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UNIDAD 1

La historia de la vida en la Tierra VISTAZO GENERAL ¿Qué pensarías si desenterraras este esqueleto del suelo? ¿Es el fósil de una especie de hace mucho tiempo? ¿Hace cuánto tiempo vivió? En esta unidad, aprenderás cómo los científicos usan la evidencia que hallan en las rocas para crear una línea cronológica de la historia de la Tierra. También aprenderás cómo se forman los fósiles y cómo se usa la evidencia de los fósiles para describir patrones clave de la historia de la vida, como las extinciones masivas y los cambios en los seres vivos a lo largo del tiempo.

Por último, trabajarás con tus compañeros para reunir información de diferentes yacimientos de fósiles del mundo en busca de patrones.

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Historia basada en fenómenos Se pueden hallar fósiles similares en yacimientos de excavación que están a miles de millas de distancia unos de otros, pero los fósiles hallados en las capas de rocas del mismo lugar son muy diferentes. Como científico, ¿cómo te ayuda esta observación a interpretar la historia de la vida en la Tierra?

CONTENIDO DE LA UNIDAD 1

Historia de la Tierra ¿Cómo aprenden los científicos acerca de la historia de la Tierra y qué han aprendido hasta ahora?

Leer más a fondo: ¿Fueron reales los hobbits?

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Los fósiles y la historia de la vida ¿Qué revelan los fósiles acerca de la historia de la vida en la Tierra?

Diseño de ingeniería: Escanear e imprimir fósiles

Investigaciones Haz un modelo de un yacimiento de excavación de fósiles y desarrolla un argumento a partir de la evidencia sobre cómo cambia con el tiempo un medioambiente específico. Usa los fósiles clave para crear una línea cronológica general de la vida en la Tierra.

Investigaciones Haz un modelo que represente cómo se forman los fósiles e interpreta los datos para hallar patrones en los fósiles, entre ellos, eventos de extinción masiva y cambios en las características anatómicas.

Desafío de ingeniería Diseña un conjunto de herramientas para extraer fósiles y ponlas a prueba con un modelo del proceso de extracción de fósiles.

Evaluación del desempeño Después de reunir datos sobre los fósiles en el yacimiento de excavación, crea un modelo del lugar y preséntalo en una conferencia. Compara tus datos con los datos de otro yacimiento y busca patrones en los fósiles y los estratos rocosos.

La historia de la vida en la Tierra

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UNIDAD 1 Next Generation Science Standards

Performance Expectations MS-ESS1-4. Construct a scientific explanation based on evidence from rock strata for how the geologic time scale is used to organize Earth’s 4.6-billion-yearold history.

MS-LS4-1.

Analyze and interpret data for patterns in the fossil record that document the existence, diversity, extinction, and change of life forms throughout the history of life on Earth under the assumption that natural laws operate today as in the past.

MS-ETS1-1. Define the criteria and constraints of a design problem with sufficient precision to ensure a successful solution, taking into account relevant scientific principles and potential impacts on people and the natural environment that may limit possible solutions.

Science and Engineering Practices

Crosscutting Concepts

Disciplinary Core Ideas

Constructing Explanations and Designing Solutions Construct a scientific explanation based on valid and reliable evidence obtained from sources (including the students’ own experiments) and the assumption that theories and laws that describe the natural world operate today as they did in the past and will continue to do so in the future.

Scale Proportion and Quantity Time, space, and energy phenomena can be observed at various scales using models to study systems that are too large or too small.

ESS1.C: The History of Planet Earth The geologic time scale interpreted from rock strata provides a way to organize Earth’s history.

Analyses of rock strata and the fossil record provide only relative dates, not an absolute scale.

Analyzing and Interpreting Data Analyze and interpret data to determine similarities and differences in findings.

Asking Questions and Defining Problems Define a design problem that can be solved through the development of an object, tool, process or system and includes multiple criteria and constraints, including scientific knowledge that may limit possible solutions.

Connections to Nature of Science: Scientific Knowledge is Based on Empirical Evidence Science knowledge is based upon logical and conceptual connections between evidence and explanations.

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Patterns Graphs, charts, and images can be used to identify patterns in data.

Connections to Nature of Science: Scientific Knowledge Assumes an Order and Consistency in Natural Systems Science assumes that objects and events in natural systems occur in consistent patterns that are understandable through measurement and observation.

LS4.A: Evidence of Common Ancestry and Diversity The collection of fossils and their placement in chronological order (e.g., through the location of the sedimentary layers in which they are found or through radioactive dating) is known as the fossil record. It documents the existence, diversity, extinction, and change of many life forms throughout the history of life on Earth.

ETS1.A: Defining and Delimiting Engineering Problems The more precisely a design task’s criteria and constraints can be defined, the more likely it is that the designed solution will be successful. Specification of constraints includes consideration of scientific principles and other relevant knowledge that are likely to limit possible solutions.

Conecta lo que aprendes Vives en el planeta Tierra, que tiene una larga historia repleta de sucesos increíbles, así como de habitantes increíbles. Muchos de los organismos que vivieron en la Tierra ya no existen. Sin embargo, algunos de ellos dejaron indicios de su existencia. ¿Qué tipos de fenómenos pueden darte información sobre la historia de la Tierra y la historia de la vida en la Tierra? Están más cerca de lo que crees.

Esta calavera de dinosaurio de plástico parece un juguete, pero es más probable que se encuentre en un museo o en un laboratorio. Es una copia detallada de un fósil real. ¿Cómo se hizo este modelo y para qué se usará?

La historia de la vida en la Tierra

Si sabes dónde buscar, todas las rocas que se encuentran a tu alrededor dan pistas sobre la historia de la Tierra. Por ejemplo, ¿cómo saben los científicos que la franja gris de esta roca se formó cuando un meteoroide gigante chocó contra la Tierra?

Desde hace mucho tiempo, el ámbar se valora por su color y belleza y, generalmente, se usa para hacer joyas.

Pero también es posible hallar un fósil conservado en ámbar. ¿Cómo terminó el fósil de un escorpión en este trozo de ámbar?

La historia de la vida en la Tierra

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LECCIÓN 1

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Historia de la Tierra ¿Cómo aprenden los científicos acerca de la historia de la Tierra y qué han aprendido hasta ahora?

Introducción Un árbol pequeño cuelga en la pared de un acantilado. La historia de la vida siempre se ha relacionado estrechamente con la historia de la Tierra. Para estudiar una, hay que comprender la otra. Pero los científicos tienen evidencia de que la Tierra tiene 4,600 millones de años. ¿Cómo pueden aprender los científicos acerca de sucesos que ocurrieron incluso antes de que existieran los seres humanos?

Gran cantidad de información sobre la historia de la Tierra está oculta en rocas como esta. Obsérvala atentamente. ¿Ves que está formada por capas individuales? Cada capa es como una cápsula del tiempo que muestra cómo era la Tierra cuando se formó esa capa. ¿Qué hallarán los científicos cuando excaven en estas capas? ¿Hallarán huesos, caparazones, semillas u otros indicios de organismos que vivieron hace mucho tiempo?

