La historia de la Tierra

A partir de una presentación descargada de Internet, realizada por alumnos del IES Isabel Martínez Buendía de Pedro Muñoz (Ciudad Real), eso sí ligeramente actualizada, se pueden ver los principales contenidos del tema de Geología histórica:

La historia de nuestro planeta from pepe.moranco

Un documental de National Geographic, bastante largo para verlo completo en clase (dura 94 minutos) pero muy interesante, sobre el origen de la Tierra y su evolución (litosférica, climática y de la biosfera) hasta llegar a nuestros días.

Os recomiendo que lo acabéis de ver tranquilamente en casa.


Durante el Arcaico el Sol debía emitir de un 30 a un 50 % menos energía que en la actualidad. Además, la Tierra arcaica, casi totalmente desprovista de continentes, debería tener un albedo mucho menor, con lo que absorbería más calor. Si tomamos como real la aparente ausencia de glaciaciones durante el Arcaico, y tenemos en cuenta los efectos contrapuestos de un Sol menos caliente y de un albedo mayor, se hace necesario prever un efecto de invernadero que elevara la temperatura de la Tierra unos 30 ºC, algo menos que el actual.

En el Proterozoico hay evidencias de al menos dos glaciaciones, una al principio de este período, la llamada huroniana (aproximadamente de -2400 Ma a -2100 Ma) y otra, muy larga y, posiblemente, la más fuerte de todas (de unos 200 Ma de duración y con tres o cuatro fases glaciales), cerca del final del mismo (periodo criogénico): la llamada "Tierra bola de nieve".


Al principio del Paleozoico se produjo una transgresión marina que probablemente contribuyó a mejorar el clima. Durante el Cámbrico se depositaron abundantes calizas, muchas de ellas de arrecifes coralinos, por lo que el clima debía ser más cálido que el actual.

En el resto del Paleozoico se dieron dos glaciaciones: la ordovícico-silúrica (entre –450 y –430 Ma) y otra permo-carbonífera (entre –350 y –250 Ma), pero no tan intensas como las del Proterozoico. La glaciación pierde fuerza durante el Pérmico superior, donde el clima se va calentando y volviéndose árido, lo que explica que en este período se hayan formado los depósitos salinos mayores de la Tierra.
Con sus casquetes glaciares y su “infierno” ecuatorial, el Pérmico es el período de la Tierra con los mayores extremos climáticos de la historia conocida. Esto quizá fuese la causa de las grandes extinciones producidas al final de dicho período.

Al empezar el ciclo alpino (Mesozoico y Cenozoico) el clima pudo ser de templado a tropical, sin glaciares de casquete y con mares más calientes que los actuales. Hace unos 40 Ma el clima empezó a enfiarse por la aparición de corrientes oceánicas frías de fondo, desarrollándose los glaciares de casquete antártico y del hemisferio norte, lo que introduce a la Tierra en su período más frío desde hace 600 Ma. La glaciación cuaternaria ha visto ciclos de periodos glaciales más o menos extensos, de 40.000 o menos años y 100.000 años.

Aquí tenéis unos pequeños apuntes sobre las distintas hipótesis para explicar el origen de las glaciaciones,  que pueden agruparse en dos categorías:

A) Hipótesis solares (origen solar o astronómico): Se pueden deber a altibajos en la producción de energía por parte del Sol o por una disminución de la radiación solar que llega hasta la Tierra: ¿posible relación con los ciclos de manchas solares?

Puesto que las manchas solares son más oscuras sería lógico suponer que más manchas solares signifiquen menos radiación solar. Sin embargo las áreas circundantes son más luminosas y el efecto global es que más manchas solares se asocian a un sol más luminoso. La variación es pequeña (del orden del 0,1%) y sólo se estableció mediante medidas por satélite de la variación solar a partir de los años ochenta.

Durante el Mínimo de Maunder (período de 1645 a 1715, cuando las manchas solares casi desaparecieron de la superficie del Sol, tal como observaron los astrónomos de la época) hubo unos inviernos anormalmente fríos e intensas nevadas tal como demuestran los registros históricos (parte de la llamada Pequeña Edad del Hielo). La Tierra pudo haber refrescado casi 1 K.

Se ha sugerido que algunas de las glaciaciones fueron el resultado de prolongados periodos de bajada de la actividad solar.

