18.12: Eras geológicas
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Historia de la vida revelada por el registro fósil
Con ayuda de filogenias moleculares:
| Eras | Períodos | Época | Vida Acuática | Vida Terrestre |
|---|---|---|---|---|
| Con fechas aproximadas de inicio en millones de años atrás entre paréntesis. Características geológicas en verde | ||||
| Cenozoico (66) La “Era de los Mamíferos” |
||||
| Cuaternario (2.6) | Holoceno | Los humanos en el nuevo mundo | ||
| Pleistoceno | Glaciación periódica | Primeros humanos | ||
| Continúa la deriva continental | ||||
| Neógeno (23) | Plioceno | El oxígeno atmosférico alcanza el nivel actual (21%) | Homínidos | |
| Mioceno | Radiación adaptativa de aves, radiación continua de mamíferos | |||
| Paleógeno (66) | Oligoceno | Todos los grupos modernos presentes | ||
| Eoceno | ||||
| Paleoceno | ||||
| Mesozoico (251) La “Era de los Reptiles” |
Cretácico (146) | Aún adjunto: América del Norte & Norte Europa; Australia y Antártida; Extinción masiva de la vida acuática y terrestre al final | ||
| Peces óseos modernos | Extinción de dinosaurios y pterosaurios; primeras serpientes | |||
| Extinción de amonitas, plesiosaurios, ictiosaurios | Subida de angiospermas | |||
| África y América del Sur comienzan a distanciarse | ||||
| Jurásico (200) | Plesiosaurios, ictiosaurios abundantes; primeras diatomeas | Archaeopterix; dinosaurios dominantes pero mamíferos (Eutheria) comienzan a diversificarse | ||
| Ammonitas nuevamente abundantes | Primeras lagartijas | |||
| Patines, rayas y peces óseos abundantes | Radiación adaptativa de dinosaurios | |||
| Pangea se divide en Laurasia y Gondwana; el oxígeno atmosférico cae a ~ 13% | ||||
| Triásico (251) | Extinciones masivas al final. | Extinciones masivas al final. Primeros mamíferos Radiación adaptativa de reptiles: codones, terapeutas, tortugas, cocodrilos, primeros dinosaurios |
||
| Ammonitas abundantes al principio | ||||
| Ascenso de peces óseos | ||||
| Paleozoico (542) | Pérmico (299) | Glaciación periódica y clima árido; el oxígeno atmosférico alcanza ~ 30%. Erupciones volcánicas mataron 90% de las especies marinas al final. | ||
| Extinción de trilobites | Abundantes reptiles. Cícadas, coníferas, ginkgos | |||
| Pennsylvania (320) | Clima cálido y húmedo Juntos los Pennsylvanian y Mississippian conforman el “Carbonífero”; también llamado el ” Edad de los Anfibios” |
|||
| Ammonitas, peces óseos | Primeros reptiles Pantanos de carbón |
|||
| Misisipiano (359) | Radiación adaptativa de tiburones | Bosques de licópsidos, esfenópsidos y helechos semilleros Anfibios Abundantes Radiación adaptativa de los insectos (Hexapoda) |
||
| El oxígeno atmosférico comienza a subir a medida que la materia orgánica se entierra, no respira | ||||
| Devónico (416) La “Era de los Peces” |
Amplios mares interiores | Peces cartilaginosos y óseos abundantes. Amonitas, nautiloides, ostracodermos, eurípteridos | Helechos, licópsidos y esfenósidos Primeras gimnospermas Primeros anfibios |
|
| Silúrico (443) | Clima templado; mares interiores | Primeros peces óseos | Primeros miriápodos y queliceratos | |
| Ordovícico (485) | Clima templado, mares interiores | Trilobites abundantes | Hongos presentes Primeras plantas (¿hepáticas?) Primeros insectos |
|
| Cámbrico (541) | Primeros vertebrados (peces sin mandíbulas). Presentan eurípteros, moluscos crustáceos, equinodermos, esponjas, cnidarios, anélidos y tunicados. Trilobites dominantes. |
No hay fósiles de eucariotas terrestres, pero los árboles filogenéticos sugieren que estaban presentes líquenes, musgos, quizás incluso plantas vasculares. | ||
| Glaciación periódica | ||||
| Proterozoico (2500) | Ediacaran (635) |
Evidencia fósil de algas multicelulares, hongos e invertebrados bilaterianos | ||
| Evidencia de eucariotas ~1.8 x10 Hace 9 años |
||||
| Archaean (3600) | Evidencia de arqueas y bacterias ~3.5 x10 Hace 9 años |
|||
El registro geológico y evolutivo
Una característica notable de la tabla anterior es la frecuencia con la que los cambios evolutivos coincidieron con los cambios geológicos en la tierra. Pero considere que los cambios en la geología (por ejemplo, formación de montañas o descenso del nivel del mar) provocan cambios en el clima, y en conjunto estos alteran los hábitats disponibles para la vida. Dos tipos de cambio geológico parecen haber tenido efectos especialmente dramáticos en la vida: la deriva continental y el impacto de los asteroides
Deriva Continental
Un conjunto de evidencias, tanto geológicas como biológicas, sustenta la conclusión de que hace 200 millones de años, al inicio de la era mesozoica, todos los continentes estaban unidos entre sí en una sola masa terrestre, la cual ha sido nombrada Pangea. Este dibujo de Pangaea (adaptado de datos de R. S. Dietz y J. C. Holden) se basa en un ajuste generado por computadora de los continentes como se vería si el nivel del mar se bajara 6000 pies (~1800 metros). Durante el Triásico, Pangea comenzó a descomponerse, primero en dos grandes masas de tierra:
- Laurasia en el hemisferio norte
- Gondwana en el hemisferio sur.
