1. INTRODUCCIÓN

La historia de la Tierra está llena de acontecimientos, que son estudiados por la Geología Histórica que ha aportado numerosas pruebas al concepto de evolución, no solo de los seres vivos (a través del estudio de los fósiles) sino también de la materia inerte. Es fácil entender que la historia geológica de la Tierra se conoce en mayor medida, cuánto más reciente es, debido a que el registro fósil es más abundante. Así, la unidad temporal de mayor magnitud es el Eón, dividiéndose la historia de la tierra en tres eones: Arcaico, Proterozoico y Fanerozoico. Los dos primeros constituyen aproximadamente el 90% y son los eones más desconocidos y se agrupan en el Precámbrico, que no constituye ninguna unidad biocronoestratigráfica, sino que es una denominación para referirse a todo lo anterior al Cámbrico, que es el primer período del Fanerozoico.

2. HISTORIA GEOLÓGICA DE LA TIERRA

La Tierra tiene unos 4600 millones de años. Se puede considerar una primera etapa, eón hádico (4600-4000 m.a.), en la que la contracción gravitatoria, los impactos de los planetesimales y meteoritos, junto con la desintegración de elementos radiactivos, ocasionaron un aumento de la temperatura que hizo que los diversos compuestos tuvieran movilidad para diferenciarse en capas. Aqunque, en 2014 se publicó que habían datado un mineral en Australia, el zircón que tiene 4400 m.a. (http://www.elmundo.es/ciencia/2014/02/26/530cf89dca474199088b4587.html )

2.1 EÓN ARCAICO (4000-2500 m.a.)

Al principio la Tierra estaba en formación, llegando a estabilizarse como un cuerpo estable en su término. Algunas zonas acumularon suficiente roca para formar un germen de corteza estable. En un principio dominaría la tectónica vertical, por ascenso de magmas. Se están formando las primeras rocas, pues anteriormente la Tierra tendría una temperatura que prácticamente no permitía consolidar roca de forma permanente. Actualmente, estas rocas constituyen la base de los escudos continentales y están ultrametamorfizadas.

Así se consolidaría una primera litosfera continental, cuya extensión sería el 10% de la actual, dando lugar a una tectónica de microplacas donde las deformaciones no solo afectarían a los bordes, sino a la totalidad de las mismas debido al pequeño tamaño de las placas. La atmósfera se considera que era reductora, basado en los depósitos de Fe en ambiente marino de edades entre 3200-1500 m.a. El cambio a una atmósfera oxidante, como la actual, producido en el Proterozoico, fue haciendo insoluble el Fe, oxidándose en los continentes, formando depósitos lateríticos como los actuales.

2.2. EÓN PROTEROZOICO (2500-570 m.a.)

Su límite con el Arcaico está determinado por la presencia de una discordancia en los terrenos arcaicos, formada por rocas de un metamorfismo menos intenso y por intrusiones graníticas. Su límite con el Fanerozoico es menos estructural y más paleontológico, como se verá en el estudio de los fósiles. En este eón la corteza se estabiliza y da comienzo una tectónica de placas similar a la actual. Existían dos continentes: Protolaurasia y Protogondwana, que a finales del Proterozoico (600 m.a.) colisionan formando Pangea I. Si bien la posición que ocupaban los continentes se desconoce. En cuanto al clima, hay evidencia de dos glaciaciones, una al principio y otra al final, por la presencia de tillitas de estas épocas, siendo la última posiblemente el período más frío de la historia. Los depósitos continentales de Fe, a partir de los 1500 m.a. Parecen indicar el cambio a una atmósfera oxidante. Este aumento de oxígeno atmosférico se debió a la actividad fotosintética de los organismos procariotas, habiendo fósiles de algas de al menos 1800 m.a.

2.3 EÓN FANEROZOICO (570 m.a.)

Este eón se divide en tres grandes eras, la Paelozoica, Mesozoica y Cenozoica.

Era Paleozoica (570-245 m.a.)

Se divide en seis períodos: cámbrico, ordovícico, silúrico, devónico, carbonífero y pérmico. Durante el Paleozoico el supercontinente Pangea I se fragmenta para reunirse al final del Pérmico en la Pangea II. Este reagrupamiento dio lugar a dos orogenias, caledoniana y hercínica. Se dan dos glaciaciones grandes, una al principio y otra al final, una menor en el medio y entre ellas climas más benignos. El comienzo de esta era se sitúa en los niveles estratigráficos en que aparecen los primeros trilobites que son los primeros metazoos que dominaron las plataformas continentales.

