Unidad 9: la tierra y el ser humano. E l origen de la Tierra. LA EDAD DE LA TIERRA La Tierra se formó hace unos 4600 millones de años y ha ido evolucionando lentamente hasta la actualidad, cambiando su geografía al mismo tiempo que evolucionaban los seres vivos que la han poblado. 1.2. ORIGEN DE LA TIERRA Y DEL SISTEMA SOLAR El gas y polvo cósmico de una nebulosa situada en uno de los brazos espirales de la Vía Láctea dio origen a la Tierra y a todo el Sistema Solar. Comenzó cuando el gas y el polvo de la nebulosa comenzó a contraerse, debido, posiblemente, a la onda expansiva producida por la explosión de una estrella. Después, el material nebular se condensó y comenzó a girar. Esta rotación hizo que la nebulosa adoptara forma de disco. En el centro de este disco giratorio se concentró la mayor parte de la masa de la nebulosa, que se fue comprimiendo y calentando hasta que en su núcleo se alcanzó una temperatura que permitió la fusión nuclear de los átomos de hidrógeno y empezó a brillar el Sol. La materia que no formó parte de la estrella, permaneció girando alrededor de ella, atraída por la gravedad. Debido al descenso de la temperatura se formaron fragmentos sólidos del tamaño de granos de arena. Estos fragmentos colisionaron y se unieron formando cuerpos más grandes denominados planetesimales. Los planetesimales colisionaron entre sí durante muchos millones de años, constituyendo cuerpos de mayor tamaño, hasta dar origen a los cuatro planetas interiores. 1.3. LA EVOLUCIÓN DEL PLANETA TIERRA Durante muchos millones de años, la Tierra siguió recibiendo impactos de meteoritos y planetesimales y continuó incrementando su masa Al crecer el planeta comenzó a calentarse debido a tres efectos combinados: la energía liberada por el impacto de los meteoritos, la contracción gravitatoria, y la desintegración radiactiva de elementos como el uranio, el torio y el potasio. Llegó un momento en que la Tierra se fundió totalmente y comenzó una diferenciación en su interior: Los elementos pesados (hierro, níquel) se hundieron y formaron un núcleo fundido que, en parte, aún permanece líquido. Los materiales ligeros se dispusieron en el exterior y formaron la corteza y el manto. Los materiales gaseosos escaparon del interior de la Tierra formando la atmósfera. 2. El tiempo en geología 2.1. LA MEDIDA DEL TIEMPO EN GEOLOGÍA Casi todos los procesos geológicos se producen muy lentamente y tienen lugar durante miles o millones de años.
Para medir el tiempo en geología se toma como unidad el millón de años, ya que en este tiempo pueden suceder cambios significativos en la superficie terrestre que permitan ser reconocidos por los geólogos. 2.2. LA ESCALA DEL TIEMPO El trabajo realizado por numerosos geólogos y paleontólogos ha permitido reconstruir la historia de la Tierra y los acontecimientos que se han sucedido a lo largo del tiempo. Han dividido su historia en grandes periodos de tiempo denominados eones. Los eones se han dividido en eras, y cada era, en periodos. La historia de la Tierra se divide en tres eones: El eón Arcaico (comienza hace 4600 años y acaba hace 2500 millones de años). Se caracteriza por la ausencia de organismos vivos complejos. El eón Proterozoico (comienza hace 2500 y acaba hace 570 millones de años). En este periodo aparecen los organismos vivos complejos. El eón Fanerozoico (comienza hace 570 millones de años y llega hasta la actualidad) Se denomina Precámbrico a los eones Arcaico y Proterozoico. Es el intervalo peor conocido porque casi no se coservan restos fósiles y las rocas de esta edad son muy escasas. 