En esta lección, aprenderás acerca de la historia de la Tierra, que comenzó hace 4,600 millones de años. Luego, aprenderás acerca de los comienzos de la Tierra y lo que saben los científicos sobre cómo se originó la vida. A continuación, aprenderás cómo reconstruyen los científicos la historia de la Tierra a partir de las rocas y los fósiles. Para hacerlo, tienen que saber la edad de las diferentes rocas y los diferentes fósiles. Después de eso, verás cómo se usa esta información para dividir la larga historia de la Tierra en bloques de tiempo. Por último, para conocer mejor la escala de la historia de la Tierra, reducirás la historia completa de la Tierra a 12 horas y verás cuánto tiempo ocupan los seres humanos en esa historia.

Vocabulario teoría científica explicación de observaciones y experimentos científicos que se han puesto a prueba muchas veces y están respaldados por una gran cantidad de evidencia evidencia científica datos, o información, que respaldan o contradicen una teoría o idea científica datación relativa proceso que se utiliza para determinar si una roca, un fósil o un suceso es más antiguo o más nuevo que otro ley científica descripción de un fenómeno natural que se comprobó repetidamente y ocurre sin excepción datación absoluta proceso que se utiliza para determinar la edad aproximada de una roca, un fósil o un suceso escala de tiempo geológico modelo usado para estudiar la historia de la Tierra en el que se divide la historia en bloques de tiempo como eras y períodos geológicos modelo representación de un objeto o proceso que facilita la observación de aspectos importantes

Next Generation Science Standards Performance Expectations MS-ESS1-4. Construct a scientific explanation based on evidence from rock strata for how the geologic time scale is used to organize Earth’s 4.6-billion-year-old history.

Science and Engineering Practices Constructing Explanations and Designing Solutions Construct a scientific explanation based on valid and reliable evidence obtained from sources

(including the students’ own experiments) and the assumption that theories and laws that describe the natural world operate today as they did in the past and will continue to do so in the future.

Crosscutting Concepts Scale Proportion and Quantity Time, space, and energy phenomena can be observed at various scales using models to study systems that are too large or too small.

Disciplinary Core Ideas ESS1.C. The geologic time scale interpreted from rock strata provides a way to organize Earth’s history.

Analyses of rock strata and the fossil record provide only relative dates, not an absolute scale.

Historia de la Tierra

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Origen del sistema solar y de la Tierra

1. La formación de la Tierra y el origen de la vida Hace cinco mil millones de años, no existía la Tierra, ni el sol, ni los planetas. ¿De dónde proviene la Tierra?

Nube de polvo y gas (hace más de 4,600 millones de años)

Formación del sistema solar (hace 4,600 millones de años)

Disco giratorio (100,000 años después de la formación del sistema solar)

Primer sistema solar (10 millones de años después de la formación del sistema solar)

Sistema solar actual (actualidad)

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Lección 1

Formación de la Tierra Hace cinco mil millones de años, el sistema solar actual era una nube gigante de polvo y gas. Hace alrededor de 4,600 millones de años, la nube se hizo más pequeña y densa debido a la gravedad, la atracción entre distintos trozos de materia. A medida que la nube se contrajo, comenzó a girar. Cerca de 100,000 años después de su formación, el sistema solar se parecía a un disco giratorio. La gravedad provocó que el polvo y el gas formaran masas. La más grande, que se encuentra en el centro, se convirtió en el Sol. Las más pequeñas, los futuros planetas, giraban alrededor del joven sol. Los planetas crecían a medida que atraían material y barrían el polvo y la materia que encontraban a su paso. En la Figura 1.1, se muestran los dibujos de estas etapas que hizo un artista.

Esta explicación de la formación de la Tierra y del sistema solar es un ejemplo de una teoría científica. Una teoría científica es una explicación de observaciones y experimentos científicos que se han puesto a prueba muchas veces y están respaldados por una gran cantidad de evidencia. La evidencia científica son datos, o información, que respaldan o contradicen una teoría o idea científica.

La evidencia científica que respalda esta teoría sobre la formación del sistema solar comprende observaciones de sistemas solares de otros lugares de la galaxia que se encuentran en diferentes etapas de formación.

Durante los primeros 500 millones de años después de su formación, los meteoritos atacaron la joven Tierra, por lo que era un lugar inhabitable con una superficie de roca líquida caliente. Hace alrededor de 4 mil millones de años, el ataque terminó, la Tierra se enfrió y la superficie rocosa se solidificó. Hace unos 3,800 millones de años, un mayor enfriamiento permitió que vapor de agua que había en la atmósfera se convirtiera en agua líquida. Esta agua cayó en forma de lluvia durante muchos años, se acumuló en las depresiones de la superficie terrestre y formó los océanos.

En estos primeros océanos, se originó la vida.

Figura 1.1 La evidencia científica indica que el sistema solar comenzó como una nube de polvo y gas hace más de 4,600 millones de años. Esta nube se contrajo y formó el Sol y los planetas.

Origen de la vida en la Tierra En la actualidad, los seres vivos provienen de otros seres vivos: los seres humanos dan a luz a bebés, las aves ponen huevos de donde nacen los polluelos y las plantas producen semillas que crecen y forman plantas nuevas. Pero si la Tierra fue una vez un planeta sin vida, ¿de dónde vinieron los primeros seres vivos? ¿Cómo comenzó la vida en primer lugar?

Aún hay muchas cosas que los científicos no saben sobre el origen de la vida en la Tierra. Sin embargo, piensan que el primer paso importante fue la formación de los componentes básicos de todos los seres vivos. Diversos experimentos demuestran que esas moléculas pueden haberse formado de manera espontánea en determinados ambientes oceánicos iniciales, posiblemente, aquellos que se parecen a los respiraderos de aguas profundas actuales. Esas primeras moléculas luego crecieron y, con el tiempo, se agruparon y formaron las primeras células. Los científicos demostraron que, en el laboratorio, algunas moléculas simples conforman naturalmente estructuras celulares que podrían parecerse a las primeras células. Estas estructuras celulares pueden controlar las reacciones químicas que ocurren en su interior, al igual que las células vivas actuales. Además pueden reproducirse, algo que también tendrían que haber hecho las primeras células.

Al margen de cómo haya comenzado la vida en la Tierra, comenzó hace mucho tiempo. Los fósiles más viejos tienen 3,700 millones de años. Esos primeros fósiles, llamados estromatolitos, se formaron con capas de bacterias vivas. Esto significa que existe vida en la Tierra desde hace al menos 3,700 millones de años. Desde ese momento, muchos otros tipos de seres vivos han habitado la Tierra, entre ellos, algas, plantas y todo tipo de animales, como los dinosaurios, los mamuts y los seres humanos.

La vida en la Tierra se formó en los océanos, posiblemente en medioambientes como el que se muestra en esta foto.

Este es un medioambiente oceánico que a veces se denomina “respiradero de aguas profundas”.

Las primeras evidencias de vida en la Tierra provienen de fósiles. Algunos de los fósiles más antiguos que se conocen son los estromatolitos, como el que se muestra aquí. Los estromatolitos más antiguos tienen 3,700 millones de años.

Las capas que se ven en los estromatolitos están formadas por capas de bacterias en crecimiento.

Historia de la Tierra

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2. Datación relativa e historia de la Tierra

Figura 1.2A La formación de estratos rocosos comienza cuando se depositan sedimentos en lugares como el suelo oceánico. Con el tiempo, se depositan capas adicionales arriba de las capas más antiguas, y las capas inferiores se convierten en roca sólida. Finalmente, los estratos rocosos quedan expuestos en la superficie terrestre.

