El gen egoísta

Dos vídeos muy interesantes sobre la polémica teoría del gen egoísta de Richard Dawkins, el primero (de libros animados) muy resumido y didáctico, y el segundo muy completo. En clase intentaremos ver el primero y parte del último y podéis hacer un comentario crítico sobre lo que os ha parecido y mandarlo a mi correo hasta el viernes, 15 de febrero (inclusive).

Trabajo voluntario de la Unidad 1

Os planteo la realización de un trabajo voluntario, en formato de documento de texto o de presentación, sobre el ADN mitocondrial, la teoría de la Eva mitocondrial y, por tanto, sobre el origen de la humanidad y el llamado árbol genealógico humano.

 Un documental de National Geographic sobre este último apartado es el siguiente:


El genetista Spencer Wells y su equipo del Proyecto Genographic desgranan el viaje humano a través del tiempo, desde nuestros orígenes en el corazón de África hasta el último confín del mundo, y nos ayudan a componer una imagen fidedigna de la asombrosa travesía del ser humano.

Los trabajos pueden mandarse al correo electrónico que os comenté en clase hasta el 24 de octubre (inclusive).

Los pioneros movilistas

Continuando con las teorías orogénicas, ya hemos comentado en clase que, a principios del siglo XX, surgieron las primeras ideas movilistas gracias a varios científicos, como el prácticamente desconocido F.B. Taylor y el archiconocido A. Wegener.

Aunque yo creía que Taylor ya se había percatado de las semejanzas de las costas atlánticas de África y Sudamérica, parece ser que el punto de partida de su hipótesis, expuesta en su obra "Bearing of the Tertiary mountain belt on the origin of the Earth's plan", no es la coincidencia del contorno de los continentes que bordean el Atlántico, sino la disposición de las cadenas montañosas del Terciario en Eurasia: la geometría arqueada de éstas denotaría el sentido de tales desplazamientos. Además señala que la hipótesis convencional de la contracción no explicaba satisfactoriamente la distribución ni la juventud de las cadenas montañosas del Terciario.

Pensaba, entonces, en "grandes desplazamientos" de la corteza terrestre desde diversas posiciones previas hasta las posiciones que actualmente ocupaban las masas continentales. Para ello, invocaba la existencia de fuerzas impulsoras, de empujes tangenciales y de zonas de torsión. Por último, Taylor no atendió demasiado al mecanismo del desplazamiento continental en su monografía de 1910, pero en trabajos posteriores sugirió la acción de las mareas cuando la Luna fue capturada y no perdida durante el período Cretácico.

Para estudiar la importancia de la teoría de Wegener, os recomiendo la lectura de la siguiente web, ver el gif animado del movimiento continental y este vídeo:

Y, para relajarnos un poco de tanta teoría, este divertido vídeo musical sobre la teoría de Wegener:


Eso sí, si vuestro dominio del inglés (a pesar del bilingüismo imperante) es tan escaso como el mío, activad los subtítulos.

Inconvenientes de las teorías orogénicas fijistas y verticalistas

Rescato de mi blog de 1º de bachillerato este pequeño documento sobre los principales inconvenientes de las teorías orogénicas fijistas. Así, podréis comprender mejor la razón por la cual se impusieron las teorías movilistas, aunque con enormes reticencias al principio.

1. Respecto de la teoría del geosinclinal:
La transformación geosinclinal-orógeno se convirtió pronto en el gran problema de esta teoría. Para plegar las rocas hace falta una fuerza; para producir magmas hace falta calor. ¿Cuál era el origen de estas transformaciones? El americano J. Hall propuso que cuando los sedimentos alcanzaban grandes profundidades a causa de la subsidencia, podían fundirse parcialmente originándose así magmas, que al subir deformarían los materiales no fundidos.

Sin embargo, el también americano James D. Dana en 1873 observó que la fuerza que producía los plegamientos es generalmente horizontal o tangencial, como lo demostraba la asimetría del plegamiento, y en particular la existencia de mantos de corrimiento. Descartó la elevación del magma como causa del plegamiento y la sustituyó por una supuesta contracción de la Tierra, de ahí el nombre de teoría contraccionista con el que también se conoce esta hipótesis.

El argumento de la contracción terrestre se rechaza actualmente, ya que  se sabe que el volumen de la Tierra permanece más o menos constante. Además, el acortamiento producido en los Andes por ejemplo implica una disminución de 450 km, lo que requeriría un enfriamiento de unos 2.400 grados, algo imposible. Así, la transformación de geosinclinal a orógeno quedó sin explicarse de ninguna forma. Según palabras del mismo Dana, ésta era “una teoría sobre el origen de las montañas en la que se omite el origen de las montañas”.

2. Respecto de la teoría de las undaciones:
Postulada inicialmente por Arman en 1930. La escuela holandesa de la Universidad de Utrecht recogió sus ideas.