2.3. EL CÁLCULO DEL TIEMPO EN GEOLOGÍA: MÉTODOS DE DATACIÓN La medida del tiempo en geología (llamada cronología geológica) se puede efectuar de dos maneras: - Midiendo el tiempo real transcurrido, datación absoluta. Comparando acontecimientos, datación relativa. Cronología absoluta Por medio de la cronología absoluta se puede calcular la edad real de la roca. El método más empleado es la radiometría. El método radiométrico se basa en la medición de la cantidad de algunos elementos radiactivos que se encuentran en la naturaleza. Este método permite datar rocas de muy diversas edades. Cronología relativa La cronología relativa se realiza comparando varios acontecimientos y determinando si el hecho a estudiar es más antiguo, de la misma edad o más moderno que el elegido como referencia. Este método se suele emplear en rocas sedimentarias por medio de: Las secuencias estratigráficas, pues las rocas sedimentarias se depositan en capas o estratos horizontales superpuestos. Los estratos superiores son más recientes que los que se encuentran debajo. Los fósiles son restos de organismos que han quedado englobados en las rocas sedimentarias. La presencia de un determinado fósil en un estrato indica la edad aproximada de la roca. 3. Los fósiles
3.1. LOS FÓSILES Los restos mineralizados de seres vivos, así como las huellas o trazas de su actividad vital sobre el sustrato reciben el nombre de fósiles. Frecuentemente fosilizan las partes duras y menos alterables de los animales y plantas. En muchas ocasiones el organismo desaparece por completo, aunque queda su figura impresa en la roca a modo de molde. También se consideran fósiles las impresiones o calcos marcados en las rocas por organismos de cuerpo blando, como gusanos (anélidos); así como las pisadas y las huellas dejadas al desplazarse como bolos alimenticios o coprolitos (excrementos). No se suelen fosilizar animales o vegetales completos, al no ser que se de una serie de condiciones especiales que les permitan quedar incluidos en materiales que les preservan de la putrefacción o en el caso de haber padecido una muerte por congelación. 3.2. LA FOSILIZACIÓN Los restos de los seres vivos que se encuentran a la intemperie se descomponen rápidamente por la acción combinada de los agentes geológicos externos y de los hongos y bacterias llegando a su completa desaparición. Si estos restos orgánicos quedan cubiertos por un material que los aísla del contacto atmosférico, pueden fosilizar. La fosilización consiste en una serie de transformaciones químicas en las que se va sustituyendo la materia orgánica por inorgánica, lo que permite que se conserven exactamente la estructura y la forma del organismo original. 3.3. LA APLICACIÓN CIENTÍFICA DE LOS FÓSILES La aplicación científica es muy amplia: Los fósiles se emplean en geología. Los fósiles se utilizan en geocronología, ya que permiten determinar la edad de las rocas en las que se encuentran. También se han utilizado para demostrar la teoría de la deriva continental. Los fósiles como indicadores ambientales y climáticos. Suelen encontrarse asociados en una roca sedimentaria diversos géneros y especies de fósiles. Estos fósiles estuvieron ligados a un hábitat y, al reconstruirlo, se pueden conocer las condiciones ambientales y climáticas en que vivieron. El valor de los fósiles en evolución. Los fósiles permiten conocer las especies extinguidas y saber cuál fue la sucesión de éstas a través del tiempo. 3.4. FÓSIL GUÍA No todos los fósiles se pueden utilizar para determinar la edad. Sólo sirven aquellos que hayan vivido exclusivamente en una determinada época de la Tierra. Se denominan fósiles característicos o fósiles guía a aquellos organismos cuya presencia permite determinar la edad de las rocas que los contienen. 4.1. EL PRECÁMBRICO
El Precámbrico es la etapa más larga de la historia de la Tierra. Comienza hace unos 4600 millones de años, y termina hace aproximadamente 570 millones de años. Durante este largo periodo de tiempo surgen las primeras formas de vida en nuestro planeta. A pesar de ser una etapa tan larga casi no tenemos datos sobre ella, ya que las rocas formadas durante esta época han sido erosionadas o transformadas. 4.2. CAMBIOS EN LA SUPERFICIE DE LA TIERRA DURANTE EL PRECÁMBRICO: LA CREACIÓN DE LA PRIMERA CORTEZA CONTINENTAL La primera corteza continental se formó en un tiempo comprendido entre los 3800 y los 2800 millones de años. Los restos de la corteza continental antigua se denominan escudos y forman el núcleo de los actuales continentes. Las rocas más antiguas de la Tierra están en los escudos de África (3500) y Groenlandia (3800) Es probable que al final del Precámbrico ya existiera una dinámica de placas similar a la actual. Se supone que todas las masas continentales se reunieron en un supercontinente. 