Tema 03 La historia de la Tierra

Tema 3 La historia de la Tierra

1. Introducción 2. La Tierra, un planeta en continuo cambio 3. Métodos de datación 3.1. Datación relativa 3.2. Datación absoluta 4. La historia geológica de la Tierra 4.1. La formación del Sistema Solar 4.2. El Precámbrico 4.3. La era paleozoica 4.4. La era mesozoica 4.5. La era cenozoica

Tema 3 - La historia de la Tierra

1. Introducción El planeta Tierra se formó, aproximadamente, hace 4600 m.a. y la reconstrucción de los acontecimientos más importantes ocurridos a lo largo de nuestra historia es uno de los retos más importantes de la geología y la biología. Cuanto mayor sea la información, mejor será la comprensión del funcionamiento de nuestro planeta y de la vida que contiene.

El estudio de la historia de la Tierra solo puede hacerse con toda una serie de procedimientos que nos ayudarán a datar los restos del pasado, a explicar lo que pasó en cada época y a entender sus repercusiones.

Aunque el registro de épocas pasadas es muy limitado, razón por la cual se reescriben acontecimientos con nuevos descubrimientos, la historia de la Tierra se divide en cuatro eones, y el último de ellos, el Fanerozoico, nos muestra la evolución de la vida hasta nuestros días, así como los acontecimientos geológicos que han conducido a la posición actual de los continentes. Con los estudios en datación también podemos conocer otros factores como la composición de los gases atmosféricos o el clima en cada período.

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2. La Tierra, un planeta en continuo cambio En la antigüedad se pensaba que el relieve del planeta no cambiaba, por lo que los continentes y sus formaciones permanecían inalterables a lo largo del tiempo. Hoy conocemos que la Tierra tiene unos 4600 m.a. y, desde su creación, las condiciones han ido variando constantemente. Los cambios principales afectan a: ➯ Cambios climáticos: Actualmente podemos ver un cambio climático provocado por el ser humano, pero a lo largo de la historia también se han producido variaciones en el clima, intercalando periodos cálidos o de invernadero con periodos fríos o glaciaciones. Estas variaciones se pueden conocer por los rastros que dejan, como la formación de rocas evaporíticas (originadas por la evaporación del agua de los océanos) en las etapas cálidas, o por las rocas llamadas tillitas (se originan por el arrastre de sedimentos de los glaciares) en las etapas frías. ➯ Cambios eustáticos: Los cambios climáticos también implican cambios en el nivel del mar. Cuando ocurre una subida del nivel del mar, se produce una transgresión que reduce el área de los continentes, si ocurre una bajada, se produce una regresión que aumenta la superficie continental.

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➯ Cambios atmosféricos: Los gases atmosféricos, así como su proporción, han cambiado a lo largo de la historia. Antes de surgir la vida (concretamente los organismos fotosintéticos) no existía ni oxígeno (O2) ni ozono (O3) en la atmósfera y la concentración de dióxido de carbono (CO2) era mucho mayor. Esto nos muestra que los seres vivos pueden cambiar mucho las condiciones del planeta.

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➯ Cambios paleogeográficos: Tal y como se ha visto en los temas anteriores, los continentes cambian su posición por la tectónica de placas, fragmentándose y uniéndose, al igual que se abren y cierran los océanos, y generando nuevos relieves como las cordilleras. ➯ Cambios en la biodiversidad: El registro fósil nos muestra cómo han aparecido y extinguido las especies a lo largo de la historia.

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Todos los cambios ocurren por diversos factores que, en su conjunto, van modificando nuestro planeta con el paso del tiempo. Existen dos teorías: ➯ Catastrofismo: Los cambios se deben a sucesos puntuales y catastróficos que modifican radicalmente las condiciones del planeta. Hoy conocemos que estos fenómenos han ocurrido, siendo el más famoso el meteorito que impactó hace 66 m.a. ➯ Gradualismo: Los cambios se deben a sucesos lentos e imperceptibles que irán modificando, con el tiempo, las condiciones del planeta. Procesos como la tectónica de placas o la erosión serían los responsables.

