Evidencias de los primeros metazoos

Transcripción

1 Evidencias de los primeros metazoos Rangea Ediacara

2 Rates of macroevolutionary events over time. Un equipo científico del MIT BE (David & Alm 2011 Nature, Massachusetts Institute of Technology Biological Engineering) ha rastreado miles de genes a partir de 100 genomas modernos, extrapolando mediante un modelo matemático hasta la primera aparición reconocible de estos genes en la historia de la vida. El estudio sugiere que el genoma colectivo de todas las formas vivas sufrió una expansión hace entre y 2,800 millones de años. La Expansión Arcaica. Average rates of gene birth LA David & EJ Alm Nature (2011) doi: /nature09649

3 Primer registro claro de metazoos en la Historia de la Tierra: la FAUNA DE EDIACARA: Organismos marinos enigmáticos, sin equivalentes actuales o fósiles Declive y extinción masiva de la fauna de Ediacara: glaciaciónes, clima hostil Océanos cubiertos de una capa de hielo, sin intercambio de oxígeno con la atmósfera Dickinsonia sp ( un anélido?)

4 PROTEROZOICO ( Ma) 540 Ma Hace unos 600 Ma PANGEA I empieza a fracturarse: Laurentia (Norteamerica, Groenlandia), Báltica (norte de Europa), Siberia y al sur Gondwana, además de otras pequeñas placas Mientras deriva al Sur, Gondwana se empieza a fragmentar, Avaloni deriva hacia el Norte, dando origen al nuevo Océano Reico. Bajo sus aguas se encuentra gran parte de la Península Ibérica 750 Ma L S B

5 Acontecimientos clave en la Tierra Proterozoica 2500 Ma Primeras cuencas de Rift Litosfera rígida generalizada 2300 Ma Tillitas en Gondwana Primera glaciación confirmada 2000 Ma Fósiles de organismos celulares Capacidad de metabolizar el oxígeno 1800 Ma Primeras capas rojas abundantes Atmósfera oxidante? 1500 Ma Primeras secuencias bien definidas en sedimentos marinos someros Desarrollo de plataformas continentales 1400 Ma Primeras células con núcleo Desarrollo simbiótico de la célula eucarionte 800 Ma Ma Primeros eucariontes heterotrofos Materia orgánica muy abundante Glaciares de casquete en todas las latitudes Independencia de la biosfera respecto a la fotosítesis Desarrollo explosivo de la biosfera Uno de los períodos más fríos de la Historia de la Tierra 670 Ma Fauna de Ediacara Primeros metazoos 650 Ma 600 Ma Datos paleomagnéticos de todos los continentes Formación de grandes rifts en todos los continentes Formación de Pangea I Fragmentación de Pangea I

6 Tema 11: Introducción a la Geología Histórica 1. El método del actualismo 2. El Precámbrico 3. El Paleozoico 4. El Mesozoico 5. El Cenozoico 6. Síntesis

7 PALEOZOICO ( Ma) Ciclo completo: desde destrucción de Pangea I hasta agrupapamiento y formación de Pangea II El Paleozoico es una división natural del tiempo geológico reconocido por los geólogos pioneros (hace casi 200 años) a partir de diferencias notables en las rocas Climaticamente: ciclo simétrico, enmarcado entre dos grandes glaciaciones y otra glaciación menor en el Ordivícico-Silúrico; climas intermedios cálidos con formación y colonización de nichos ecológicos para nuevas formas de vida Consta de seis Periodos: Cámbrico, Ordovícico, Silúrico, Devónico, Carbonífero, Pérmico

8 CÁMBRICO ( Ma) Fracturación continental: La placa de Avalonia se aleja de Gondwana, arrastrando parte del SE de Iberia; el resto de Iberia está sumergida en aguas del Océano Reico (plataforma continental de Gondwana) Esta plataforma continental recibe aportes sedimentarios del sur (degradación del orógeno panafricano): se registran hasta 5 etapas de ascenso-descenso del nivel del mar Clima cálido del Cambrico inferior y medio: favorece la precipitación de carbonato en las aguas marinas (menos CO2 disuelto, también por la captación a partir de fotosíntesis): Plataformas de carbonatos en los márgenes de los cratones Ma