Durante el Cámbrico-Ordovícico-Silúrico se produjo la fragmentación de los continentes en tres en el hemisferio norte (noratlántica, báltico, angara), y uno en el hemisferio sur (austral o gondwanal). Aparecen los primeros sedimentos de origen químico en dolomías, relacionadas con los primeros fósiles de exoesqueleto calcáreo. La mayor extensión de arrecifes coralinos indica que el clima se hizo más cálido en el Cámbrico medio. Después la glaciación entre el Ordovícico-Silúrico da paso a un clima más cálido durante el Silúrico, que permitió una transgresión marina que facilitó el desarrollo de Graptolites (típicos de este período). En el Silúrico, los continentes Noratlántico y Báltico colisionaron, originando la Orogenia Caledoniana que afectó a Escocia, Esandinavia, Europa central, Siberia y Groenlandia. Esta orogenia modificó el clima haciéndolo más árido, lo que permitó la formación de areniscas rojas antiguas. Los continentes son conquistados por vegetales (Criptógamas y Psilofitales) y por animales (escorpiones), mientras que en el mar dominan tiburones.

En el Carbonífero tiene lugar la orogenia Hercínica o varisca, por la unión del supercontinente Gondwana, que colisionó con Euramérica, el Angara (Siberia) seguía separado. Esta orogenia afectó al Sur de Europa y al Norte de África, y generó una regresión que generó un gran número de deltas. El gran desarrollo de la vegetación criptógama da lugar a la formación de carbones.

Durante el Pérmico se completa la formación de la Pangea II por colisión con el Angara, originado los Urales. Queda un trozo de mar, Mar Tethys. La mayor extensión continental cambió el clima a más árido (desde la glaciación hacia el final del Carbonífero), esto, junto con la reducción de la plataforma continental provocó una extinción masiva de muchas especies, por lo que el paso al Mesozoico viene marcado por una renovación de fauna y flora.

Era Mesozoica (250-65 m.a.)

El cambio de Era se marca por el contraste de fauna, hablándose de la crisis del Permo-Trias. Durante el Mesozoico se fractura la Pangea II. La distribución del Hemisferio Sur se parece a la actual y se forman orógenos al final del Cretácico (Andes y Montañas Rocosas). Se divide en tres períodos: Triásico, Jurásico y Cretácico.

En el Triásico (250-195 m.a.), Gondwana y Laurasia se separan debido a una dorsal oceánica que extiende el Mar del Tethys de este a oeste. Gondwana se fractura y Australia y la Antártida van hacia el este, y la India hacia el norte. El triásico se puede dividir en tres series: Serie Buntsandstein (en el triásico superior se depositaron en un ambiente continental de alta energía, conglomerados, areniscas y arcillas de 1000 m de espesor y colores rojos); Serie Muschelkalk (en el triásico medio se produjo una transgresión marina y se formaron calizas con Braquiópodos y Ceratites); Serie Keuper (en el triásico superior se produjo una regresión que dejó aisladas lagunas, albujeras... en donde se originaron aricllas y evaporitas rojas (margas, salinas y yesos).

En el Jurásico (195-145 m.a.) Gondwana sigue su fracturación. Madagascar se separa de África, el Atlántico sur comienza a abrirse entre América del sur y la microplaca ibérica se separa de la Europa abriéndose el Mar Cantábrico. Comienza a producirse el plegamiento orogénico que formará los Andes y las Rocosas en la costa occidental americana.

En el Cretácico (145-65 m.a.) continúa la evolución de las placas, y Australia se separa de la Antártida, sigue progresando el Atlántico sur y comienza a abrirse en el norte, el Mar Boreal. Se caracteriza por una gran transgresión, la mayor de la historia, el mar subió hasta 500 m, por lo que dejó el 40% a los continentes sumergidos, debida a la orogenia Alpina. Termina la elevación de los orógenos occidentales americanos debido a la rápida y gra apertura del Atlántico.

Era Cenozoica (65 m.a.-hoy)

Se divide en Paleoceno, Eoceno, Oligoceno, Mioceno, Plioceno, Pleistoceno y Holoceno.