Actualmente sabemos que ambos procesos ocurren, por lo que las condiciones del planeta van cambiando continuamente mediante procesos lentos y, en algunos momentos, existen cambios bruscos por algún factor puntual. La unión de ambas teorías se conoce como neocatastrofismo.

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3. Métodos de datación Para conocer la historia de nuestro planeta, es imprescindible tener toda una serie de técnicas que nos permitan datar su antigüedad, es decir, situar en el tiempo un suceso o un objeto determinados. La información se extrae de las rocas y de los fósiles, conociendo así el denominado tiempo geológico, que es el período transcurrido desde la formación de la Tierra hasta la actualidad, incluyendo el proceso de formación de nuestro planeta y todos los sucesos geológicos, climáticos y biológicos posteriores hasta nuestros días. Existen dos métodos de datación, cada uno con múltiples técnicas, que nos darán información muy valiosa sobre lo acontecido en el pasado: 3.1.- Datación relativa: Consiste en ordenar las rocas, los fósiles y los acontecimientos pasados desde los más antiguos a los más modernos. Con estos métodos no podemos conocer la edad exacta, pero nos permiten sacar una información muy valiosa sobre las condiciones en las que se crearon y situar de una forma bastante precisa los periodos en los que ocurrieron. Para entender la datación relativa, es necesario recordar que en nuestro planeta, el relieve y su constante cambio, se debe a dos procesos geológicos:

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➯ Procesos geológicos internos: Actúan desde el interior y su energía proviene de las altas presiones y temperaturas que se dan en el interior de la Tierra. Su efecto se plasma en fenómenos como el vulcanismo, los terremotos y la formación de continentes, océanos y cadenas montañosas. Estos procesos son los responsables de la creación del relieve y de la formación de las rocas magmáticas y metamórficas. ➯ Procesos geológicos externos: Modifican el relieve desde el exterior y su energía proviene del Sol y de la fuerza de la gravedad, por lo que sus principales agentes son la atmósfera, el viento, las aguas continentales, los mares, el hielo y los seres vivos. Estos agentes se encargan de erosionar las rocas y transportar los materiales resultantes desde las zonas más altas a las más bajas, donde sedimentan o se depositan. Estos procesos son los responsables de la nivelación de la superficie terrestre y de la formación de las rocas sedimentarias.

Esto significa que el relieve de cualquier zona es el resultado de la acción de los procesos geológicos internos y externos. Si han predominado los internos, tendremos zonas elevadas como las cordilleras formadas tras un proceso orogénico; si han predominado los externos, la superficie estará nivelada y el terreno será una llanura.

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Teniendo en cuenta el modo de acción de los procesos geológicos, de los tres tipos de rocas que existen, las rocas sedimentarias son las que nos aportarán más información sobre la historia geológica por varias razones: ➯ Al formarse en la superficie, nos indican las condiciones que imperaban durante su formación como el clima, la presencia o ausencia de agua y hielo o la modificación por seres vivos. ➯ A excepción de algunas rocas metamórficas, las rocas sedimentarias son las únicas en las que encontramos fósiles, los cuales son muy importantes para conocer las especies de cada época, si estaba en una zona acuática o continental o aproximarnos a su edad. ➯ Por último, al formarse tras una etapa de sedimentación, las rocas sedimentarias aparecen formando estratos o capas, lo cual permite ordenarlas y datarlas con facilidad.

Cada estrato tendrá una parte superior o techo (t), una parte inferior o muro (m) y un grosor o potencia (p) que nos informa sobre el tiempo que ha estado produciéndose la sedimentación.

Techo de la serie Techo del estrato

Potencia Muro del estrato Muro de la serie

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Por lo visto anteriormente, los principales métodos de datación relativa se centran en el estudio de los estratos que forman las rocas sedimentarias y los fósiles que contienen. De esta forma, analizando el orden en el que se depositaron podremos deducir su antigüedad relativa y estudiando su composición descubriremos en qué circunstancias se produjo dicho depósito.

El análisis de los estratos se basa en una serie de principios lógicos a partir de los cuales podremos reconstruir la historia geológica: 1. Principio del uniformismo y del actualismo: Los procesos geológicos que han han ocurrido a lo largo de la historia de nuestro planeta, así como los efectos que producen, han acontecido bajo las mismas leyes que imperan en la actualidad. Esto significa que si en la actualidad un tipo de roca se erosiona de una forma concreta por la corriente de un río, hace 200 m.a. se erosionaba de la misma manera y, por ello, cuando vemos ese tipo de erosión en un estrato, podemos deducir cómo se ha producido.