B) Hipótesis geológicas (origen terrestre): Hay de varios tipos:

• Distribución de los continentes. Los continentes tienen mayor albedo que los océanos, de tal forma que un supercontinente o Pangea cerca de un polo será un punto de partida favorable para una glaciación.
• Circulación oceánica global. Si los continentes bloquean las corrientes cálidas ecuatoriales y se favorece una circulación circumpolar, puede darse una glaciación en los continentes próximos a los polos, ya que éstos quedan aislados de las corrientes cálidas.
• Orogenias. Las orogenias provocan un aumento en la superficie continental (mayor albedo) y, además, pueden interrumpir corrientes oceánicas, lo que favorecerá las glaciaciones. De hecho, se ha podido establecer la relación entre ciertas fases orogénicas (caledónica, hercínica, alpina) y algunas glaciaciones.
• Vulcanismo explosivo. Este inyecta grandes cantidades de polvo a la atmósfera, lo que provoca un aumento del albedo y una bajada en la temperatura global.
• Hipótesis del antiinvernadero. Una glaciación también podría ocurrir por una disminución del CO2 atmosférico. Esto pudo ocurrir en la glaciación eocámbrica cuando quizás apareció la ozonosfera y el fitoplancton pudo desarrollarse explosivamente, absorbiendo gran parte del CO2 para realizar la fotosíntesis.

Para explicar la sucesión de periodos glaciales e interglaciales la mejor teoría es la hipótesis de Milankovitch. Esta propone que las tres variaciones de detalle de la órbita terrestre (excentricidad, variación en la inclinación del eje de rotación y el cabeceo de éste) tienen periodicidades que, sumadas, daban una curva análoga a las variaciones de temperatura de los periodos glaciales e interglaciales. Faltaría una cuarta variación, la oscilación del plano de la eclíptica, que no fue considerada por Milankovitch.

En la medida que la paleontología fue teniendo registros más completos, y pudo determinarse con mayor precisión las fechas de aparición y extinción de diversos grupos, comenzó a hacerse evidente que en determinados momentos de la historia de la Tierra se han producido extinciones simultáneas de grupos biológicos muy diversos. Se reconoció que los fenómenos de extinción son de dos tipos: la extinción de fondo, que afecta regularmente a pocas especies, y las extinciones masivas, que esporádicamente afectan a un gran número de diversos organismos.

Los paleontólogos actualmente aceptan que estas crisis pudieron tener causas terrestres o extraplanetarias, con drásticas consecuencias sobre los ecosistemas de la Tierra en su conjunto, y que de no haberse producido esas grandes catástrofes, no habrían surgido y evolucionado nuevos grupos biológicos, por lo tanto las extinciones son fenómenos evolutivos importantes para la renovación y aparición de innovaciones en la ecosfera. Algunos especialistas han reconocido veinte o más de dichos procesos de extinción, pero algunos son más convincentes que otros.

Los paleontólogos han definido cinco grandes extinciones masivas, aquellas crisis bióticas en las que en cada caso desapareció al menos el 65% de los organismos y entre un 20 y un 25% de las familias, en un lapso geológico breve.

Fuente: wikipedia

• La primera fue la ocurrida a finales del período Ordovícico, hace 438-444 millones de años, que terminó con muchas familias de braquiópodos y trilobites. De todas las glaciaciones conocidas, sólo la ordovícico-silúrica coincide claramente con una extinción biológica masiva, aunque a finales de la glaciación permo-carbonífera ocurrió otra gran crisis biológica (extinción finipérmica) pero no parece tener una relación directa clara con dicha glaciación.
• La segunda extinción masiva ocurrió en el Devónico tardío, hace 367 millones de años, durante la cual desaparecieron numerosos grupos de ammonitoideos, trilobites, braquiópodos, corales tubulados, gasterópodos y peces, entre otros.
• La mayor extinción masiva fue la tercera, en el límite Pérmico-Triásico (formando el límite entre las eras Paleozoica y Mesozoica), hace unos 245-250 millones de años, que produjo la extinción del 90% de las especies marinas, el 50% de las familias animales y cerca del 80% de los géneros, desapareciendo la mayoría de los vertebrados terrestres dominantes, los trilobites y los corales primitivos. Sufrieron fuertes pérdidas los ammonites, braquiópodos, equinodermos, briozoos, conodontes y peces.
• La cuarta extinción masiva al terminar el Triásico, hace unos 200 millones de años, que eliminó al 60% de las especies, entre las cuales se cuentan las pertenecientes a grupos como braquiópodos, moluscos, artrópodos y vertebrados terrestres.
• La última (y la más famosa) es la que acabó con los dinosaurios y ammonites, al final del Cretácico (transición Cretácico-Paleógeno o límite K/Pg), hace 65 millones de años: Ver explicación tradicional en el siguiente artículo y una teoría alternativa en este otro artículo.