El principal problema que queda sin resolver en la teoría de las undaciones es precisamente el origen del astenolito o geotumor granítico, porque los magmas procedentes del manto suelen ser basálticos. Por otra parte, las pendientes necesarias para los deslizamientos gravitacionales requerirían geotumores de alturas enormes. En tercer lugar, los plegamientos parecen producirse en las cadenas montañosas antes que la elevación. Por último, un cálculo de la energía producida por las undaciones indica que ésta es muy pequeña, ya que no llega más que a la tercera parte de la energía que liberan los terremotos en todo el mundo.

3. Respecto de la teoría de la oceanización:
Desde el punto de vista teórico, el principal punto débil de la hipótesis de V. Beloussov reside en el principio de la isostasia (ver animación), ya que para poder hundirse en el manto cualquier material tiene que ser más denso que él. Además, el material granítico se fundiría al llegar al manto, recuperando rápidamente su posición superficial.

James Hutton y su famosa discordancia

James Hutton (Edimburgo, 14 de junio de 1726 – Edimburgo, 26 de marzo de 1797) fue un geólogo, médico, naturalista, químico y granjero experimental escocés, primer formulador de las ideas que conducirían a la corriente científica llamada uniformista y del plutonismo, en las que incluyó sus teorías de la geología y del tiempo geológico.

Su teoría de la Tierra, plasmada en dos conferencias en 1785, publicadas más tarde en 1788, y su obra Theory of the Earth en tres volúmenes (el último de los cuales no se publicó hasta más de 100 años después de su fallecimiento) cambiaron de forma significativa la percepción de la edad de la Tierra, el ciclo de las rocas y en general la geología. Su oposición a una edad de la Tierra de unos pocos de miles de años, basada en cálculos bíblicos, dio origen al tiempo profundo, o tiempo geológico. De igual forma negó el origen de las rocas por disolución, teoría conocida como neptunismo y propuso un origen basado en el calor, conocido como plutonismo (a veces, vulcanismo). Ambos términos fueron claves para el nacimiento de la geología moderna.

Arthur's Seat ("El asiento de Arturo (el rey, se supone)")

En 1785 Hutton encuentra granito penetrante en esquistos metamórficos, de forma que indicaba que el granito se había fundido en el momento de la incursión. Esto le mostró que ese granito formado por el enfriamiento de la roca fundida, no precipitó fuera del agua como se creía por aquel entonces, y que el granito debía ser más joven o posterior que los esquistos. Llegó a encontrar una inclusión similar de roca volcánica en la roca sedimentaria cerca del centro de Edimburgo, en Salisbury Crags, junto a Arthur's Seat, y ahora conocida como la Sección de Hutton.

Siccar Point es un entrante rocoso en el mar del Norte,condado de Berwickshire, en la costa este de Escocia

Siccar Point es famoso en la historia de la geología como resultado de un viaje en barco en 1788 en el que James Hutton, con James Hall y John Playfair, observó la discordancia angular que Hutton considera como una prueba concluyente de su teoría uniformista de la evolución geológica. Capas de grauvaca silúrica (de unos 425 millones de años) en los estratos inferiores de la pared del acantilado se inclinan casi verticalmente, y por encima de una capa intermedia de conglomerado se encuentran capas horizontales de Old Red Sandstone, una arenisca roja devónica (325 millones de años).

Crisis climáticas en la Historia de la Tierra

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.

Las grandes crisis biológicas en la Historia de la Tierra

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.

La teoría centenaria de Wegener: ¡los continentes se mueven!

A la vuelta de vacaciones de Semana Santa empezaremos el bloque temático de geodinámica interna y os quiero mostrar aquí el número monográfico (revista de la AEPECT) sobre el primer centenario de la teoría de la movilidad continental de Alfred L. Wegener, una auténtica delicia para los que amamos la historia de la ciencia y, especialmente, las teorías científicas relacionadas con las Ciencias de la Tierra.

Según palabras del editor de la revista:

"2012 es, para la Geología, una fecha muy especial. Se cumplen exactamente cien años de la publicación de una de las hipótesis que revolucionaría profundamente la concepción de la dinámica de nuestro planeta. Fue en 1912 cuando Alfred Lothar Wegener planteó por primera vez que los continentes actuales habían constituido una masa única. Su fragmentación y desplazamiento, a partir del Jurásico, permitía explicar la distribución de los bloques continentales, los océanos y la formación de las cordilleras.

Si la Tectónica de Placas es para la Geología lo que la teoría de la Evolución de Darwin es para la Biología, no cabe duda que la aportación de Wegener merece un reconocimiento equivalente. Para conmemorar este centenario, Enseñanza de las Ciencias de la Tierra ofrece a sus lectores en este monográfico la traducción al español de la obra de Wegener "El origen de los continentes", y varios artículos relacionados con su trayectoria científica".

Y, por último, una presentación de Margarita Matas donde se puede ver la relación de la teoría de Wegener con el currículo actual de Biología y Geología de ESO y bachillerato (dinámica litosférica):

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