La separación con el Mesozoico no está marcada por ninguna orogenia, sino por la brusca renovación de fauna y flora producida por un cambio climático frío. Muchos investigadores sostienen que lo produjo el impacto de un meteorito de 10 km de diámetro en la Península de Yucatán (México), basándose en la existencia de una fina capa (10 cm) de arcillas ricas en Iridio (que es escaso en la Tierra pero relativamente frecuente en los meteoritos), de este tiempo, llamándose a esto Límite K-T). En este período la distribución de los continentes se asemeja a la actual. Los océanos continúan su expansión y se comunica el Atlántico con el Pacífico, y se fractura Europa en microplacas. Las colisiones entre los continentes originan una caden de montañas a lo largo del Mar Tethys, es la orogenia Alpina que continúa en la actualidad. Como consecuencia de esta orogenia se originan los Pirineos, Alpes, el Caúcaso, el Himalaya, y hoy continúa en el Arco Indonesio. Del gran mar Tethys sólo quedan restos, en el Mediterráneo, el mayor de ellos.

El Pleistoceno se caracteriza por un cambio climático que dio lugar a sucesivas glaciaciones, separadas por interglaciaciones como la actual (Holoceno). Las glaciaciones del Pleistoceno son cuatro y condicionaron las migraciones de animales y la dispersión de la flora. Los continentes terminan por desplazarse a posiciones actuales. Las cadenas montañosas terminan por elevarse por movimientos isostáticos, sin plegamientos apreciables. Se forman terrazas cubiertas por aluviones, y también se fromasn morrenas que permiten establecer cronologías de períodos glaciares, al igual que depósitos como varvas glaciares y turbas.

3. FAUNA Y FLORA FÓSILES

A lo largo de la historia de la tierra han desaparecido y aparecido multitud de especies, mientras que otras han evolucionado hasta las formas de vida actuales. Estas desapariciones de especies se llaman extinciones y pueden ser:

Graduales o de fondo: consideradas como algo normal dentro del proceso evolutivo, de especies que dejan de estar adaptadas a los nuevos ambientes.

Masivas: cuando desaparecen de forma drástica un gran porcentaje de especeis de un hábitat, superior al 50%, y que no tiene nada que ver con el proceso evolutivo, desapareciendo especies adaptadas. Las causas pueden ser barreras tectónicas, cambios climáticos, colisión de meteoritos, etc.

Algunas de estas extinciones son muy significativas:

440 m.a. Ordovícico superior, afectó al plancton y a braquiópodos.
370 m.a. Devónico superior, de fauna marina tropical como graptolites.
250 m.a. Pérmico superior, fue la mayor extinción, suponiendo una desaparición del 90% de especies principalmente marinas.
210 m.a. Triásico superior, posiblemente debida a la fragmentación de Pangea y erupciones masivas.
65 m.a. Cretácico superior, donde aparecen a excepción de los cocodrilos, la totalidad de los grandes reptiles, entre ellos los dinosaurios, así como Ammonites, Belemnites y Rudistas.

El registro fósil del Precámbrico es escaso y muy disperso en su primera parte. Los fósiles más antiguos son bacterias de hace 3770 m.a. según un descubrimiento en Canadá de 2017. También se han encontrado bacterias constructoras de estromatolitos en Australia (3500 m.a.), y similares a estos son los del Fig Tree en Sudáfrica (3100 m.a.). También destacan los de algas calcáreas estromatolíticas en Rodena de 3000 m.a., lo que indica que en esta época al menos ya había organismos fotosintéticos. En el Proterozoico destaca la formación del Gunflint (Canadá) de 2000 m.a. semejantes a cianofíceas. De 1400 m.a. hay los primero restos de células eucariotas en Back Spring (EEUU). La fauna más variada de esta época conocida es de 900 m.a. Conocida como la Formación Ediacara (Australia), formada por cnidarios y Gusanos, todos ellos de cuerpo blando, siendo los primeros fósiles de organismos pluricelulares. Por lo tanto hace unos 1000 m.a. la vida ya presentaba una gran variedad, especialmente tras la aparición de células eucariotas y de la reproducción sexual. Y aunque los fósiles son escasos, su aparición en puntos geográficos muy distantes, indica qeu la vida se extendía por todo el planeta.