Imagina que encuentras el cráneo de un animal enterrado en tu jardín. ¿Cuándo vivió ese animal? ¿Es tan antiguo como las primeras bacterias? ¿Es tan antiguo como los dinosaurios? ¿O estuvo vivo más recientemente?

Para reconstruir la historia de la Tierra, es necesario descifrar cuándo ocurrieron los eventos geológicos y cuándo aparecieron las formas de vida.

Esto permite a los científicos crear una línea cronológica de la vida en la Tierra. Un método que usan los científicos para determinar, o datar, las edades de las rocas, los fósiles y los sucesos se llama datación relativa. La datación relativa es el proceso que se utiliza para determinar si una roca, un fósil o un suceso es más antiguo o más nuevo que otro. Las rocas, los fósiles y los sucesos pueden ordenarse según su antigüedad.

La datación relativa permite a los científicos ordenar las rocas y los fósiles del más viejo (más antiguo) al más joven (más reciente). Por ejemplo, la datación relativa podría demostrar que el fósil del cráneo de tu patio es más joven que los fósiles de estromatolitos, pero más viejo que las especies que existen actualmente. ¿Cómo funciona la datación relativa?

Para comprender cómo funciona la datación relativa, primero debes entender qué son los estratos rocosos y cómo se forman. Los estratos rocosos son capas de roca. (La palabra estrato significa “capa”). Viste un ejemplo de estratos rocosos en la foto del comienzo de esta lección. Muchos fósiles se encuentran en los estratos rocosos. La Figura 1.2A muestra cómo se forman esos estratos rocosos. Los sedimentos, pequeños trozos de rocas y tierra, se encuentran en el agua de ríos, océanos u otras masas de agua. Esos sedimentos se asientan y se depositan en capas delgadas en el suelo oceánico.

También es posible que los organismos muertos se hundan en el suelo oceánico, donde quedan enterrados. Con el tiempo, se depositan distintos tipos de sedimentos, que forman capas bien diferenciadas. Las capas primero son blandas. Sin embargo, a medida que se depositan más capas, el peso de las capas superiores ejerce presión y las capas inferiores se solidifican y se transforman en roca.

Formación de estratos rocosos

1

El sedimento se deposita en el suelo oceánico.

Se depositan capas adicionales.

2 Las capas inferiores se solidifican y se transforman en roca.

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Lección 1

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Algunos procesos, como el descenso del nivel del mar y la erosión, exponen los estratos rocosos en la superficie terrestre.

Datación relativa usando superposición Pliegue Erosión

Intervalo en registro fósil

Más nueva

Intervalo Más antigua

Puedes ver estratos rocosos en la foto del Gran Cañón de esta sección. En un momento, todas estas capas estuvieron bajo tierra. Durante varios años, la erosión provocada por el cauce de un río desgastó las rocas y talló los lados del cañón, por lo que quedaron expuestos los estratos rocosos.

La explicación de cómo se formaron los estratos rocosos es otro ejemplo de teoría científica. Recuerda que una teoría científica es una explicación de observaciones y experimentos científicos que se han puesto a prueba muchas veces y están respaldados por una gran cantidad de evidencia. ¿Qué evidencia científica respalda la teoría de la formación de los estratos rocosos?

Los científicos estudian las masas de agua actuales y observan que las capas de sedimentos se depositan regularmente. Al suponer que este proceso también ocurrió en el pasado, los científicos argumentan que, durante un largo período, estos depósitos de tierra y rocas se convirtieron en los estratos rocosos que vemos hoy en día en la Tierra. Los científicos también suponen que este proceso continuará en el futuro, de modo que los sedimentos que se depositan en el presente se convertirán en estratos rocosos en el futuro.

Saber cómo se forman los estratos rocosos es la clave que usan los científicos para determinar la edad relativa de las rocas y los fósiles. La “ley de la superposición” indica que las capas de roca más antiguas se encuentran debajo de las capas de roca más nuevas. Esto ocurre porque las capas de roca más antiguas se depositan primero, y luego se depositan las capas más nuevas arriba de ellas. Debido a la superposición, los fósiles más antiguos también se encuentran debajo de los fósiles más nuevos. Puedes verlo en la Figura 1.2B. Observa que, después de formarse, los estratos rocosos, pueden plegarse o erosionarse parcialmente. También puede haber “intervalos” de tiempo en los que no se depositan capas específicas en determinados lugares.

La ley de la superposición es un ejemplo de ley científica. Una ley científica es una descripción de un fenómeno natural que se comprobó repetidamente y ocurre sin excepción. En todo el mundo, se forman capas de roca más nuevas sobre las más antiguas. Otro ejemplo de ley científica es la ley de la gravedad, que describe cómo se atraen los objetos que tienen masa.

Observa que una ley científica solo describe qué ocurre, mientras que una teoría científica explica por qué.

Figura 1.2B La ley de la superposición indica que las capas de roca más antiguas se encuentran debajo de las capas más nuevas. Aquí, la capa marrón oscura es la más antigua, y la capa de color anaranjado es la más nueva. La erosión expone las capas y las hace visibles en la superficie terrestre. Un intervalo aparece si no se depositan capas durante cierto tiempo.

En el Gran Cañón, en el noroeste de Arizona, es fácil observar la superposición.

Halla la capa más antigua y la más nueva del cañón. ¿Qué evidencia de erosión observas?

Historia de la Tierra

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3. Usar fósiles para reconstruir la historia de la Tierra

El geólogo inglés William Smith observó que los fósiles podían usarse para comparar la edad de las rocas en diferentes lugares. Lo descubrió mientras trabajaba en el canal de carbón de Somerset, parte del cual se muestra aquí.

Imagina que estás dentro del Gran Cañón, mirando los estratos rocosos que hay a tu alrededor. Sabes que, debido a la ley de la superposición, las capas más antiguas de roca se encuentran debajo de las más nuevas. Por eso, la roca que está a la altura de tu rodilla es más antigua que la roca que está a la altura de tu hombro. Pero las rocas del Gran Cañón solo te dicen parte de la historia de la Tierra. No te lo cuentan todo. Esto ocurre porque esas capas de roca se formaron durante un segmento específico de la historia de la Tierra.

Pero los científicos quieren crear una línea cronológica completa de toda la historia de la Tierra. Para hacerlo, necesitan hallar rocas de todas las diferentes edades, es decir, necesitan reunir información de las rocas de todo el mundo. Pero ¿cómo pueden comparar las edades relativas de los estratos rocosos que se encuentran a millas de distancia o incluso en continentes diferentes? Por ejemplo, ¿cómo pueden comparar la edad de las rocas del Gran Cañón, en América del Norte, con la edad de las rocas de una montaña en Europa?

Fósiles como herramientas en la datación relativa Los fósiles pueden ayudar a los científicos a determinar la edad relativa de rocas que están en diferentes lugares. William Smith, un geólogo inglés, fue el primero que lo descubrió. Smith nació en 1769 en Churchill, Inglaterra. No recibió una gran educación formal pero, a una edad temprana, se interesó mucho por las rocas y los fósiles, y llegó a tener una gran colección. Cuando Smith tenía 24 años, fue contratado para supervisar la excavación del canal de carbón de Somerset, trabajo que requería un conocimiento detallado de los diferentes tipos de capas de roca en las que tenían que cavar. En esta sección, se muestra una foto del canal, el cual existe actualmente.