Estrato que marca el Límite K-Pg (con  elevada concentración de iridio) encontrado en todo el planeta 

Otras fases o picos de extinción masiva menos importantes en sus efectos ocurrieron en el Cámbrico superior, en el límite Jurásico-Cretácico, y en el Eoceno superior. Otros episodios de extinción menos definidos aún se han reconocido en zonas localizadas o han afectado a ciertos grupos restringidos.

Las estadísticas sobre grupos extinguidos y la duración de los acontecimientos producen muchas polémicas, por las características incompletas del registro fósil, la diferencia en las probabilidades de fosilización de diferentes grupos, los criterios taxonómicos diversos que se aplican para reconocer un mismo nivel taxonómico y los niveles mínimos de extinción que deben considerarse como masivos.


Estas extinciones se han atribuido generalmente a causas endógenas de la propia biosfera, a la acción de supervolcanes, a la formación de supercontinentes o pangeas y al impacto de asteroides, entre otras causas.

Existe la teoría que atribuye todas, o casi todas, las grandes extinciones a impactos meteoríticos. Se ha establecido estadísticamente que, aproximadamente cada 100 millones de años de media impacta un asteroide kilométrico contra la Tierra. Si se tiene en cuenta que la vida pluricelular lleva unos 600 millones de años debería haber ocurrido entre 5 y 6 grandes extinciones desde entonces. Y esas son las que realmente han sucedido. Las otras posibles causas atribuidas a glaciaciones globales o a erupciones masivas se consideran entre los efectos secundarios que un gran impacto podría producir por lo que, según algunas hipótesis, no serían más que sinergias de esa misma catástrofe cósmica.

También se considera como causa probable de extinciones menores o incluso de las más masivas a explosiones de supernovas cercanas. De hecho existe otra teoría que dice que dado que cada 25 millones de años aproximadamente el Sistema Solar (y, por tanto, la Tierra) entra en la zona densa de la galaxia (los brazos espirales) y se ve sometida a un mayor riesgo de explosiones violentas o al azote de vientos estelares intensos. Asimismo, la nube de Oort tiene un mayor riesgo de verse deformada y perturbada por el paso de estrellas cercanas con el consiguiente envío de cometas y asteroides hacia el Sistema Solar interior.


Muchos biólogos actuales pensamos que estamos a las puertas de la extinción masiva del Holoceno, que será causada por el ser humano.
E.O. Wilson en su libro The Future of Life estima que con el actual ritmo de destrucción humana de la biosfera la mitad de las formas de vida se extinguirá en 100 años. Otros científicos, en cambio, consideran que estas estimaciones son exageradas.


Publico aquí también por su utilidad un breve resumen de la historia de la biosfera:

Se supone que la vida surgió en una etapa muy temprana de la historia de la Tierra, hace unos 4.000 a 3.500 Ma. Parece que la vida surgió una sola vez en la Tierra, o bien que, si hubo varios brotes vitales, sólo han quedado descendientes de uno. De otra forma, no se explicaría que todos los seres vivos actuales compartamos el mismo código genético y similar dotación bioquímica.

• Durante el Arcaico sólo parece existir microfósiles pertenecientes a cianobacterias, en forma de estromatolitos calcáreos, y a bacterias; es decir, seres unicelulares del reino de los Móneras (procariotas).

• En el Proterozoico, además de los anteriores, surgen los seres eucariotas unicelulares: protozoos, algas y hongos, y después los pluricelulares. Los metazoos empiezan a aparecer al final de este eón, sobre todo en la llamada "fauna (biota) de Ediacara", de hace unos 630 Ma (en el Proterozoico superior), aunque esta "fauna" no se parece mucho a los animales posteriores, excepto algunas pistas que podrían ser de gusanos.

•  El Paleozoico se caracteriza por la gran abundancia de metazoos invertebrados, ya que todos sus tipos actuales están representados al principio del Cámbrico, la llamada explosión vital o radiación cámbrica. Algunos fueron muy abundantes: trilobites, graptolites, moluscos cefalópodos (especialmente los ortocerátidos), equinodermos, corales, braquiópodos, etc.

En lo referente a los vertebrados, los peces fueron los más abundantes. Los primeros anfibios proceden del Devónico y los reptiles se conocen fósiles a partir del Carbonífero.

Fuente de la imagen: proyecto Murero

Por lo que hace referencia a la flora, el reino de los metafitos parece surgir al principio del Paleozoico a partir de algas verdes. Durante el Paleozoico superior (sobre todo en el Carbonífero) se originaron frondosos y extensos bosques de helechos, equisetos y coníferas.