De esta forma, estudiando el presente podemos obtener información de lo que sucedió en el pasado y ver los cambios que se han producido.

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2. Principio de superposición de los estratos: Por el principio anterior, un estrato es más moderno que los que se encuentran debajo y más antiguo que los que tiene encima. Esto se cumple en la mayoría de los casos, pero hay que tener en cuenta que en ocasiones los estratos pueden estar invertidos.

3. Principio de la horizontalidad original: Los estratos se depositan en posición horizontal en las cuencas sedimentarias y permanecerán de esta forma si no actúa ninguna fuerza sobre ellos. La sucesión de estratos de una zona se llama columna estratigráfica.

Columna estratigráfica

Estrato más moderno

Estrato más antiguo

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Un estrato puede sufrir muchas modificaciones desde que se formó, por lo que hay toda una serie de consideraciones que deberán hacerse para interpretar todos los fenómenos que se han producido: ➯ Pérdida de la horizontalidad: Las fallas y los pliegues mueven y modifican los estratos, pudiendo alterar el orden de los mismos e incluso encontrarlos invertidos.

Estrato más moderno

Estrato más antiguo

Falla normal

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➯ Inversión de estratos: Existen métodos para conocer dónde está el techo de un estrato, como las grietas de desecación, las huellas y restos de seres vivos o las rizaduras. Así sabremos si el estrato está invertido.

➯ Pérdida de estratos: Hay procesos como la erosión que pueden eliminar estratos y dejar vacíos en la información de una columna estratigráfica. Estas interrupciones en el registro se llaman discontinuidades estratigráficas y su identificación será crucial para interpretar correctamente el corte.

Continuidad

Disconformidad

Discordancia

Inconformidad

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4. Principio de superposición de procesos: Un proceso geológico es más joven que las rocas a las que afecta y más antiguo que las que no han sido afectadas por él. Es decir, que si en una columna estratigráfica existe una falla que afecta a la mitad de los estratos, los estratos que aparecen cortados se habrán depositado antes de producirse la falla y los no cortados después. De la misma manera, un estrato erosionado se habrá formado antes de sufrir dicha erosión.

5. Principio de la continuidad lateral: Un estrato tiene la misma edad a lo largo de toda su extensión horizontal. Esto significa que, aunque un estrato no sea continuo por factores como la erosión, están correlacionados y se formaron a la vez.

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6. Principio de sucesión faunística: Desde que surgió la vida, cada período tendrá un contenido fósil característico que tendrá la misma edad que el estrato que lo contiene. Esto nos permite identificar estratos de áreas muy separadas ya que capas diferentes y alejadas con el mismo contenido fósil tendrán la misma edad relativa.

La datación mediante fósiles debe realizarse con fósiles guía, que son aquellos que vivieron en cortos períodos de tiempo y tuvieron una gran distribución en el planeta, así nos permitirá datar la edad relativa de estratos de todo el mundo.

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Al igual que los fósiles guía, también existen los denominados niveles guía, que son estratos que aparecen en la mayor parte del planeta como consecuencia de fenómenos globales, ayudándonos a datar la edad relativa de los estratos que están encima o debajo. El ejemplo más característico es el límite K-T, que marca la extinción masiva ocurrida hace 66 m.a. (final del Cretácico y principio del Paleógeno) con una banda que puede apreciarse en las columnas estratigráficas de casi todo el planeta.

o n e óg /PG e l Pa ite K o Lím etácic Cr

Paleógeno G Límite K/P Cretácico

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Los fósiles son muy importantes para la datación relativa ya que nos permiten datar las rocas que los contienen y saber el ambiente sedimentario en el que se depositaron (oceánico o continental). Se definen como los restos de seres vivos o señales de su actividad que han quedado conservados en rocas sedimentarias o, en algunas ocasiones, en rocas metamórficas. La paleontología es la ciencia que se encarga del estudio de los fósiles.