Esta ilustración de fósiles de moluscos pertenece al libro de William Smith Estratos identificados por los fósiles organizados. Smith observó que todos los estratos rocosos que contenían fósiles de la misma especie, por ejemplo, un tipo específico de molusco, debían tener aproximadamente la misma edad.

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Lección 1

Usar fósiles para comparar rocas en diferentes lugares 1

Tiempo

2

3

4

5

Europa La capa de roca 1 de América del Norte tiene la misma edad que la capa de roca C de Europa.

La capa de roca 3 de América del Norte tiene la misma edad que la capa de roca D de Europa.

Mientras trabajaba en el canal de Somerset, Smith observó que los fósiles siempre se hallaban en un orden específico e invariable desde el fondo de los estratos rocosos hasta la parte superior. Esto no ocurría en un solo lugar, sino en toda Inglaterra. Smith pronto descubrió que los fósiles proporcionaban una manera de relacionar la edad de las rocas en diferentes lugares.

La Figura 1.3 muestra cómo se pueden usar diferentes fósiles de moluscos para relacionar la edad de las rocas en América del Norte y en Europa. Debido a que cada especie vivió solo durante un período determinado, las rocas que contienen fósiles de la misma especie deben tener aproximadamente la misma edad. Al combinar la información de estas dos formaciones rocosas, los científicos pueden reconstruir un fragmento mayor de la historia de la Tierra en comparación con la información que brindan las rocas por separado. Por ejemplo, pueden indicar que las formas de vida más jóvenes son los fósiles de la capa A, seguidos por los de la capa B, luego las capas C y 1, después la capa 2 y así sucesivamente.

Sucesos mundiales y datación relativa Determinados sucesos importantes de la historia de la Tierra también pueden ser útiles para relacionar la edad de las rocas de diferentes partes del mundo. Esos sucesos tuvieron un impacto tan grande que dejaron evidencias en los estratos rocosos de todo el mundo.

Un ejemplo proviene aproximadamente del momento en que muchos dinosaurios se extinguieron. Los científicos saben que un meteoro enorme chocó contra la Tierra justo en ese momento. Una evidencia clave de la colisión de ese meteoro es la capa delgada del elemento iridio que está presente en las rocas de todo el planeta. Es muy inusual hallar grandes cantidades de iridio en los estratos rocosos porque no es frecuente que las rocas terrestres contengan este elemento.

Sin embargo, el iridio es común en los meteoritos. Como los científicos saben que la capa de iridio se depositó en algún momento en todo el mundo, pueden usar ese conocimiento para relacionar las edades de los estratos rocosos. Pero ¿cómo pueden saber los científicos la edad exacta de una roca o un fósil?

A

B

C

Tiempo

América del Norte

D

E

Figura 1.3 Los estratos rocosos que contienen fósiles de la misma especie tienen aproximadamente la misma edad. En este diagrama se usan fósiles de la misma especie para relacionar las capas de roca en América del Norte y las capas de roca en Europa.

La línea blanca de la foto es la capa de iridio que se depositó aproximadamente durante la principal extinción de los dinosaurios. Debido a que se depositó simultáneamente en todo el mundo, puede usarse para relacionar la edad de las rocas.

Historia de la Tierra

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4. Datación absoluta de rocas y fósiles

La datación absoluta describe la edad aproximada de una roca o un fósil. La datación absoluta demuestra que este fósil de trilobites vivió hace unos 380 millones de años.

Figura 1.4 La datación absoluta se basa en elementos radiactivos. Los científicos pueden usar las proporciones de uranio-235 y plomo que están presentes en las rocas para estimar su edad.

En la familia de tus amigos, los Gonzales, Irene es la mayor, luego viene Pablo y, por último, la bebé Daphne. Saber las edades relativas de los niños de una familia te permite determinar el orden en que nacieron. Pero no es suficiente para crear una línea cronológica de las fechas de nacimiento reales de esa familia. De modo similar, saber la edad relativa de las rocas y los fósiles es útil para comprender la historia de la Tierra. Pero para crear una línea cronológica con fechas, los científicos necesitan determinar las edades reales. ¿Cómo determinan los científicos la edad real de las rocas y los fósiles?

La datación absoluta es el proceso que se utiliza para determinar la edad aproximada de una roca, un fósil o un suceso. Con la datación absoluta, los científicos observan determinados elementos radiactivos en las rocas y los fósiles. Estos son elementos que se convierten naturalmente en elementos diferentes con el paso del tiempo.

La Figura 1.4 muestra cómo funciona la datación absoluta. Una roca formada recientemente presenta determinada cantidad del elemento radiactivo uranio-235. Con el paso del tiempo, este uranio-235 se convierte lentamente en un elemento diferente, el plomo. Deben pasar 700 millones de años para que la mitad del uranio-235 que originalmente había en la roca se convierta en plomo. Es decir que, cuando la roca tenga 700 millones de años, tendrá la misma cantidad de uranio-235 que de plomo (50 % de uranio-235 y 50 % de plomo). Después de otros 700 millones de años, la mitad del uranio-235 que había se convertirá en plomo. Entonces, cuando la roca tenga 1,400 millones de años, el 25 % del uranio-235 original todavía será uranio-235 y el 75 % se habrá convertido en plomo. Los científicos pueden determinar la edad aproximada de una roca observando las cantidades relativas de uranio-235 y de plomo que presenta.

Los fósiles pueden no tener los elementos radiactivos necesarios para la datación absoluta. Sin embargo, los científicos generalmente pueden determinar la edad de un fósil datando la roca en la que se encontraba el fósil.

Estimar la edad de las rocas Roca formada recientemente

100 % uranio-235

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Lección 1

0 % plomo

Roca después de 700 millones de años

50 % uranio-235

50 % plomo

Roca después de 1,400 millones de años

25 % uranio-235

75 % plomo

Roca después de 2,100 millones de años

12. 5% uranio-235 87.5 % plomo

Concepto científico clave

Reconstruir la historia de la Tierra: Datación relativa y absoluta Las dataciones relativa y absoluta se utilizan para datar rocas y fósiles, lo que permite a los científicos reconstruir la historia de la Tierra. Aquí, en Sheep Rock, parte del Monumento Nacional de Fósiles John Day en Oregón, estas técnicas se pueden usar para datar la gran cantidad de fósiles de mamíferos del yacimiento. Aunque basta con dar un vistazo general a Sheep Rock para reconocerlo, sus estratos rocosos abarcan casi 15 millones de años de la historia de la Tierra.

Datación relativa mediante superposición

Datación absoluta

Los fósiles se encuentran en las rocas en un orden predecible y confiable. Pueden usarse para correlacionar las fechas de formaciones rocosas que están en diferentes lugares. Por ejemplo, si un fósil de la misma especie de roedor con cuernos se halla en una roca que está en otra parte del mundo, es posible que esa roca tenga aproximadamente la misma edad que la cima de Sheep Rock. Si se encontrara otro fósil de la misma especie de falso tigre dientes de sable, la roca en la que se encontrara tendría aproximadamente la misma edad que el estrato rocoso rosado.