1. En el Cámbrico aparecen todos los tipos de invertebrados actuales, e incluso algunos sin representantes actuales (p. ej. trilobites). Un enigmático fósil del Cámbrico medio parece pertenecer al tipo de los Cordados, pero no hay indicios de Vertebrados. Las plantas están representadas sólo por algas. Toda la vida cámbrica se desarrollaba en los mares.
2. En el Ordovícico la fauna es bastante más rica que en el Cámbrico, con un importante desarrollo de los corales constructores de arrecifes. Durante este período se produjo la aparición y diversificación de los primeros vertebrados: los ostracodermos o peces sin mandíbulas. La biosfera del Ordovícico está formada por animales y plantas exclusivamente acuáticos.  Al final de este período ocurrió una extinción biológica masiva.
3. En el Silúrico se inició la colonización de las tierras emergidas. Las primeras plantas terrestres fueron las Psilofitales (ya tienen un sistema vascular simple), mientras que algunos artrópodos empezaron a ocupar los despoblados continentes.
4. En el Devónico (empieza el Paleozoico superior) aparecen los anfibios, el primer grupo de vertebrados que intentó la colonización de los ambientes continentales. Los tiempos devónicos acabaron con una importante crisis biológica, una extinción masiva que acabó con muchas especies marinas, entre ellas los peces placodermos.
5. En el Carbonífero la vegetación continental experimentó una gran expansión y
   diversificación: helechos, licopodios, equisetos, muchos de ellos de porte arbóreo, así como
   las primeras gimnospermas, dando lugar a inmensos bosques donde abundaban numerosos
   invertebrados terrestres. Entre los vertebrados, los anfibios se diversificaron notablemente
   y aparecen los primeros reptiles, que pronto sustituirán a los anteriores como vertebrados
   terrestres predominantes. En los mares, los peces óseos y cartilaginosos remplazaron a los
   grupos primitivos.
6. Al final del Pérmico se produjo la más importante crisis biológica que ha sufrido
   la biosfera, que acabó con numerosos grupos característicos, como los trilobites. Se ha
   calculado que en esta extinción desapareció más del 50 % de las especies.

• El Mesozoico se enmarca entre dos importantes crisis biológicas, la del final del Pérmico y la del final del Cretácico. Los reptiles, adaptados a todos los hábitats, fueron los vertebrados predominantes, y dieron lugar a los dinosaurios. En el Triásico aparecieron los primeros mamíferos y en el Jurásico superior las primeras aves.

Respecto a la flora, las gimnospermas experimentaron una gran expansión y en el Cretácico aparecieron las primeras angiospermas, las plantas predominantes en la actualidad.

1. En el Triásico se da una gran renovación de la fauna y flora tras la gran extinción del final del Paleozoico. En este período se produjo la aparición de los dinosaurios y los primeros restos de mamíferos, al final del mismo. Al final de éste y principios del siguiente período se dio una importante extinción  que afectó a diversos grupos de invertebrados marinos, peces y vertebrados terrestres.
2. En el resto del periodo Jurásico se produjo una gran expansión y diversificación de los seres vivos, tanto continentales como marinos. Los reptiles dominan la Tierra y surgen las primeras aves.
3. En el Cretácico continuó el gran desarrollo de la biosfera mesozoica. En los mares abundaban los moluscos cefalópodos (ammonites y belemnites), bivalvos, equinodermos, corales, etc. En los continentes dominaban los reptiles, con un gran desarrollo de los dinosaurios. Además, en este período se inició la era de las angiospermas. Al final del Cretácico una gran extinción acabó con diversos grupos característicos de la era mesozoica, como los ammonites, los belemnites y, sobre todo, los dinosaurios.

Fuente: http://mas-alla-de-somosaguas.blogspot.com.es/2008/07/extincion-dinosaurios.html

• En el Cenozoico se dio el desarrollo de las faunas y floras modernas. Los mamíferos, que durante el Mesozoico estuvieron relegados a un segundo plano por los dinosaurios, empezaron la gran diversificación que les convertiría en el grupo de vertebrados terrestres predominantes. A inicios del Cenozoico aparecieron los primates, el orden de mamíferos al que pertenece el hombre. Las aves, asimismo, experimentaron una notable radiación. En las floras cenozoicas, las angiospermas pasan a ser las plantas predominantes. Entre las gimnospermas, el único grupo todavía abundante es el de las coníferas.