El Tiempo Geológico: Una Perspectiva Biológica y Geológica

El tiempo geológico se diferencia del tiempo físico. Mientras el tiempo físico mide la duración de un evento específico (como los segundos de un terremoto), el tiempo geológico abarca procesos cíclicos y las vastas etapas de la historia de la Tierra, como el ciclo de Wilson. Este tiempo histórico se extiende desde la formación de la Tierra hasta la actualidad.

Métodos de Datación Geológica

La finalidad de los métodos de datación es determinar la edad de un objeto, un evento o un proceso. Se clasifican en dos tipos principales:

• Métodos Relativos: Ordenan los sucesos según su secuencia temporal, pero no cuantifican cuándo se produjeron. Se basan en principios fundamentales de la estratigrafía.
• Métodos Absolutos: Cuantifican la edad de una roca, un proceso geológico, un organismo o un evento. Los principales son:
  • Radiactividad y Desintegración Radiactiva: Fenómeno físico natural donde elementos químicos inestables pierden energía, transformándose en elementos químicos más estables. Existen tres tipos principales de desintegración radiactiva:
    • Alfa (α): El núcleo pierde dos protones y dos neutrones.
    • Beta (β): Se desprende un electrón (β-) o se captura un electrón (β+).
    • Captura Electrónica: El núcleo captura un electrón orbital, disminuyendo su carga nuclear en 1.
  • Dendrocronología: Método basado en el estudio de los anillos de crecimiento de los árboles.

Principios Fundamentales de la Estratigrafía

Estos principios son la base para la datación relativa de las capas sedimentarias:

• Principio de Superposición de Estratos: En una secuencia de rocas sedimentarias no deformadas, cada estrato es más antiguo que el que tiene encima y más moderno que el que tiene debajo.
• Principio de Horizontalidad Original: Las capas sedimentarias se depositan siempre en capas horizontales. Si una capa de sedimentos se encuentra inclinada, es debido a fuerzas tectónicas (como las fallas).
• Principio de Continuidad Lateral: Una capa sedimentaria se extiende lateralmente en todas las direcciones y tiene la misma edad en toda su extensión.
• Principio de Inclusión: Las inclusiones o fragmentos de rocas que quedan encerrados dentro de un estrato son más antiguas que dicha capa.
• Principio de Sucesión de Fósiles: Los organismos fósiles se suceden unos a otros en un orden regular y determinado. Por lo tanto, reconociendo un fósil, se puede identificar la edad de una capa.
• Principio de Intersección: Si una estructura geológica (como una falla) o una intrusión ígnea corta una roca preexistente, la estructura o intrusión es más reciente que la roca a la que corta.

Discontinuidades Estratigráficas

Son interrupciones en la secuencia de deposición de las capas sedimentarias:

• Paralelas: Las capas superiores e inferiores son paralelas.
• No Concordantes (Discordancias):
  • Discordancia Erosiva (Angular): Las capas inferiores están inclinadas o plegadas y erosionadas antes de la deposición de las capas superiores, que son horizontales.
  • Paraconformidad: Periodos de no deposición o erosión donde las capas son paralelas, pero hay una interrupción significativa en el registro.
  • Inconformidad: Contacto entre rocas sedimentarias y rocas ígneas o metamórficas subyacentes.

Fósiles: Testigos de la Historia de la Vida

Un fósil es toda huella de la actividad vital, ya sea de un animal o una planta, que ha llegado hasta nosotros procedente de tiempos pasados de la historia de la Tierra. No todos los fósiles pueden ser utilizados para establecer la escala del tiempo geológico; solo los fósiles característicos (anteriormente conocidos como fósiles guía) son aptos para este propósito.

Características de los Fósiles Característicos

Para ser considerados fósiles característicos, deben cumplir las siguientes propiedades:

• Presentar una gran cantidad de ejemplares.
• Fosilizar bien (tener estructuras duras que faciliten la fosilización).
• Localizarse por todo el planeta (amplia distribución geográfica).
• Haber vivido en un estrecho margen de tiempo geológico, lo que los hace muy distintivos de un periodo específico.