La datación absoluta indica a los científicos que el roedor con cuernos vivió hace unos 15 millones de años, el camello de Oregón vivió hace unos 27 millones de años y el falso tigre dientes de sable vivió hace aproximadamente 29 millones de años.

Roedor con cuernos

15 millones de años

Camello de Oregón

27 millones de años

Falso tigre dientes de sable

29 millones de años

Más antiguo

Más reciente

Las capas inferiores de Sheep Rock son más antiguas que las capas superiores. Los fósiles de estas capas inferiores también son más antiguos que los fósiles que se encuentran arriba de ellas.

Datación relativa mediante fósiles

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5. Creación de la escala de tiempo geológico

Figura 1.5 La escala de tiempo geológico divide la historia de la Tierra en eras geológicas, que a su vez pueden dividirse en períodos geológicos. La escala de tiempo verdadero, que aparece en el lado izquierdo del diagrama, muestra que el Precámbrico fue mucho más largo que las eras posteriores.

También se muestran algunos sucesos importantes de la historia de la Tierra y la historia de la vida.

Si alguien te pide que describas tu vida hasta ahora, es posible que dividas el tiempo en bloques. Primero naciste, después atravesaste la infancia, la niñez y ahora la adolescencia. Cada bloque de tiempo tiene sus propias características y sus propios sucesos importantes. En los últimos 4,600 millones de años, la Tierra ha sufrido muchos cambios, al igual que tú. ¿Cómo dividen los científicos la larga historia de la Tierra?

Los científicos organizan la historia de la Tierra usando la escala de tiempo geológico, que se muestra en la Figura 1.5. La escala de tiempo geológico es un modelo usado para estudiar la historia de la Tierra en el que se divide la historia en bloques de tiempo como eras y períodos geológicos.

Un modelo es una representación de un objeto o proceso que facilita la observación de aspectos importantes. La escala de tiempo geológico permite observar la larga historia de la Tierra de un vistazo.

La escala de tiempo geológico Escala de tiempo verdadero

Era

Período

Millones de años antes del presente

Hombre moderno Era del hielo

Cenozoica

Cuarternario 2.6 Neógeno 23 Paleógeno

Formación de la Cordillera de los Andes

Extinción de la mayoría de los dinosaurios Formación de las Montañas Rocosas

Cretácico Mesozoica

Parientes de los primeros seres humanos

Evolución de los mamíferos

66 146

Plantas florales

Jurásico 208 Triásico Pérmico Carbonífero

Paleozoica

Sucesos

Devónico Silúrico Ordovícico Cámbrico

245

Origen de los mamíferos Origen de los dinosaurios Actividad volcánica extrema

290 363 417 443 495 545

Vertebrados terrestres Origen de las plantas Formación de los montes Apalaches Origen de los peces Evolución de la vida animal Vida pluricelular

Precámbrica

2500 3500 4000 4600

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Lección 1

Vida más antigua Formación de los océanos Rocas más antiguas

Formación de la Tierra

Pérmica

Carbonífera

Cámbrica

La historia de la Tierra está dividida en cuatro eras geológicas: precámbrica, paleozoica, mesozoica y cenozoica. Las eras geológicas a su vez se dividen en bloques de tiempo más pequeños llamados “períodos geológicos”. Si observas la escala de tiempo geológico, ¿puedes determinar qué era geológica abarca la mayor cantidad de años en la historia de la Tierra? ¿En qué período geológico vives tú?

Las eras y los períodos geológicos se definen según los cambios principales que ocurrieron en la Tierra en ese momento. ¿Cómo saben los científicos qué ocurrió en la Tierra hace tanto tiempo? Obtienen información de las dataciones relativa y absoluta de las rocas y los fósiles. De hecho, muchas eras y períodos geológicos están asociados a especies de fósiles determinadas. Un cambio repentino en los tipos de fósiles que están presentes puede marcar la línea divisoria entre los diferentes períodos de tiempo geológico. Por ejemplo, la Figura 1.5 muestra que la extinción de la mayoría de los dinosaurios marca el fin del período cretácico y el comienzo del período paleógeno.

La escala de tiempo geológico de la Figura 1.5 también muestra algunos sucesos importantes de la historia de la Tierra y la vida. ¿Cuándo marcó la actividad volcánica el fin de un período geológico y el comienzo de otro? ¿Puedes determinar el período geológico en el que se formaron los montes Apalaches? ¿Durante qué era y período geológicos aparecieron las plantas en la tierra? ¿Y los vertebrados terrestres? ¿Y cuándo apareció tu especie: el ser humano moderno?

Esta es la formación rocosa Templo de Zoroastro en el Parque Nacional del Gran Cañón, en Arizona. La datación absoluta de los estratos rocosos demuestra que las diferentes secciones de la roca datan de diferentes períodos geológicos. Si vuelves a consultar la escala de tiempo geológico, ¿ves que hubo un gran intervalo durante el cual no quedaron estratos rocosos?

Historia de la Tierra

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La historia de la Tierra en 12 horas 11:50 La extinción cretácica elimina muchos dinosaurios.

11:28 Origen de los animales 11:23 Origen de los dinosaurios 10:48 Origen de las plantas terrestres

11:59:57 Origen del ser humano moderno

12:00 Se forma la Tierra.

Comie

nzo

1:34 Rocas terrestres más antiguas 2:21 Fósiles de vida más antiguos

10:26 Origen de los mamíferos

Figura 1.6 Un modelo de la historia de la Tierra en forma de reloj comprime 4,600 millones de años en solo 12 horas. Cada hora representa alrededor de 375 millones de años. Según este modelo, los seres humanos aparecieron en la Tierra a las 11:59:57 a. m. En otras palabras, la historia de los seres humanos es muy breve en comparación con toda la historia de la Tierra.

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Lección 1

6. Modelo de la Tierra e historia de los seres humanos Si estudiaste historia, tal vez pienses que los seres humanos han estado aquí durante mucho tiempo. La Tierra se formó hace alrededor de 4,600 millones de años, y las primeras formas de vida aparecieron hace unos 3,700 millones de años. ¿Cuánto tiempo de la historia de la Tierra ocupan los seres humanos?

Los números que describen la historia de la Tierra son tan grandes que puede ser difícil comprender la proporción de la historia de la Tierra que incluye a los seres humanos. Para visualizarlo, puedes usar un modelo. Recuerda que un modelo es una representación de un objeto o proceso que facilita la observación de aspectos importantes. En este caso, el modelo es un reloj.

Mira el modelo del reloj que se muestra en la Figura 1.6. En este modelo, la Tierra se forma al comienzo del día, a las 12 de la medianoche. El momento presente ocurre 12 horas después, a las 12 del mediodía. Si usas este modelo, ¿cuándo ocurrieron los sucesos importantes de la historia de la Tierra?

La Tierra se enfrió y las rocas se solidificaron aproximadamente a la 1:34 a. m. Las bacterias antiguas dejaron los fósiles más viejos de la Tierra una hora después, cerca de las 2:21 a. m. En las horas siguientes, la vida en la Tierra cambió. La mayoría de los seres vivos que conoces no aparecieron sino hasta las últimas horas de la mañana. Los primeros animales aparecieron a las 10:26 a. m. Las primeras plantas terrestres aparecieron a las 10:48 a. m. Los dinosaurios aparecieron a las 11:23 a. m. Los mamíferos aparecieron unos minutos más tarde, a las 11:28 a. m. ¿Recuerdas que un meteorito enorme chocó contra la Tierra aproximadamente en el momento en que se extinguieron los dinosaurios? Ese meteorito llegó a las 11:50 a. m.