9 CÁMBRICO ( Ma) Gran Explosión Biológica del Cámbrico, Fracturación continental favorece: - La circulación oceánica: incremento de la temperatura y oxigenación aguas - Amplias plataformas continentales, favorables para el desarrollo de la vida Aparecen las partes duras en los organismos: aparatos útiles para locomoción (patas articuladas), captura de presas (mandíbulas, dientes), caparazones defensivos... además de las partes blandas... todo ello en unos 5 Ma Graptolites: apariencia de pequeños trazos de tiza en una pizarra... rápida diversificación y evolución, muy útiles para correlacionar Arrecifes de Arqueociatos: anímales de esqueleto calcáreo similares a las esponjas que vivieron unicamente en el Cámbrico inferior Plataforma continental: trilobites, crustáceos, braquiópodos, moluscos y equinodermos

10 ORDOVÍCICO ( Ma) Erosión de los relieves panafricanos: grandes penillanuras, que fueron inundadas por las transgresiones del inicio del Ordovícico Dominan los sedimentos terrígnenos (arenas, lodos) frente a los carbonatados debido al progresivo enfriamiento de las plataformas en torno a Gondwana, que deriva progresivamente hacia el Polo Sur Registro de dropstones en unidades del tránsito Ordovícico-Silúrico de la Cordillera Ibérica A finales del Ordovícico Gondwana desarrolla un casquete de hielo (restos de tillitas en el actual Sahara...)

11 ORDOVÍCICO ( Ma) En las plataformas continentales se diversifican los diseños aparecidos en el Cámbrico: - Los moluscos se dividen en bivalvos, gasterópodos y cefalópodos, que incluyen los Ortocerátidos - Los artrópodos (trilobites) desarrollan formas más complejas - Primeros vertebrados: los agnatos (animales nadadores), ostracodermos o peces acorazados - Conodontos, útiles para la correlación: piezas bucales de vertebrados primitivos - Invasión del hábitat subaéreo por las primeras plantas terrestres Extinción masiva al final del Ordovícico debido al enfriamiento global

12 SILÚRICO ( Ma) Durante el Silúrico el clima vuelve progresivamente a su calidez Gondwana inicia una lenta deriva hacia el Ecuador: calentamiento y formación de plataformas de carbonatos con arrecifes de coral La Placa de Avalonia colisiona con Báltica y juntas siguen su deriva hacia Laurentia, estrechando el Océano de Japeto Oceáno Reico La colisión de Báltico origina el OROGENO CALEDÓNICO, mientras que la colisión de Avalonia inicia el levantamiento de los APALACHES septentrionales (cierre de Japeto lento, se realiza en 100 Ma) 430 Ma El Océano Reico incrementa su extensión: fragmentos de la futura Iberia se encuentran en su margen NW y en el SE (Godwana)

13 SILÚRICO ( Ma) Tras la extinción, los organismos de aguas frías se expanden progresivamente a nichos ecológicos vacantes, con una nueva etapa de diversificación biológica Se desarrollan plataformas de carbonatos con arrecifes de coral en el Silúrico-Devónico a escala global El hábitat subaéreo es colonizado, al final del Silúrico, por insectos y arácnidos; en los lagos terrestres habitan gusanos, artrópodos, peces con mandíbulas (gnatostomos)

14 DEVÓNICO ( Ma) Gondwana se fragmenta por el norte: la Placa de Armórica se separa a mediados del Devónico (incluye desde Iberia hasta la Bretaña francesa), dejando tras de sí un estrecho océano (Macizo Central) y cerrando progresivamente el Oceáno Reico Los nuevos relieves de Laurasia (Caledónicas, Apalaches) sufren intensa erosión, dando lugar a enormes espesores de areniscas en cuencas continentales del pie de los relieve: son las areniscas rojas antiguas (Old Red Sandstones), que indican clima árido y atmósfera rica en oxígeno 370 Ma

15 DEVÓNICO ( Ma) La biosfera experimenta amplio desarrollo y diversificación El medio terrestre está ya colonizado por vegetales e insectos y es habitado de forma progresiva por los moluscos y por los vertebrados Los vertebrados conquistan la tierra hace 370 Ma. Descenso de CO2 atmosférico (captado por vegetales) y efecto anti-invernadero: descenso global de las temperaturas, desarrollo de casquete polar, con severa crisis biológica (desaparición brusca de los arrecifes de corales y estromatoporidos a final del Devónico)