Ejemplos de Fósiles por Era

• Era Paleozoica:
  • Ambiente marino: Trilobites y Fusulínidos.
  • Ambiente continental: Restos de plantas primitivas, anfibios.
• Era Mesozoica:
  • Ambiente marino: Belemnites, Ammonoideos y Terebrátulas.
  • Ambiente continental: Huesos de dinosaurios.
• Era Cenozoica:
  • Ambiente marino: Nummulites.
  • Ambiente continental: Huesos de equinos y restos de árboles como Quercus.

Eones y Eras Geológicas: La Cronología de la Tierra

Eón Hádico (4500-4000 Ma)

Este eón abarca desde la formación de la Tierra hasta las primeras rocas conocidas. Durante este periodo, ocurrieron eventos fundamentales como la acreción de planetesimales para formar el planeta, el estado de la Tierra como un planeta fundido, el posterior enfriamiento y la formación de la corteza, el manto y el núcleo. También se formaron la atmósfera primitiva, la hidrosfera y la Luna.

Eón Arcaico (4000-2500 Ma)

Durante el Arcaico, se formaron los primeros continentes. La vida apareció hace aproximadamente 3800 millones de años, y posteriormente surgió la vida fotosintética, que comenzó a liberar oxígeno a la atmósfera. Al finalizar este periodo, se inició la tectónica de placas tal como la conocemos.

Eón Proterozoico (2500-540 Ma)

En este eón, se produjo una significativa diversificación de la vida acuática. Aparecieron las primeras rocas fosilizadas y se registraron las primeras extinciones masivas, como la que afectó a la fauna de Ediacara, cuyos organismos eran predominantemente herbívoros.

Eón Fanerozoico (540 Ma – Actualidad)

Este eón se caracteriza por la presencia abundante de vida compleja y un registro fósil muy rico.

Era Paleozoica (540-252 Ma)

Los fósiles más abundantes de esta era incluyen Trilobites, Braquiópodos, Arqueociátidos y Nautilus, entre otros.

• Cámbrico: Al principio de este periodo, se produjo una gran diversificación de formas de vida invertebrada, conocida como la “Explosión Cámbrica”.
• Ordovícico: Se produjo la evolución de las plantas marinas. Al final de este periodo, algunos invertebrados marinos comenzaron a colonizar la vida terrestre.
• Silúrico: El nivel del mar era alto, lo que propició el desarrollo de grandes arrecifes. Los Trilobites comenzaron a extinguirse. Aparecieron los primeros artrópodos terrestres (arañas y ciempiés), así como hongos y líquenes. Este periodo se caracteriza por la aparición de los primeros peces con mandíbula.
• Devónico: En la Tierra, surgieron los primeros árboles y bosques con helechos. Al final de este periodo, hubo una extinción masiva que afectó principalmente a los peces.
• Carbonífero: Conocido como la “Edad de las Plantas”. Todos los continentes estaban unidos formando el supercontinente Pangea. En los ambientes marinos, se desarrollaron tiburones y Fusulínidos. En tierra, proliferaron grandes bosques de helechos y coníferas. También se desarrollaron los primeros insectos con alas y otros insectos de gran tamaño. La característica más importante de este periodo es la aparición del huevo amniota, que permitió el desarrollo de nuevas formas de vida no ligadas al agua.
• Pérmico: Pangea comenzó a fracturarse, y se originó el Mar de Tetis. Durante este periodo, los bosques disminuyeron y aumentó la superficie desértica, lo que fue idóneo para el desarrollo de los reptiles. El Pérmico finalizó con una de las mayores extinciones masivas de la historia, afectando al 90% de las especies marinas y al 75% de los organismos terrestres.

Era Mesozoica (252-66 Ma)

Esta era se sitúa entre dos grandes extinciones masivas: la del final del Pérmico y la del Cretácico. Supuso la ruptura y fragmentación de Pangea, dando origen a los continentes actuales.