¿Y los seres humanos? ¿Cuándo aparece en la Tierra la especie humana, Homo sapiens en el modelo del reloj? La respuesta es a las 11:59 a. m. y 57 segundos. En otras palabras, si toda la historia de la Tierra se comprimiera en 12 horas, los seres humanos modernos habrían estado aquí solo durante los últimos 3 segundos.

El Homo sapiens ha vivido en la Tierra solo unos 300,000 años. Esa es la edad de los fósiles humanos más antiguos, hallados en África, que comparten la anatomía con el ser humano moderno. La historia de la civilización humana, esa parte de la historia caracterizada por un nivel avanzado de cultura, ciencia y gobierno, es incluso más breve. La civilización humana ha existido solo en los últimos 12,000 años de la historia de la Tierra. En comparación con la larga historia del planeta Tierra, la civilización humana solo ha existido en un abrir y cerrar de ojos.

RESUMEN DE LA LECCIÓN

Historia de la Tierra La formación de la Tierra y el origen de la vida El sistema solar, incluida la Tierra, se formó a partir de una nube giratoria de polvo y gas. La Tierra era un planeta líquido en sus comienzos, pero luego se enfrió, se solidificaron las rocas y se formaron los océanos. La vida se originó en los primeros océanos. Los científicos no saben todos los detalles acerca de cómo se originó la vida en la Tierra, pero sí saben que existe hace mucho tiempo.

Las primeras evidencias de vida son los fósiles de bacterias de aproximadamente 3,700 millones de años.

Datación relativa e historia de la Tierra La datación relativa permite a los científicos ordenar las rocas y los fósiles según su edad, del más antiguo al más reciente. La datación relativa se basa en la superposición, la idea de que las rocas y los fósiles más antiguos se hallan debajo de los más recientes.

Usar fósiles para reconstruir la historia de la Tierra Los científicos pueden usar fósiles para relacionar las edades de los estratos rocosos en diferentes lugares del mundo. Determinados eventos de la historia de la Tierra también pueden ayudar, ya que tuvieron efectos visibles en todo el planeta.

Datación absoluta de rocas y fósiles La datación absoluta permite a los científicos asignar una edad aproximada a las rocas y a los fósiles. La datación absoluta se basa en elementos radiactivos que cambian a un ritmo predecible con el paso del tiempo.

Creación de la escala de tiempo geológico Los científicos usan la escala de tiempo geológica para dividir la historia de la Tierra en diferentes eras y períodos geológicos. La línea divisoria entre los diferentes períodos geológicos puede estar marcada por un cambio repentino en los tipos de fósiles que están presentes.

Modelo de la Tierra e historia de los seres humanos La historia de los seres humanos en la Tierra es muy breve en comparación con toda la historia de la Tierra. Los fósiles más antiguos de nuestra especie tienen solo alrededor de 300,000 años, y la historia de la civilización humana es incluso más corta.

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LEER MÁS A FONDO

¿Fueron reales los hobbits?

La clásica historia de J. R. R. Tolkien, El señor de los anillos, cuenta las aventuras de Frodo Bolsón y su comunidad de hobbits ficticios. Los hobbits se parecen a los seres humanos, pero son muy pequeños y tienen pies grandes y dedos peludos. ¿Podría una especie antigua parecida a los hobbits estar emparentada con el ser humano moderno?

Un descubrimiento inesperado Corría el mes de septiembre de 2003. En la remota isla de Flores de Indonesia, un equipo de arqueólogos australianos e indonesios

Los científicos se sorprendieron cuando hallaron los restos de un pequeño pariente del ser humano en una cueva en Flores, Indonesia. Esta es una representación que hizo un artista de la apariencia del Homo floresiensis.

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Lección 1

excavaba en busca de huesos dentro de una cueva de piedra caliza conocida como Liang Bua, que significa “cueva fría”. Los científicos buscaban evidencias de pueblos antiguos que podrían haber vivido en la cueva. Pero lo que encontraron ese día los dejó atónitos.

Durante una excavación, un trabajador raspó con la pala la parte superior de un cráneo. Con cuidado, comenzó a quitar el sedimento que rodeaba al hueso. Unas horas más tarde, llamó a un experto para que inspeccionara la porción excavada del cráneo, que era excepcionalmente pequeña. El experto dijo que se trataba del cráneo del primer Homo sapiens; o ser humano, y que probablemente fuera de un niño pequeño debido a su tamaño. Pero varios días después, cuando el equipo excavó un trozo de mandíbula, se sorprendieron al ver que los dientes eran de un adulto y no de un niño. No se trataba de un niño Homo sapiens; ¡era un adulto desarrollado de un pariente extinto de los seres humanos!

Hacia el final de la temporada, el equipo había recuperado gran parte del resto del esqueleto. Los trozos de huesos se trasladaron a un laboratorio situado en la capital de Yakarta, donde los ensamblaron y formaron un esqueleto que medía poco más de un metro de alto. ¡Es aproximadamente la altura de un niño de 3 años! La especie recibió el nombre científico de Homo floresiensis, por la isla en la que se halló.

Pero muchas personas lo conocen por su sobrenombre: “el hobbit”.

Cabeza pequeña, pies grandes Aunque muchos todavía llaman al Homo floresiensis “el hobbit”, los hobbits no son reales. Son personajes ficticios que imaginó J. R. R. Tolkien. Pero es fácil ver por qué estos pequeños parientes del ser humano recibieron ese sobrenombre.

Quizás la característica más llamativa del Homo floresiensis es su cráneo pequeño. El científico australiano que examinaba el cráneo encontrado en Liang Bua nunca había visto un cráneo tan pequeño.

Desesperado por medir el volumen, pasó de contrabando una bolsa de semillas de mostaza por la aduana y las llevó al laboratorio. Si colocaba una cantidad específica de semillas dentro del cráneo, podría determinar el volumen del cráneo y, por lo tanto, el tamaño del cerebro. ¡Pero el cráneo se llenó demasiado rápido! Tenía un volumen de tan solo 400 mililitros (mL). Compáralo con el cerebro del ser humano moderno, que tiene un volumen de 1300 mL aproximadamente.

Los científicos que estudiaban los huesos de otros esqueletos de Homo floresiensis excavados en Liang Bua observaron otras características que diferenciaban a esta especie del ser humano moderno.

Además de tener el cuerpo y el cráneo pequeños, el Homo floresiensis también tenía piernas anchas, no tenía barbilla y tenía pies largos y planos.

Algunos científicos especulan que los pies grandes les permitían a los “hobbits” trepar árboles con facilidad y escapar de los temibles dragones de Komodo que deambulaban por la isla en ese momento.

Los científicos pudieron aprender más sobre cómo vivía el Homo floresiensis a partir de otros artefactos que había en la cueva. Por ejemplo, los arqueólogos hallaron herramientas de piedra y huesos y dientes de animales locales, como dragones de Komodo, grandes roedores y pequeños elefantes llamados estegodontes. A partir de estos objetos, los científicos pudieron inferir que, a pesar de sus pequeños cuerpos y cerebros, los Homo floresiensis eran cazadores expertos.