Cuando muere un ser vivo, se descompondrá y no dejará ningún resto, pero en determinadas ocasiones puede fosilizarse si queda enterrado y empiezan a mineralizarse sus partes duras o las marcas de su actividad como sus huellas. En cualquier caso, las partes blandas no fosilizan y el proceso es muy excepcional, por lo que el registro fósil, cuando se encuentra, representa un pequeño porcentaje de la totalidad de especies que han existido.

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Para la datación relativa nos interesan los fósiles guía y los más característicos de las tres Eras del Fanerozoico son: ➯ Paleozoico: Los más representativos son los trilobites (artrópodos marinos), graptolitos (hemicordados marinos y coloniales), helechos gigantes como el género Lepidodendron y peces acorazados que presentaban placas óseas en la parte anterior de su cuerpo.

Trilobites

Lepidodendron

Graptolitos

Peces acorazados

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➯ Mesozoico: Aquí se encuentran los amonites (moluscos cefalópodos con concha externa), belemnites (moluscos cefalópodos con concha interna similares a los calamares y las sepias) y reptiles, pudiendo ser terrestres (dinosaurios), acuáticos (ictiosaurios) o aéreos (pterosaurios).

Ammonites

Belemnites

Dinosaurio

➯ Cenozoico: Destacan el género Nummulites (foraminíferos bentónicos que formaban pequeñas conchas circulares similares a monedas) y todo tipo de restos de mamíferos.

Nummulites

Megatherium

Dientes de sable

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Principio del uniformismo y del actualismo

Las leyes que rigen los procesos geológicos han sido las mismas y producen los mismos efectos durante toda la historia de la Tierra

Principio de superposición de los estratos

Los estratos superiores son más recientes que los inferiores ya que los sedimentos nuevos se depositan encima de los anteriores

Principio de la horizontalidad original

Los estratos se depositan siempre de forma horizontal y permanecerán así si no actúa ninguna fuerza sobre ellos

Principio de superposición de procesos

Un proceso geológico es más joven que las rocas a las que afecta y más antiguo que las que no han sido afectadas por él

Principio de la continuidad lateral

Los estratos tienen la misma edad a lo largo de toda su extensión horizontal

Principio de sucesión faunística

Cada edad geológica tiene unos fósiles característicos, por lo que estratos con los mismos fósiles tendrán la misma edad

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➀ ➅

➁ ➄

➂

➃

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➀ Por el principio de superposición de los estratos, sabemos que en primer lugar se depositaron los estratos A, B, C y E en este orden. ➁ Como el estrato D es un sill, es decir, una intrusión magmática, se puede deducir que es más jóven que los estratos que lo contienen por el principio de superposición de procesos. Otra prueba es la presencia de fragmentos de los estratos C y E en la intrusión, corroborando que ya estaban durante su depósito. ➂ Por el principio de superposición de procesos también conocemos que después se produjo la intrusión magmática del dique F, ya que afecta a todos los estratos anteriores, por lo que es más joven que ellos. ➃ Todo el conjunto sufre una inclinación como consecuencia de un pliegue que da lugar a la pérdida de la horizontalidad de los estratos. Después se produce una erosión que afecta a los estratos C y E y a las intrusiones D y F. ➄ Por el principio de superposición de los estratos, se produce el depósito de G, H, I, J y K, en este orden. ➅ Erosión actual de la superficie por diferentes agentes externos como un cauce fluvial. Como no se conoce el alcance de la erosión, no se puede precisar si se depositaron más estratos en la fase anterior.

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3.2.- Datación absoluta: Consiste en determinar con la mayor exactitud posible la edad de determinados sucesos o materiales. Teniendo en cuenta la edad de la Tierra, los métodos tendrán que ser capaces de determinar edades en millones de años. Existen varios métodos, los más utilizados son los siguientes: ➯ Dendrocronología: Se basa en el estudio de los anillos de crecimiento del tronco de los árboles (cada año se producen dos anillos, uno claro y uno oscuro) y su grosor depende de las condiciones ambientales, si eran desfavorables, como una sequía intensa, serán bandas finas y si eran favorables serán más gruesas. Pese a que la datación es muy precisa, dependemos de la longevidad de la especie para hacer reconstrucciones y no nos permite remontarnos a períodos muy antiguos. ➯ Testigos de hielo: El análisis del hielo de los glaciares también es otro método de datación absoluta ya que cada año se deposita una capa nueva de nieve y en ella quedan atrapadas otras sustancias como polvo, cenizas o burbujas de aire que nos permiten conocer la temperatura, la composición de la atmósfera o algunos fenómenos como las erupciones volcánicas. Por la antigüedad de los glaciares, podemos reconstruir las condiciones de hace cientos de miles de años.