4.3. EN EL PRECÁMBRICO SURGE LA VIDA Las primeras formas de vida surgen en el Precámbrico. Son muy difíciles de estudiar porque los fósiles de esta edad son muy escasos y sólo excepcionalmente se conservan algunos de estos organismos. Los fósiles más antiguos que se han encontrado son bacterias primitivas que tienen entre 3200 y 3400 millones de años. La escasez de fósiles precámbricos se debe a dos factores: - Prácticamente la totalidad de los organismos debían de ser de cuerpo blando, muy frágiles y desprovistos de partes duras que pudieran fosilizar. -Las rocas sedimentarias de este periodo fueron metamorfizadas, y los restos de organismos vivos que pudieron quedar endoblados en ellas, se destruyeron. 4.4. CAMBIOS AMBIENTALES DURANTE EL PRECÁMBRICO En el transcurso del Proterozoico los océanos y la atmósfera fueron sufriendo cambios muy importantes. Aumentó la concentración salina del mar por las sales que el agua de lluvia disolvía de la tierra emergida y llevaba hasta los océanos. Se formó una atmósfera oxidante, similar a la actual. Para la mayoría de los científicos la atmósfera era rica en hidrógeno, metano, vapor de agua y amoniaco, pero no contenía oxígeno. Era, por lo tanto, una atmósfera reductora muy diferente de la actual. Hace unos 1800 millones de años, la atmósfera pasó a ser rica en oxígeno. La realización de la fotosíntesis a algas unicelulares dio lugar a la producción de oxígeno. Este oxígeno se acumuló formando una disolución en el agua del mar y más tarde pasó a la atmósfera. A partir del oxígeno atmosférico se formó la capa de ozono imprescindible para la vida en la superficie terrestre. 5. El Paleozoico 5.1. DÓNDE SE SITÚA EL PALEOZOICO?
El Fanerozoico es el Eón más corto, comenzó hace 570 millones de años y es del que tenemos más información. Se ha dividido en tres grandes eras: Paleozoico, Mesozoico y Cenozoico. Los geólogos han determinado que el Paleozoico o era Primaria comenzó hace unos 570 millones de años, cuando aparecieron especies animales con caparazones o partes del cuerpo duras que permitían una fácil fosilización, y terminó hace unos 250 millones de años. Los fósiles más representativos son los de los extinguidos trilobites y los de los braquiópodos, que aún existen. 5.2. EL DESPLAZAMIENTO DE LOS CONTINENTES Al comienzo del Paleozoico, la Tierra estaba constituida por cuatro grandes masas continentales que constituyen el esqueleto de los continentes actuales. Durante el Paleozoico estas masas fueron desplazándose y, al final del Pérmico colisionaron y formaron una masa continental única, llamada Pangea, rodeada por un gran océano que se ha denominado Panthalassa. 5.3. LA VIDA EN EL PALEOZOICO Durante el Paleozoico se produjo una gran explosión de vida. Además de invertebrados, aparecieron los vertebrados y los vegetales arborescentes. La proliferación de los invertebrados Hay gran cantidad de restos fósiles de invertebrados paleozoicos, ya que en esta era aparecieron especies animales con caparazones: foraminíferos. Los más característicos fueron los trilobites, de los que existió una gran diversidad. Hace unos 400 millones de años aparecieron los primeros insectos. Surgieron también los arácnidos y los miriápodos. Los vertebrados paleozoicos Los primeros vertebrados en aparecer fueron los peces, que en poco tiempo llegaron a dominar los mares. Durante el periodo Devónico un grupo de peces desarrolló un primitivo pulmón que les permitió respirar fuera del agua. Fueron los precursores de los anfibios. Casi al final de la era, durante el Carbonífero, surgieron los primeros reptiles a partir de un grupo de anfibios. La vida vegetal en el Carbonífero Durante el periodo Carbonífero proliferaron las plantas vasculares, (helechos ), que alcanzaron porte de árboles y formaron extensos bosques. Esta vegetación, desarrollada en suelos pantanosos y en un clima cálido y suave, dio lugar a la formación de de grandes yacimientos de carbón. 6. El Mesozoico El Mesozoico o era Secundaria comenzó hace unos 250 millones de años. Esta era se divide en tres grandes periodos: Triásico, Jurásico y Cretácico. 6.1. LA RUPTURA DE PANGEA Al comienzo del Mesozoico todas la tierras emergidas formaban el supercontinente de Pangea.