Luego de excavar los huesos del Homo floresiensis en una cueva de Liang Bua, los científicos tomaron sus medidas. El cráneo del Homo floresiensis, que se muestra a la izquierda, es mucho más pequeño que el cráneo del ser humano moderno, que se muestra a la derecha.

La cueva de Liang Bua se encuentra en la isla indonesia de Flores. En 2003, un equipo de científicos descubrió los restos de un pariente lejano y desconocido de los seres humanos, que más tarde recibió el nombre de Homo floresiensis.

Historia de la Tierra

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El viaje del hobbit Cuando las noticias del “hobbit” salieron a la luz, todos querían saber más sobre la historia del pequeño pariente del ser humano. ¿Cuándo vivió en Flores y cómo llegó allí? ¿Por qué era tan pequeño?

Para responder la primera pregunta, los científicos comenzaron a analizar los huesos y los sedimentos hallados en la cueva. Usando métodos de datación absoluta, los científicos calcularon que los huesos tenían una edad de aproximadamente 60,000 a 100,000 años.

Un conjunto de herramientas de piedra descubierto en la cueva databa de 190,000 a 50,000 años atrás. ¿De dónde provino originalmente el “hobbit”? Otro pariente del ser humano, el Homo erectus, vivía en esa área cientos de miles de años antes que los “hobbits”. ¿Podrían estos dos estar emparentados?

Si bien el Homo erectus era mucho más grande que el Homo floresiensis, una comparación de sus cráneos demostró que los dos tenían muchas características similares, entre ellas, una frente prominente, la cara plana y una postura encorvada. ¿Podría un grupo de Homo erectus haber cambiado con el tiempo y haberse convertido en Homo floresiensis? Los científicos ahora creen que, efectivamente, eso es posible. La teoría más aceptada es la siguiente: una población de Homo erectus que vivía al noroeste de Flores quedó varada de algún modo en la remota isla, tal vez durante una gran tormenta que los alejó hacia el océano. Durante los siguientes cientos de miles de años, esta especie más grande se achicó y se convirtió en Homo floresiensis. Los científicos también tienen una teoría acerca de cómo se produjo esta transformación del tamaño.

La isla de Flores se encuentra en el este de Indonesia. Probablemente, el Homo erectus, que podría haber sido arrastrado hasta la isla durante una gran tormenta, vivió aislado allí durante los siguientes cientos de miles de años. Según sus investigaciones, los científicos creen que esta especie evolucionó en la isla y se convirtió en el Homo floresiensis.

Birmania

Laos Tailandia

Filipinas

Camboya

Vietnam

Malasia

Yakarta

a I n d o n e s i Flores Australia

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Lección 1

Enanismo insular Junto con los huesos de un Homo floresiensis en la cueva Liang Bua, los arqueólogos hallaron los restos de otro animal excepcionalmente pequeño: el estegodonte, o elefante pigmeo. Así como el “hobbit” era una versión pequeña de otros parientes del ser humano, el estegodonte era una versión pequeña de los elefantes más grandes que habitaban en Indonesia en ese momento. ¿Por qué ambas especies de la isla eran más pequeñas que sus parientes del continente? La diferencia en el tamaño es un fenómeno conocido como enanismo insular. Algunos animales que quedan aislados en pequeñas islas se achican a lo largo de muchas generaciones y se vuelven versiones más pequeñas de sus antecesores. ¿Por qué? Algunos científicos explican que, debido a que en las islas generalmente hay menos alimentos y el suministro puede ser más inestable, los individuos pequeños sobreviven mejor que sus parientes más grandes, que necesitan comer más para sobrevivir. Con el tiempo, la población se compone de individuos más pequeños.

Los científicos estiman que el Homo floresiensis se extinguió hace unos 50,000 años. ¿Por qué? El suministro inestable de alimentos de la isla hace que las poblaciones que viven allí sean vulnerables a las hambrunas. ¿Esto es lo que le ocurrió al “hobbit”? Algunos científicos creen que sí. Otros se preguntan si el Homo sapiens, que se abrió camino en la región aproximadamente en el momento en que se extinguió el Homo foresiensis, podría haber provocado la desaparición de la especie más pequeña. En otros lugares, la llegada del Homo sapiens coincide con la desaparición de otros seres humanos primitivos. Los científicos atribuyen el éxito del ser humano moderno en comparación con sus ancestros a su avanzado cerebro, su capacidad de cooperación y la tendencia a tener un comportamiento extremadamente agresivo. Es posible que el diminuto “hobbit” no hubiera tenido posibilidades frente a su primo más grande.

Con más datos, los científicos tal vez puedan descubrir algún día qué le ocurrió finalmente al “hobbit”. Actualmente, los arqueólogos buscan restos del ser humano moderno en Flores para saber si esos fósiles pueden brindar indicios de cómo interactuaban el hombre moderno y los “hobbits”. ◆

Los “hobbits”, así como algunos animales de la isla de Flores, eran mucho más pequeños que sus parientes del continente. Mientras que el ser humano moderno mide aproximadamente 1.7 m de alto, el Homo floresiensis medía apenas poco más de 1 m. Su diminuto tamaño podría haberlo ayudado a sobrevivir en un entorno con recursos limitados.

Historia de la Tierra

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En el Cuaderno interactivo del estudiante: • Pensarás en lo que ya sabes.

• Tomarás notas a partir de la lectura.

• Anotarás lo que descubras en cada investigación.

• Mostrarás lo que has aprendido.

Al final del año escolar, ¡podrás volver a mirar las páginas de tu cuaderno para recordar todo lo que exploraste en ciencias!

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L A H I STO R I A D E L A V I DA E N L A T I E R R A

C U A D E R N O I NT E R AC T I VO

Historia de la Tierra O B S E R VA R F E N Ó M E N O S

Fenómeno: En el desierto de Sonora, los fósiles que se hallan al pie de un cañón son diferentes de los que se hallan en la parte superior.

1. ¿Qué preguntas tienes sobre este fenómeno?

INVESTIGACIÓN 1

1. ¿Qué pistas en las laderas de estas montañas sirven para explicar cómo se formó la roca?

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Historia de la Tierra

1

CUADERNO INTERACTIVO

2. Usa este espacio en blanco para tomar notas de tu investigación sobre los datos hallados en el yacimiento del desierto de Sonora.

3. Dibuja un modelo de tu yacimiento. Rotula los diferentes estratos rocosos y fósiles hallados.

Toma nota del color o la textura de arena o suelo que mejor representaría cada estrato en tu modelo 3D.

4. Basándote en el registro fósil, escribe una historia de lo que sucedió en este medioambiente a lo largo del tiempo.

5. ¿En qué se parecen tu historia y la de la otra pareja de estudiantes? ¿A qué se deben las semejanzas o diferencias entre ambas?

2

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C U A D E R N O I NT E R AC T I VO 1 - La formación de la Tierra y el origen de la vida

1. Numera las siguientes imágenes siguiendo la secuencia de formación del sistema solar. La última se completó a modo de ejemplo.

2. A menudo, la palabra “teoría” se usa para describir una idea que se le ocurrió a alguien. ¿En qué se diferencia ese uso de la palabra “teoría” de la definición de una teoría científica?