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La banda oscura son cenizas de una erupción volcánica de hace 21000 años

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➯ Métodos radiométricos: El mejor método de datación absoluta está basado en la radiactividad producida en la desintegración de los núcleos de ciertos elementos químicos inestables o radiactivos para transformarse en otros elementos químicos estables. Es un método muy bueno porque la velocidad de desintegración es constante y siempre la misma para cada elemento, por lo que sabiendo la cantidad inicial y final del elemento podremos saber cuánto tiempo ha pasado desde su formación.

El cálculo se realiza con el denominado período de semidesintegración o vida media (T), que es el tiempo que tarda en desintegrarse la mitad de la masa inicial del isótopo radiactivo.

4510 m.a.

4510 m.a.

206

206

206

Pb

Pb

Pb

238

U

206 238

238

U

U

206

Pb

Pb

238

U

206

Pb

4510 m.a.

4510 m.a.

9020 m.a.

13530 m.a.

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Para los restos orgánicos de seres vivos como la madera o los huesos, se utiliza el isótopo de 14C porque se absorbe mientras el organismo está vivo y al morir empieza su descomposición radiactiva, pero como su T = 5730 años, no se puede emplear para períodos mayores de 25000 años porque la cantidad de carbono que queda es muy pequeña y no es detectable. Para los minerales y rocas pueden emplearse más isótopos, pero el problema es que solo pueden usarse rocas magmáticas ya que los procesos que forman las rocas metamórficas y sedimentarias alteran los resultados.

Isótopo inicial

Elemento final

Vida media (años)

Rubidio 87 Uranio 238 Potasio 40 Carbono 14

Estroncio 87 Plomo 206 Argón 40 Nitrógeno 14

47000 x 106 4510 x 106 1300 x 106 5730

↪ Se ha analizado una muestra de madera de un yacimiento arqueológico y se ha descubierto que contiene 2 μg de 14C y 14 μg de 14N. Calcular la edad de la muestra. ↪ Calcula la edad de una roca magmática que contenía 8 μg de 40K y 24 μg de 40 Ar.

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4. La historia geológica de la Tierra Para facilitar el estudio de los acontecimientos que se han producido en nuestro planeta, la historia se divide en eones, eras, períodos, épocas y edades, pero el tiempo que comprende cada intervalo es diferente, ya que los cambios de uno a otro se deben a acontecimientos geológicos. De esta forma, tenemos cuatro eones, Hádico, Arcaico, Proterozoico (los tres se engloban en el supereón Precámbrico) y Fanerozoico.

El Fanerozoico es el eón en el que nos encontramos y el más reciente, por lo que tenemos más evidencias de los acontecimientos ocurridos. Se divide en tres períodos que son Paleozoico, Mesozoico y Cenozoico.

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Supereón

Eón

Fanerozoico

Precámbrico

Proterozoico Arcaico Hádico

Era

Período

Cuaternario Neógeno Cenozoico Terciario Paleógeno Cretácico Jurásico Mesozoico Triásico Pérmico Carbonífero Devónico Paleozoico Silúrico Ordovícico Cámbrico

Edad (m.a.)

Actualidad 2,6 23 66 145 201 252 299 359 419 443 485 541 2500 4000 4600

Tema 3 - La historia de la Tierra

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4.1.- La formación del Sistema Solar: La teoría de la acreción planetesimal o teoría nebular explica que la formación del Sistema Solar se produjo hace 5000 m.a. a partir de una nebulosa producida por la explosión de una estrella (supernova). Una nebulosa es una nube de gas (hidrógeno y helio principalmente) y polvo cósmico.

