que fomentó la formación de zonas pantanosas. Entre el Carbonífero tardío y el Pérmico temprano se dieron procesos de calentamiento y enfriamiento alternados, lo que llevó a periodos de glaciación y desglaciación (Ross y Ross, 1985) lo que produjo que grandes placas de hielo (de miles de metros) se acumularan y posteriormente se derritieran formando, en ciclos sincronizados, mareas colosales que destruyeron todo a su paso, rasgando el paisaje, cambiando cursos de ríos y alterando valles y montañas, hecho que logra aún verse en lechos rocosos de África Australia, India y América del Sur (Hornung et al, 2009). CONCLUSIONES El periodo Carbonífero fue un periodo muy importante y de gran trascendencia puesto que la elevada cantidad de oxígeno en los mares debido a la gran proliferación de organismos, provocó una modificación en la atmosfera, pues con el paso de millones de años el oxígeno alcanzó un nivel lo bastante denso para que se formara la capa de ozono, en la parte superior de la atmosfera, gracias a esta capa, muchos organismos pudieron habitar la superficie terrestre y también pudieron abandonar la vida acuática, de lo contrario, sin esta capa de ozono muchos organismos al querer salir del agua que los protegía hubieran sufrido quemaduras por los rayos ultravioleta sin embargo, ahora la capa de ozono nos protege de los rayos UV. El periodo del Carbonífero, es un periodo muy particular pues fue el primero en la historia en el que grandes plantas ocuparon la superficie de la tierra, las cuales median aproximadamente 15, 20 o incluso 30 metros de alto, y formaban densos y espesos bosques, además húmedos los cuales son parecidos actualmente a los de la selva tropical. Esto es comprobable debido a la gran cantidad de carbón que está presente en el planeta debido a que es materia vegetal que existió y fue acumulada por millones de años. Los pantanos son un ejemplo ello pues contienen en su sustrato hojas, tallos, materia, orgánica y agua, sin embargo al someterlos a gran presión podemos obtener carbón, lo que hoy en día los seres humanos lo utilizamos como combustible. En el periodo carbonífero no solo las plantas tuvieron una altura gigantesca, también los insectos llegaron a tener medidas relativamente grandes a comparación de los actuales, como por ejemplo las libélulas que median más de 1.5 m; así como también anfibios que darían oportunidad a los reptiles de proliferar parte de la superficie terrestre; lamentablemente como consecuencia de la formación de Pangea sucedió una glaciación provocando una disminución de la temperatura del planeta; finalmente en esta era fue un periodo de gran agitación en la corteza donde se dio origen a nuevos continentes, también al surgimiento de nuevas especies en flora y fauna y a la alta cantidad de oxígeno en la atmosfera lo que con llevo al aumento de tamaño de las plantas y animales. BIBLIOGRAFÌA - - - - - - - ARANZADI. (2015). El Carbonífero. De ARANZADI En http://www.aranzadi.eus/fileadmin/docs/geologia/expo_carboniferas_cast.pdf [Diciembre 05, 2017] Centeno García E. (2013). Paleontología mexicana. 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