16 CARBONÍFERO ( Ma) Placa Armoricana+Gondwana: inicio colisión con Laurasia; al Este, la placa de Siberia cierra el Océano Uraliano Los mares se cierran y empieza la colisión continental: la OROGENIA HERCÍNICA, que tuvo lugar en varias fases a medida que las microplacas se incrustaban contra Laurasia; culmina con el cierre de los oceános del Macizo Central y Reico Armorica es una microplaca alargada que se deforma al incrustarse con Laurasia: el órogeno resultante tiene forma de zig-zag: Rodilla Astúrica 300 Ma La colisión produce la fusión de la base de la corteza y la producción de grandes magmas graníticos que se acumulan bajo el orógeno: fracturas extensivas (producidas en Armorica al encajarse en la irregular Laurasia) permiten el ascenso muy rápido de los magmas graníticos (Meseta, Pirineos, Galicia)

17 CARBONÍFERO ( Ma) Glaciación con casquete polar al sur que avanza al Norte Armórica viaja hacia el Ecuador: se desarrollan plataformas de carbonatos, incluyendo arrecifes de coral (Caliza de Montaña, Asturias) En zonas continentales tropicales y ecuatoriales: densos bosques de helechos que soportan fauna de artrópodos y anfibios, con dos hitos evolutivos: - Capacidad de volar de los insectos, que se aseguran dominar el ecosistema... - Aparición de los reptiles: se adaptan a la progresiva aridificación del clima al final del Carbonífero y el Pérmico Carbones del Westfaliense (deltas y marismas) y del Estefaniense (pantanos continentales) de la cuenca de Asturias y Leon

18 PÉRMICO ( Ma) Formación de Pangea 2, tras la colisión de Angara (levantamiento de los Urales); Iberia está en torno al Ecuador Intensa erosión de el orógeno hercínico bajo climá árido: areniscas rojas modernas (New Red Sandstones), en W de Europa también durante el Triásico inferior (permotrias, Facies Buntsandstein) 260 Ma En el occidente de Pangea, los vientos alisios (tras cruzar el continente) son secos: amplios desiertos con dunas arenosas (Areniscas Coconino, Gran Cañon del Colorado)

19 PÉRMICO ( Ma) Gran Extinción al final del Pérmico (95-97% de las especies animales; sustitución de los helechos por las plantas con semillas y flores - gimnospermas-), extremadamente rápida ( 10 mil años?) Gran impacto para la fauna marina (extinción de trilobites, corales rugosos; otros grupos bentónicos marinos mermados) y continental (los reptiles dominan sobre los anfibios) Posibles causas:- Exposición de las plataformas tras caida del nivel del mar por agrupación continentes - Amplia desertización en zonas continentales - Actividad volcánica acelerada (rifting): cenizas y gases en la atmósfera - Impacto meteorítico límite Permo/Trias

20 Acontecimientos clave en la Tierra Paleozoica Ma Pangea I se dispersa Primeros animales con concha Ma Depósito de la cuarcita Armoricana: arrasamiento del continente armórica Primeros predadores, Primeros peces, diversificación fauna marina Ma Glaciación Ordovícico-Silúrica Peces con mandíbula y aletas; colonización agua continental 400 Ma Cierre total del océano Japeto Primeras plantas terrestres, primeros insectos 370 Ma Arenisca Roja Antigua: destrucción del orógeno caledónico Primera gran extinción del Fanerozoico 360 Ma Glaciares de montaña en Gondwana Primeros anfibios, primeros árboles Ma Primeros granitos hercínicos Primeros glaciares de casquete en Gondwana Alas en los insectos: invasión habitats continentales 300 Ma Cierre total de océanos Reico y Macizo Central: formación estrutura básica de Pangea 2 Los reptiles colonizan el continente Polen y semillas: los vegetales colonizan medios secos Ma Primeras molasas hercínicas últimos casquetes glaciares en Gondwana Comienza la extinción pérmica, la mayor del Fanerozoico 250 Ma últimos glaciares de montaña en Gondwana El clima se vuelve cálido; grandes desiertos