Debido a la fuerza de la gravedad, la nebulosa comenzó a concentrarse y a girar, aplanando su forma a modo de disco. La concentración de la nebulosa provocó la acumulación de la mayor parte de su materia (hidrógeno y helio) en el centro, aumentando con ello los choques entre partículas y la temperatura. Este paso inició las reacciones de fusión nuclear que originaron nuestra estrella, el Sol. El resto de polvo y gas formó los planetas por una acreción progresiva. El polvo se fue concentrando en pequeños cuerpos de pocos kilómetros (planetesimales) que fueron atrayendo a más planetesimales hasta formar los distintos planetas.

El Sistema Solar está formado por ocho planetas, los cuatro internos (Mercurio, Venus, Tierra y Marte) son rocosos y los cuatro externos (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno) son gaseosos. También existen planetas enanos como Plutón o Ceres, satélites en la mayoría de los planetas como la Luna y cuerpos menores como asteroides y cometas.

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Concentraci贸n y rotaci贸n que aplan贸 la nebulosa en un disco

Nebulosa

Sistema Solar Acreci贸n planetesimal

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Saturno

Júpiter

Urano

Neptuno Tierra Marte

Mercurio Venus Tierra Marte

0 UA

Venus Mercurio

Cinturón de asteroides Júpiter

Saturno 10 UA

Urano 20 UA

Neptuno

30 UA

Plutón

40 UA

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4.2.- El Precámbrico: El supereón Precámbrico comprende los eones Hádico, Arcaico y Proterozoico que abarcan desde la formación de la Tierra hace 4600 m.a. hasta los 541 m.a., es decir, constituye el 88% de la historia de la Tierra.

- Hádico (4600-4000 m.a.): Hace 4600 m.a. la Tierra ya estaba formada, pero los impactos de meteoritos seguían produciéndose, por lo que el tamaño del planeta aumentaba, al igual que la temperatura debido a los impactos y a la desintegración de los elementos radiactivos, por lo que los materiales estaban semifundidos, permitiendo su ordenación en capas según su densidad.

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Las erupciones volcánicas eran constantes, así como las emisiones de gases que formaron la atmósfera primitiva, muy diferente a la actual y carente de oxígeno.

Durante esta etapa también se formó la Luna por el impacto con un protoplaneta llamado Theia cuyo tamaño sería equivalente al de Marte.

Tierra Theia

Luna Tierra

Bombardeo constante de meteoritos Hádico (4600-4000 m.a.)

Se diferencian las tres capas sólidas de la Tierra Formación de una atmósfera reductora sin presencia de oxígeno Formación de la Luna

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- Arcaico (4000-2500 m.a.): Hace 3800 m.a., empezó a disminuir el bombardeo de meteoritos, por lo que el planeta empezó a enfriarse, permitiendo por un lado que la corteza terrestre pasara a un estado sólido y, por otro, la condensación del vapor de agua de la atmósfera, formando los mares y océanos. Con la solidificación de la corteza terrestre se inició la tectónica de placas, aunque durante este período solo existían microcontinentes.

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Durante este eón se originó la vida en nuestro planeta. Los mares formados contenían materia orgánica que sirvió para nutrir a las primeras células procariotas, pero a medida que aumentaba su número disminuyó la disponibilidad de alimento, surgiendo las cianobacterias, organismos procariotas que empezaron a realizar la fotosíntesis y a desprender oxígeno en el proceso. Este hecho cambió la composición de la atmósfera, pasando a ser oxidante hace 2000 m.a.

Los estromatolitos (rocas formadas por finas láminas procedentes de depósitos carbonatados de cianobacterias) son los primeros signos de vida registrados hace 2800 m.a. y actualmente se siguen formando en algunos lugares.

Cesa el bombardeo de meteoritos Arcaico (4000-2500 m.a.)

La corteza solidifica y se inicia la tectónica de placas Origen de la vida con bacterias y cianobacterias La fotosíntesis cambia la atmósfera y pasa a ser oxidante

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Cianobacterias

Estromatolitos actuales

Detalle de los estromatolitos

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- Proterozoico (2500-541 m.a.): Durante este eón se forman los núcleos de los continentes actuales y se producen las primeras glaciaciones. Aunque existieron varias pangeas, destaca Rodinia, un supercontinente formado hace 1100 m.a.