Los continentes actuales se separaron a intervalos a lo largo del resto del Mesozoico y a través del Cenozoico, llegando finalmente a las posiciones que tienen hoy en día. Examinemos algunas de las pruebas.
Forma de los Continentes
La costa este de América del Sur y la costa oeste de África y son sorprendentemente complementarias. Esto es aún más dramático cuando uno intenta unir los continentes usando los límites de las laderas continentales, por ejemplo, 6000 pies (~1800 metros) hacia abajo, en lugar de las costas.
Geología
- Tanto en contenido mineral como en edad, las rocas en una región de la costa este de Brasil coinciden precisamente con las que se encuentran en Ghana en la costa oeste de África.
- Las cadenas montañosas bajas y los tipos de roca en Nueva Inglaterra y el este de Canadá parecen continuar en partes de Gran Bretaña, Francia y Escandinavia.
- Tanto la India como la parte sur de África muestran evidencia de glaciación periódica durante la época paleozoica (aunque ambas están ahora cerca del ecuador). El patrón de depósitos glaciares en las dos regiones no solo coincide entre sí, sino también depósitos glaciares encontrados en Sudamérica, Australia y la Antártida.
Fósiles
- Los reptiles fósiles que se encuentran en Sudáfrica también se encuentran en Brasil y Argentina.
- Los anfibios fósiles y reptiles encontrados en la Antártida también se encuentran en Sudáfrica, India y China.
- La mayoría de los marsupiales vivos hoy en día están confinados a Sudamérica y Australia. Pero si estos dos continentes estuvieran conectados por la Antártida en el Mesozoico, se podría esperar encontrar allí marsupiales fósiles. En marzo de 1982, esta predicción se cumplió con el descubrimiento en la Antártida de los restos de Polydolops, un marsupial de 9 pies (2.7 m).
La Hipótesis de Impacto
El periodo Cretácico, último periodo del Mesozoico, marcó el fin de la Era de los Reptiles. Le siguió la era cenozoica, la Era de los Mamíferos. Si bien se han producido extinciones a lo largo de la historia de la vida, un número extraordinario de ellas ocurrió en un período relativamente breve al final del Cretácico. ¿Por qué?
La teoría de Álvarez
Luis Álvarez, su hijo Walter, y sus colegas propusieron que un asteroide gigante o cometa golpeando la tierra hace unos 66 millones de años provocó la muerte masiva al final del Cretácico. Presumiblemente, el impacto generó tanto polvo y gases que los cielos se oscurecieron por toda la tierra, la fotosíntesis disminuyó y las temperaturas mundiales bajaron. El resultado fue que hasta el 75% de todas las especies —incluidos todos los dinosaurios— se extinguieron.
La evidencia clave para la hipótesis de Álvarez fue el hallazgo de depósitos delgados de arcilla que contenían el elemento iridio en la interfaz entre las rocas del Cretácico y las del período Paleógeno (llamado límite K-Pg después de la palabra alemana para Cretácico). El iridio es un elemento raro en la tierra (aunque a menudo se descarga de los volcanes), pero se presenta en ciertos meteoritos a concentraciones miles de veces mayores que en la corteza terrestre.
Después de languidecer durante muchos años, la teoría de Álvarez obtuvo un fuerte apoyo del descubrimiento en la década de 1990 de los restos de un enorme cráter (180 km de diámetro) en la Península de Yucatán que data de hace 65 millones de años.
La abundancia de roca que contiene sulfato en la región sugiere que el impacto generó enormes cantidades de dióxido de azufre (SO 2), que posteriormente regresó a la tierra como un baño de lluvia ácida. Un cráter más pequeño en Iowa, formado al mismo tiempo, muchos han contribuido a la devastación. Quizás durante este periodo la tierra pasó por un enjambre de asteroides o un cometa y los repetidos impactos hicieron que la tierra fuera inhabitable para tantas criaturas del Mesozoico.
Otros Impactos
Una extinción masiva de reptiles no dinosaurios ocurrió antes, al final del Triásico. Le siguió una gran expansión en la diversidad de dinosaurios. El reciente descubrimiento de una capa enriquecida en iridio en rocas formadas en el límite entre el Triásico y el Jurásico sugiere que el impacto de un asteroide o cometa puede haber sido responsable entonces tal como lo fue en el límite K-Pg.
La mayor extinción de todos los tiempos ocurrió aún antes al final del periodo Pérmico. Hay evidencia frente a la costa de Australia de que un enorme impacto allí puede haber contribuido a las extinciones en el límite Pérmico-Triásico (P-T).