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Historia de la Tierra

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CUADERNO INTERACTIVO

3. Crees que el agua hierve a 212 grados Fahrenheit (100 grados Celsius). Siguiendo una escala de mejor a peor, escribe el número de cada enunciado según cómo apoya tu afirmación.

1. Tu primo dijo que puso a prueba la temperatura del agua hirviendo y descubrió que hierve a 100 °C. 2. La mayoría de las personas que conoces creen que el agua hierve a 100 °C. 3. Mediste con un termómetro la temperatura del agua hirviendo. Repetiste el experimento 3 veces. En cada experimento, el termómetro marcó 100 °C. 4. Leíste un artículo de una revista científica donde se explica que en 50 laboratorios de todo el mundo se puso a prueba la temperatura del agua y que, en todos ellos, se comprobó que hierve a 100 °C. Mejor evidencia

Peor evidencia

4. ¿Qué descubrimiento llevó a los científicos a creer que la vida en la Tierra se originó hace 3,500 millones de años?

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C U A D E R N O I NT E R AC T I VO INVESTIGACIÓN 2

1. Crea un sistema para registrar dónde hallaste cada fósil. Una cuadrícula podría servir. Escribe allí dónde hallaste cada fósil y qué organismo era.

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Historia de la Tierra

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CUADERNO INTERACTIVO

2. Después de revisar todo el yacimiento, ¿qué puedes afirmar acerca de la época o el medioambiente en el que vivieron esos organismos? Elige 15 de los organismos fosilizados del yacimiento. Anota tus resultados en la tabla.

Organismo:

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Capa:

Medioambiente en el que vivió:

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3. Intenta adivinar cuáles son más antiguos: los huesos blancos o los trilobites azules.

4. Explica qué fósiles son los más antiguos y cuáles son los más recientes. ¿Cómo lo sabes?

Fundamenta tu respuesta basándote en los datos.

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CUADERNO INTERACTIVO

5. ¿Qué patrones observas en la línea cronológica geológica de la vida en la Tierra?

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C U A D E R N O I NT E R AC T I VO

6. Combina los datos que reuniste con los del otro grupo para crear una tabla que incluya la edad relativa de todos los fósiles hallados en ambos yacimientos.

7. ¿Qué información sobre los estratos rocosos y los fósiles te sirve para respaldar tu modelo de la edad relativa de los fósiles de ambos yacimientos? Usa esa información para respaldar tu argumento en las Hojas de trabajo F.

8. ¿Cuál es la edad relativa del nuevo fósil morado con forma de corazón?

9. Explica por qué a menudo se hallan corales cuerno en la misma capa que los trilobites pero nunca en la misma capa que los fósiles de dinosaurios.

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CUADERNO INTERACTIVO 2 - Datación relativa e historia de la Tierra

1. ¿Cómo se formaron las capas de roca en la ladera de esta montaña?

2. ¿Cuál de las capas de roca es la más antigua, y cuál es la más reciente?

3. ¿Por qué la mayoría de los fósiles hallados pertenecen a organismos que vivieron en el agua o cerca del agua?

4. ¿Qué diferencia hay entre una ley científica y una teoría científica?

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5. Traza una línea para indicar la ubicación relativa de cada uno de estos fósiles en la colina.

3 - Usar fósiles para reconstruir la historia de la Tierra

1. ¿Qué capas de América del Norte tienen la misma edad que las capas de Europa? Usa el número o la letra de la capa para identificarla.

2. ¿Cómo se usa la capa de iridio para conocer la edad relativa de diferentes fósiles y estratos rocosos?

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CUADERNO INTERACTIVO INVESTIGACIÓN 3

Usa la tabla Desintegración del potasio en argón para determinar qué edad tendría la muestra de cada estación. Recuerda que las cuentas de color verde representan el potasio y las cuentas de color azul representan el argón.

Desintegración del potasio en argón

Porcentaje de potasio y argón en la muestra

Potasio

Argón

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

0

1

2

3

4

5

6

7

Miles de millones de años de desintegración

1. Completa la tabla para cada estación: Estación

Nro. de cuentas de color verde (potasio)

Nro. de cuentas de color azul (argón)

Porcentaje de potasio en la muestra

Porcentaje de argón en la muestra

Edad de la muestra

1 2 3 4 5 6 12

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C U A D E R N O I NT E R AC T I VO 4 - Datación absoluta de rocas y fósiles

1. ¿En qué se diferencian la datación absoluta y la datación relativa? Completa la siguiente tabla con datación absoluta, datación relativa o ambas.

Característica

¿Datación absoluta, datación relativa o ambas?

Puede indicarte la edad exacta de un fósil o una roca.

Debes comparar la ubicación de la roca o el fósil con otra ubicación para determinar la edad.

Se basa en un patrón establecido de desintegración radiactiva.

Es un método confiable para datar fósiles o rocas.

Se puede usar para comparar la edad de dos fósiles o rocas que se hallaron en diferentes lugares del mundo.

2. Si la mitad del uranio que está presente en una roca tarda 700 millones de años en desintegrarse y formar plomo, ¿qué edad tienen los siguientes fósiles?

a) un fósil compuesto por 50 % de uranio y 50 % de plomo

b) un fósil compuesto por 25 % de uranio y 75 % de plomo 5 - Creación de la escala de tiempo geológico

1. ¿Qué es la escala de tiempo geológico? Explica por qué la escala de tiempo geológico es un modelo.

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CUADERNO INTERACTIVO

Usa la escala de tiempo geológico para responder las siguientes preguntas.

Escala de tiempo verdadero

Era

Período

Millones de años antes del presente

Hombre moderno Era del hielo

Cenozoica

Cuarternario 2.6 Neógeno 23 Paleógeno

Formación de la Cordillera de los Andes

Extinción de la mayoría de los dinosaurios Formación de las Montañas Rocosas

Cretácico Mesozoica

Parientes de los primeros seres humanos

Evolución de los mamíferos

66 146

Plantas florales

Jurásico 208 Triásico Pérmico Carbonífero

Paleozoica

Sucesos

Devónico Silúrico Ordovícico Cámbrico

245

Origen de los mamíferos Origen de los dinosaurios Actividad volcánica extrema

290 363 417 443 495 545

Vertebrados terrestres Origen de las plantas Formación de los montes Apalaches Origen de los peces Evolución de la vida animal Vida pluricelular

Precámbrica

2500 3500 4000 4600

Vida más antigua Formación de los océanos Rocas más antiguas

Formación de la Tierra

2. ¿En qué era vivieron los dinosaurios?

3. ¿Cuántos millones de años duró la era paleozoica?

4. ¿Durante qué período se hallaron los primeros parientes de los seres humanos?

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C U A D E R N O I NT E R AC T I VO 6 - Modelo de la Tierra e historia de los seres humanos

1. Los fósiles y la evidencia más antiguos de los seres humanos modernos en la Tierra se remontan a unos 200,000 años. Antes de esa época, vivieron los antepasados de los seres humanos y los neandertales. Si toda la historia de la Tierra pudiera comprimirse en 12 horas, ¿en qué momento verías por primera vez a los seres humanos modernos?

COMPRENDER LOS FENÓMENOS

Fenómeno: En el desierto de Sonora, los fósiles que se hallan al pie de un cañón son diferentes de los que se hallan en la parte superior.

1. Usa lo que aprendiste para explicar este fenómeno.

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