Con el aumento de oxígeno en la atmósfera aparecieron organismos con respiración aerobia y surgieron las primeras células eucariotas que dieron paso a los organismos pluricelulares, tanto autótrofos (algas) como heterótrofos (poríferos y cnidarios). Existen varios yacimientos de la época, pero el más conocido es el de la biota de Ediacara.

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Biota de Ediacara Formación de varias pangeas, como Rodinia Proterozoico (2500-541 m.a.)

Aparición de las células eucariotas Aparición de los primeros organismos pluricelulares

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540 m.a.

P L

S B

G

400 m.a.

S LR G 300 m.a.

LR G 260 m.a.

PG

S

4.3.- La era paleozoica (541-252 m.a.): La primera era del eón Fanerozoico está dividida en seis períodos, Cámbrico, Ordovícico, Silúrico, Devónico, Carbonífero y Pérmico y tanto a nivel geológico como biológico se produjeron muchos cambios.

A nivel geológico, el Paleozoico se inicia poco después de la fragmentación del supercontinente Pannotia en cuatro continentes (Laurentia, Báltica, Siberia y Gondwana), quedando un gran océano global (Panthalassa). Durante la era paleozoica los continentes formados empezaron a reunificarse, chocando primero Laurentia y Báltica para formar Laurasia (orogenia Caledoniana), después chocaron Laurasia y Gondwana y, finalmente, se unió Siberia (orogenia Hercínica), dando lugar a una reunificación de las masas continentales llamada Pangea.

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El registro fósil del Paleozoico es mucho más completo que en los eones anteriores ya que aparecen organismos con conchas, caparazones y partes duras que permiten su fosilización, por lo que existe un mayor conocimiento de los acontecimientos que se produjeron en cada uno de los períodos. ➯ Cámbrico (541-485 m.a.): Aparecen los principales grupos de invertebrados como corales y artrópodos. Destacan los trilobites y los braquiópodos. ➯ Ordovícico (485-443 m.a.): Abundan los trilobites, graptolitos, bivalvos y braquiópodos. Las plantas briofitas comienzan a colonizar el medio terrestre. ➯ Silúrico (443-419 m.a.): Aparecen los primeros vertebrados, los peces acorazados con placas óseas en la parte delantera del cuerpo. Empieza la conquista de los continentes con las primeras plantas pteridofitas y artrópodos terrestres.

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➯ Devónico (419-359 m.a.): Aparecen los primeros peces de agua dulce y comienza la conquista de los vertebrados al medio terrestre con la aparición de los anfibios. Se registran las primeras plantas arbóreas. ➯ Carbonífero (359-299 m.a.): El nombre se debe a los grandes bosques de helechos presentes en la época que dieron lugar a extensos yacimientos de carbón. Durante el Carbonífero aparecen los reptiles y las plantas gimnospermas. ➯ Pérmico (299-252 m.a.): El Paleozoico terminó con la extinción masiva del Pérmico, la más importante de la historia de la Tierra, que provocó la desaparición de la mayoría de los invertebrados marinos como los trilobites y en los continentes se extinguieron muchas especies de helechos (desaparecieron la mayoría de especies arbóreas), anfibios y reptiles.

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Fragmentación de Pannotia y reunificación en Pangea Orogenia Caledoniana y Hercínica Diversificación de los invertebrados Paleozoico (541-252 m.a.)

Briofitas y artrópodos empiezan a colonizar el medio terrestre Aparecen los anfibios y los reptiles Aparecen los pteridofitos y las gimnospermas Fósiles guía: Trilobites y graptolitos

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220 m.a.

170 m.a.

120 m.a.

90 m.a.

4.4.- La era mesozoica (252-66 m.a.): La segunda era del eón Fanerozoico está dividida en tres períodos, Triásico, Jurásico y Cretácico, y los acontecimientos geológicos y biológicos más importantes son los siguientes: A nivel geológico se va produciendo la fragmentación de Pangea, formando los continentes y océanos actuales. El nivel del mar comenzó a subir, inundando y reduciendo la superficie de los continentes. Este hecho provocó grandes depósitos de caliza y plancton que originarán yacimientos de petróleo y gas natural.