Al comienzo del Paleozoico, el desarrollo está restringido a ambientes marinos, siendo principalmente invertebrados. Ya en el Paleozoico inferior había una gran fauna de invertebrados, por lo que en Ordovícico ya existían todos los Phyllum de invertebrados actuales. Los más destacados son: Trilobites (caracterizados por tres lóbulos longitudinales y el cuerpo como artrópodos, dividido en cabeza, tórax y abdomen; bentónicos de plataforma, formaban pistas crucianas; Paradoxides, Neseuretus o Phacops); Braquiópodos (dos valvas desiguales pero simétricas respecto al plano perpendicular, sésiles; Leptaena); Equinodermos (eran crinoideos de simetría pentámera, formados por pedúnculo, caliz y 5 o 10 brazos; Pentacrinus); Arqueociátidos (similares a esponjas, formados por dos conos invertidos entre los cuales había septos, son bentónicos, de aguas someras y sésiles); Graptolitos (eran plantónicos, algunos bentónicos fijados al fondo marino, formaban colonias formadas por varillas, unidas a un nematófo; Monograptus). En el Paleozoico superior se extinguieron muchos grupos de invertebrados como trilobites, arqueociátidos, graptolitos y algunos nautiloideos, apareciendo otros como los amonoideos, goniatites. En cuanto al medio terrestre se desarrollaron grupos de artrópodos. Aparecen en el Silúrico superior escorpiones similares a los actuales, en el Devónico insectos sin alas y en el Carbonífero insectos alados de gran tamaño, así como Arácnidos y Miriápodos. Es probable que los primeros vertebrados ya existieran en el Cámbrico, pero los primeros fósiles son del Ordovícico, de peces Agnatos (sin mandíbulas, ni aletas pares). Posteriormente aparecerían Condrictios (cartilaginosos) y Osteictios (óseos). A partir de los Crosopterigios (un grupo de osteictios), surgirían los primeros anfibios que habitaban ríos y charcas, y la sequía del Devónico les obligó a caminar por la tierra para alcanzar otras charcas. Los primeros reptiles, los Cotilosaurios, aparecen en el Carbonífero a partir de anfibios Laberintomorfos, que habitaron zonas profundas. Las primeras plantas terrestres fueron criptógamas vasculares, las Psilofitales, con características de musgos, que aparecen en Silúrico en zonas palustres. Durante el Carbonífero se desarrollan tres grandes grupos de criptógamas vasculares: helechos arborescentes, licopodios grandes (Lepidodendron y Sigillaria) y equisetos de porte arbórea (Calamites). Las primeras fanerógamas son gimnospermas coníferas que se extendieron muy rápido. Y ya en el Pérmico aparecen plantas con semillas, Angiospermas, que comienzan a sustituir a Gimnospermas. Al final del Pérmico hay una gran extinción, “crisis permo-trías”, donde desaparecen muchos invertebrados así como muchos reptiles y anfibios. No existe una explicación clara, pero lo más posible fue debido a cambios climáticos, así como variaciones del nivel del mar, aridificándose el clima al formarse la Pangea II.

A la era Mesozoica también se la denomina “Era de los Ammonites” y “Era de los reptiles” por el gra auge de estos dos grupos. En el medio marino dominaron los moluscos, con dos grupos exclusivos de esta era, Ammonites (cefalópodos sucesores de los Goniatites del Paleozoico, caracterizados por conchas enrolladas y en espiral y planas) y Belemnites (son similares a calamares, con una concha interna en forma de cilindro acabado en punta). También tuvieron importancia bivalvos (hay muchos grupos actuales, casi todos eran rudistas, Hippurites y Radiolites, que formaron bancos arrecifales con una valva fija y la otra a modo de opérculo), foraminíferos (orbitolinas de aspecto cónicos y algunas de hasta 5 cm). En cuanto a peces evolucionaron hasta los grupos modernos, habiendo ya al final de esta era un predominio de osteictios. Aparecieron también un grupo de pequeñas algas como diatomeas y dinoflagelados, que hoy constituyen el primer eslabón de las cadenas tróficas de los océanos. En el medio terrestre destaca el gran desarrollo de reptiles, mientras que los anfibios quedaron reducidos a los actuales grupos de sapos, salamandras y ápodos. La gran expansión de los reptiles fue posible porque ocuparon territorios no coupados hasta entonces. Los grupos más importantes fueron anápsidos (solo quedan tortugas), lepidosaurios (al que pertenecen la mayor parte de los reptiles actuales como lagartos y serpientes), sinápsidos (son representantes actuales, de los que derivaron los mamíferos), arcosaurios (es el grupo del que derivaron los cocodrilos, los pterosaurios que eran reptiles voladores y los dinosaurios que era un grupo muy heterogéneo. Los mamíferos aparecen a finales del Triásico, pero por evolución de sinápsidos tienen pocas diferencias con reptiles, solo en la fisiología y reproducción. En el Cretácico ya hay marsupiales, surgiendo al final los placentarios, insectívoros y primates. Las aves surgen en el Jurásico, la teoría tradicional indica que derivaron de Pterosaurios (reptiles voladores), pero los nuevos restos localizados en China y España, presentan rasgos intermedios entre aves y dinosaurios (Archaeopterix), que presenta dientes y plumas y no debían ser buenas voladoras. Al final del Cretácico la gran extinción, que incluyó a amonites, belemnites y dinosaurios.