• Periodo Triásico (252-201 Ma)

  El efecto invernadero en esta época provocó la desaparición de los casquetes polares, llevando climas templados hasta los polos. En la vida marina, se produjo una diversificación gradual de los invertebrados marinos (bivalvos, braquiópodos y ammonoideos). Los peces evolucionaron, surgiendo los osteíctios. Los reptiles marinos se diversificaron rápidamente. La vida en la tierra estuvo dominada por reptiles primitivos (tortugas, lagartos, etc.). El Triásico finalizó con una extinción significativa que afectó principalmente a la vida marina.

• Periodo Jurásico (201-145 Ma)

  Con la ruptura de Pangea, el clima cambió: el interior de los continentes se volvió desértico, las regiones polares se enfriaron y surgieron los monzones. En la vida marina, abundaban erizos, estrellas de mar y bivalvos. Los océanos estaban plagados de cefalópodos y peces, que eran cazados por ictiosaurios y plesiosaurios. La vida en la tierra vio la diversificación de los dinosaurios, que ocuparon todos los hábitats terrestres. Surgieron los primeros ancestros de aves (como Archaeopteryx) y también los primeros mamíferos, que eran principalmente insectívoros.

• Periodo Cretácico (145-66 Ma)

  El clima se caracterizó por una Pangea muy fragmentada, lo que provocó una rápida subida del nivel del mar debido a la desaparición de los casquetes polares por un intenso efecto invernadero. La vida marina era muy similar a la actual, con la aparición de rudistas. Los dinosaurios continuaron dominando la vida terrestre, junto con aves y serpientes. Aparecieron las plantas con flores, lo que originó una importante diversificación de insectos. Al final de este periodo, hubo una extinción masiva que afectó entre el 50% y el 60% de las especies, incluyendo dinosaurios, reptiles marinos y ammonites. Las causas principales fueron una erupción volcánica masiva (en la meseta del Decán, India) que causó un cambio climático global, y la caída de un meteorito que provocó un cambio climático drástico.

Era Cenozoica (66 Ma – Actualidad)

Esta era estuvo marcada por una intensa actividad orogénica, la diversificación de los mamíferos y la aparición y desarrollo de los homínidos.

• Orogenia: El choque de África con Europa generó cordilleras como las Béticas y los Alpes. En América del Sur, se desarrollaron los Andes, y en Asia, se formó el Himalaya por el choque de la India con el continente asiático.
• Clima: El Paleógeno fue muy cálido. Al final del Eoceno, la temperatura de la Tierra descendió, y surgieron las primeras glaciaciones. El Pleistoceno se caracterizó por una gran glaciación, provocando una regresión del nivel del mar.
• Vida Marina: Tras la extinción del Cretácico-Paleógeno, los corales dominaron los arrecifes. Abundaron los tiburones, los peces continuaron diversificándose y se originaron los mamíferos marinos.
• Vida Terrestre: La flora era parecida a la actual. Los mamíferos primitivos dominaron, con diferentes tipos como marsupiales y placentados.

La Evolución Humana: Un Viaje a Través del Tiempo

En el periodo Terciario (parte del Cenozoico), aparecieron los primates. La evolución de los homínidos, caracterizados por caminar erguidos (bipedalismo) y el desarrollo del pulgar oponible, es un hito crucial en la historia de la vida.

Principales Homininos

La línea evolutiva humana incluye diversas especies:

• Australopithecus (hace ~4 a 2 millones de años)
• Paranthropus (hace ~2.7 a 1.2 millones de años)
• Homo:
  • El primer representante considerado es Homo habilis, de origen africano (hace ~2.4 a 1.4 millones de años).
  • Un grupo posterior incluye a Homo erectus (~1.9 Ma a 140 ka), Homo ergaster (~1.9 a 1.4 Ma) y Homo georgicus (~1.8 Ma), que vivieron en Europa y Asia.
  • Los homínidos arcaicos modernos incluyen a Homo antecessor (~1.2 Ma), Homo heidelbergensis (~600 a 200 mil años) y Homo neanderthalensis (~400 a 40 mil años).
  • Finalmente, Homo sapiens (desde hace ~300 mil años hasta la actualidad), la especie a la que pertenecemos.