El clima en el Mesozoico se estabilizó y fue más cálido (no se produjeron glaciaciones), aumentando también la humedad por la proximidad del mar, por lo que los grandes desiertos dieron lugar a grandes bosques.

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A nivel biológico se produjo la evolución y diversificación de los grandes dinosaurios, conquistando el medio terrestre y la mayoría de sus ecosistemas con multitud de formas de vida y adaptaciones diversas. Su diversificación fue tan grande que a partir de ellos, en el Jurásico, evolucionaron las aves y los mamíferos.

El medio aéreo estaba dominado por los pterosaurios, reptiles voladores que fueron los primeros vertebrados en adaptarse al vuelo. Estos reptiles se extinguieron al final del Mesozoico y no están emparentados con las aves, las aves surgieron a partir de dinosaurios terrestres como muestra Archaeopteryx litographica, un fósil con rasgos de reptil (posee dientes y cola) y de ave (tiene pico y plumas).

La gran extinción de helechos arbóreos en el Pérmico permitió la evolución de las plantas gimnospermas (plantas con flores), surgiendo los ginkgos, las sequoias y las araucarias. Pero a lo largo del Cretácico surgieron las angiospermas, plantas con fruto que terminarían por dominar casi todos los ecosistemas terrestres hasta la actualidad.

En los mares existían los peces óseos predecesores de los actuales y aparecieron los ammonites, los belemnites y los grandes reptiles acuáticos, destacando los ictiosaurios y los plesiosaurios.

La era mesozoica termina con una gran extinción de especies provocada por el impacto de un meteorito de unos 10 km de diámetro que impactó en el golfo de México.

Tema 3 - La historia de la Tierra

Jurásico Triásico

Cretácico

Fragmentación de Pangea Aparición de dinosaurios y otros grandes reptiles Mesozoico (252-66 m.a.)

Aparecen los mamíferos y las aves Aparecen las plantas angiospermas Fósiles guía: Ammonites, belemnites y dinosaurios

Tema 3 - La historia de la Tierra

35 m.a.

20 m.a.

20000 a.

actualidad

4.5.- La era cenozoica (66 m.a.-actualidad): La tercera era del eón Fanerozoico está dividida en tres períodos, Paleógeno, Neógeno y Cuaternario, y los cambios geológicos y biológicos producidos han dado lugar a la situación actual de nuestro planeta.

A nivel geológico se produce el movimiento de los continentes hasta su posición actual. Sudamérica y Norteamérica se unen con la formación del istmo de Panamá, India chocó con Asia y Arabia colisionó con Eurasia, produciéndose la orogenia Alpina que formará las principales cadenas montañosas del sur de Europa y Asia (Pirineos, Alpes, Balcanes, Cáucaso e Himalaya).

Durante el Cuaternario se produjeron cuatro glaciaciones que dieron lugar a los casquetes polares y a continuos cambios en el nivel del mar.

Tema 3 - La historia de la Tierra

A nivel biológico, tras la extinción de los dinosaurios, se produjo la evolución y diversificación de los mamíferos y de las aves, ambos homeotermos y, por ello, capaces de regular su temperatura corporal y soportar mejor los cambios climáticos. De la evolución de los mamíferos surgieron los primates y, a partir de ellos, los homínidos donde se incluye el ser humano.

Las plantas angiospermas, mejor adaptadas al medio terrestre que gimnospermas, pteridofitas y briofitas, comienzan a diversificarse y a predominar en los ecosistemas con estrategias muy diversas como las diferencias en sus estructuras florales, la presencia de frutos o mejoras en sus vasos conductores y hojas.

En los océanos surgen los Nummulites, se establecen las especies de peces actuales y algunos mamíferos se adaptan al medio acuático, aquí se incluyen cetáceos (ballenas y delfines), sirénidos (manatíes) o pinnipedos (focas y morsas). Durante el Neógeno existió el megalodón, un tiburón gigante que superaba los 15 m.

Tema 3 - La historia de la Tierra

Movimiento de los continentes hasta su posición actual Orogenia Alpina y glaciaciones Cenozoico (66 m.a. - Actualidad)

Diversificación de mamíferos y aves Diversificación de las plantas angiospermas Aparición de los homínidos y de la especie humana Fósiles guía: Nummulites y huesos de mamíferos