En el Cenozoico, en el medio marino hubo un gran desarrollo de Nummulites (foraminíferos) que llegaron a formar rocas de gran espesor por acumulación de caparazones calcáreos. Otros foraminíferos de esta época, operculinas, alveolinas y globigerinas. También hay moluscos, corales, crustáceos y equínidos de concha aplanada por los polos (Clypeaster). En el medio terrestre los anfibios están reducidos a dos grupos, anuros y urodelos similares a los actuales. Los reptiles más importantes, saurios y oficios, siendo también importantes aglunos cocodrilos y tortugas del género Testudio. Destaca la gran dispersión de mamíferos, donde los marsupiales ya están todos representados en el Paleoceno, aunque han evolucionado mucho y han variado su distribución geográfica. Los marsupiales (no placentarios) se extinguieron en Norteamércia y Europa, mientras que se mantuvieron en Australia y Sudamérica, ya que quedaron aisladas geográficamente y no se desarrollaron primates ni roedores, y que dieron lugar a los actuales armadillos y perezosos.

A partir del Mioceno no aparecen formas nuevas, aunque si hubo cambios, sobre todo en los mamíferos, que dieron lugar a las especies actuales. El mayor acontecimiento fue la aparición del hombre. Las glaciaciones influyeron en la evolución y distribución de la fauna terrestre, y afectaron sobre todo al hemisferio norte, ya que las regiones cálidas de África y Asia no se vieron afectadas por ellas. Estas glaciaciones supusieron la extinción de muchas especies de mamíferos como mamuts, rinoceronte lanudo o el oso de las cavernas. Los seres humanos pertenecemos al Orden Primates, dentro el que están los hominoideos o simios antropomorfos (gibones, orangutanes, gorilas, chimpancé) y dentro de este grupo se encuentra la familia homínidos de la que somos us únicos representantes actuales. La línea evolutiva del hombre se separó de la del chimpancé hace 5-7 m.a. Los fósiles homínidos bípedos más antiguos aparecen en Etiopía con edad de 4 m.a. Los fósiles más antiguos del Genero Homo pertenecen a Etiopía y son de la especie Homo habilis (2.5 m.a.) de la que se origión Homo ergaster (1.8-1.4 m.a.) y de este ser originaron los Homo erectus y por otro lado el Homo antecesor, del que hay un fósil que es el más antiguo de Europa en Atapuerca, de hace 780.000 años. De éste último surgieron el Homo hidelbergiensis (500.000) que dio lugar al Homo neandertalensis (230.000) y el Homo rhodesiensis (300.000-100.000 años), que dio lugar al Homo sapiens. Tras convivir mucho tiempo Homo sapiens y Homo neandertalensis, este último desaparece hace unos 30.000 años. Hay distintas hipótesis sobre la desaparición del Homo neandertalensis, y la supremacía del Homo sapiens.

4. CONCLUSIÓN

Continuamente se están descubriendo fósiles y se realizan estudios que cambian el mapa evolutivo, por lo que es muy importante no impartir este tema en clase sin entrar en el aula las últimas noticias sobre la historia de la tierra y los seres vivos que la habitaron. De hecho, también va variando la nomenclatura de períodos geológicos y otras cuestiones, nuestros estudiantes deben entender la constante evolución de nuestros conocimientos científicos. También, al hablar de las extinciones, es importante comentar que estamos a las puertas de la sexta extinción masiva, datos de 2017 comentan que desde 1500 han desaparecido 322 especies de vertebrados.

5. BIBLIOGRAFÍA

Scott, Katie. Histora de la vida. Editorial Impedimenta.
Stokes, W.L. Historia de la tierra. Editorial Aguilar. Madrid.
Revistas:
- National Geographic
- Investigación y Ciencia