Durante toda la era se va fragmentando y desplazando hasta formar las masas continentales que conocemos en la actualidad. 6.2. LA VIDA EN EL MESOZOICO Los ammonites y otros moluscos poblaron los mares mesozoicos Los moluscos fueron los invertebrados con concha más abundantes de los mares mesozoicos y, entre ellos, destacaron los ammonites, cefalópodos de concha en espiral. Son fósiles característicos de esta era porque se extinguieron al final del Cretácico. Los vertebrados dominantes: los reptiles El rasgo característico del Mesozoico fue la explosión evolutiva de los reptiles. Dominaron la tierra firme y se adaptaron a todos los ambientes. Los reptiles más abundantes de esta era fueron los dinosaurios y sus fósiles han aparecido en todos los continentes. La aparición de las aves y los mamíferos Los mamíferos y las aves evolucionaron a partir de diferentes grupos de reptiles. La característica más significativa es que son animales de sangre caliente. La flora mesozoica Durante el Mesozoico proliferaron los grandes bosques de coníferas con formas similares a los actuales pinos, cipreses y secuoyas. El mayor acontecimiento en el reino vegetal fue la aparición de las angiospermas durante el Cretácico. Los bosques se hicieron más parecidos a los actuales, ya que estaban poblados por árboles semejantes a robles, laureles, etc. 7. El Cenozoico El Cenozoico ( era de los animales recientes ) comprende los últimos 65 millones de años. Se divide en dos periodos: Terciario y Cuaternario. Este último periodo sólo abarca los 1,6 millones de años del final de la era. 7.1. EL TERCIARIO Durante el Terciario de produjeron los últimos movimientos de los continentes. Al comienzo del Terciario los continentes estaban ya separados y durante este periodo se acentuó la expansión de los océanos. La actividad tectónica de esta era que fue muy intensa. En Europa se crearon los Alpes y en América siguieron elevándose los Andes y las Montañas Rocosas, que se empezaron a formar durante el Mesozoico. 7.2. LA VIDA EN EL TERCIARIO La fauna del periodo Terciario era muy diferente de la del Mesozoico:. Los invertebrados más característicos de este periodo fueron los numulites, grandes foraminíferos que tenían el caparazón de carbonato cálcico.. Los mamíferos conquistan la Tierra. En el Terciario se produjo el gran éxito evolutivo de los mamíferos al desaparecer gran parte de los reptiles al final del Mesozoico.
. Las aves perdieron los dientes y consiguieron un esqueleto más ligero, lo que le facilitó el vuelo. 7.3. EL CUATERNARIO El Cuaternario comienza hace 1,6 millones de años. Su principal característica es el descenso de la temperatura media de la Tierra, dando lugar a grandes glaciaciones. La vida en el Cuaternario En el Cuaternario no aparecen formas nuevas de vida, aunque las existentes evolucionaron hacia las que conocemos en la actualidad. La aparición de los homínido Durante este periodo tiene lugar la evolución de la especie humana, que tuvo sus orígenes al final del Terciario. Nuestra especie procede de los homínido, que surgieron hace unos 4,4 millones de años. El primer homínido de apariencia semejante a la nuestra apareció en África hace más de un millón de años. De él derivan el Homo erectus, que vivió en Asia, el Homo sapiens neanderthalensis, que vivió en Europa, y los humanos modernos, Homo sapiens.