historia de la tierra

Historia de laTierra

LA EDAD DE LA TIERRALA EDAD DE LA TIERRA• L a dinámica de la Tierra hace difícil encontrar partes de

la corteza que sean realmente antiguas y que nos proporcionen información sobre las épocas más remotas de la historia del planeta. Esto es debido a sus procesos geológicos de regeneración de las rocas.

• El Sistema Solar se formó a partir de una nebulosa de gas y polvo, pero se desconoce su edad exacta. Aunque en la Tierra no se ha encontrado ninguna roca más antigua de 3.800 millones de años, existen muestras de meteoritos y rocas lunares datadas en 4500 millones de años. Por tanto, se puede suponer que el planeta tiene dicha edad.

1 El nacimiento de la Tierra

Una nebulosa giratoria constituida por enormes cantidades de polvo y gas,

comenzó a concentrarse.

La atracción gravitatoria hizo que se formase una gran masa central o protosol, entorno al cual giraba un disco de partículas de polvo y gas.

Las partículas del disco giratorio se fusionaron formando cuerpos de

mayor tamaño, los planetesimales.

Las colisiones y uniones de los planetesimales originaron cuerpos

mayores, los protoplanetas.

Uno de los protoplanetas acabó formando la Tierra.

1. Durante la edad media, algunos teólogos idearon un método paracalcular la edad de la Tierra basado en la Biblia : Según el obispo irlandés Ussher: “la Tierra tendría hoy día unos 6000años”.

2. En el siglo XVIII: Buffon, ideó un nuevo método: Determinó cuánto tardaría en enfriarse una masa de roca fundida del tamaño de la Tierra y obtuvo como resultado una antigüedad de 75.000 años. No obstante, la Tierra no es una esfera de barro sólido. James Hutton (1726-1797) y, posteriormente, Charles Lyell (1787-1875) proponen y desarrollan la teoría del uniformismo: 1) La Tierra es tan antigua que no es posible calcular de ninguna manera su edad. 2) Los procesos naturales que actuaron en el pasado son los mismos que actúan en el presente. Su significado se resume:

“El presente es la clave del pasado”. 3) La Tierra se habría formado lentamente a lo largo de extensos períodos de tiempo y a partir de las mismas fuerzas físicas que hoy rigen los fenómenos geológicos : erosión, terremotos, volcanes.

LA EDAD DE LA TIERRA: Historia

1. El físico inglés William Thompson, (Lord Kelvin), calculó la edad de la Tierra entre 25 y 100 millones de años. “Asumió que al principio, el planeta había sido un globo de material líquido y después estimó (empleando la segunda ley de la termodinámica) el tiempo que habría necesitado para llegar a la temperatura actual”.

2. Los resultados de Kelvin no eran convenientes para otras teorías científicas, entre ellas la de la de LA EVOLUCIÓN por selección natural propuesta por Charles Darwin.

AVANCES EN EL SIGLO XIXAVANCES EN EL SIGLO XIX

Lord KelvinLord Kelvin

DarwinDarwin

En los últimos años del siglo XIX, Henri Becquerel, el matrimonio Curie y E. Rutherford, descubrieron la radiactividad. Este proceso echó por tierra los métodos empleados hasta ese momento para conocer la edad del planeta: Por un lado, se supo que el calor interno de la Tierra se debía en buena medida a la desintegración radiactiva de átomos en su interior. Por otro, se supo que los elementos radiactivos se degradaban durante siglos a un ritmo que se podía medir. Era una herramienta perfecta para datar rocas.

DESCUBRIMIENTO DE LA DESCUBRIMIENTO DE LA RADIACTIVIDADRADIACTIVIDAD

Ernest Rutherford (1871-1937). Halló que en todas las muestras de material radiactivo siempre tardaba la mitad de la muestra el mismo tiempo en desintegrarse, y que esa tasa firme y segura de desintegración se podía utilizar como una especie de reloj geológico.

Rutherford presentó un nuevo concepto como fue las mediciones basadas en la desintegración, mas tarde llamada datación radiométrica, la cifra real aún estaba lejos de ser la actualmente conocida por la comunidad científica.

LA RADIACTIVIDAD Y LA EDAD DE LA LA RADIACTIVIDAD Y LA EDAD DE LA TIERRATIERRA

Clair Patterson (1922 - 1995), Partió de la consideración de que muchos meteoritos se originaron del mismo punto que el resto del sistema solar y que, por tanto, tendrían la misma antigüedad que el resto de elementos (La Tierra, Marte, la luna…) que lo componen.Así que determinando la edad de esas rocas errantes obtuvo la edad de la Tierra.

En 1956 Patterson proclamó una edad definitiva para la Tierra de 4.550 millones de años.

ANTIGÜEDAD DE LA TIERRA: ANTIGÜEDAD DE LA TIERRA: 4550 millones de años4550 millones de años

DICIEMBRENOVIEMBRE

OCTUBRESEPTIEMBRE

AGOSTOJULIO

JUNIOMAYO

ABRILMARZO

FEBRERO

ENERO

Historia de la Tierra y de la vida

12 El calendario de la vida

1 de enero. Se forma la

Tierra

26 de febrero. Comienza la

vida

15 de noviembre. Explosión Cámbrica

28 de noviembre. La vida invade los

continentes

31 de diciembre. Aparecen los

primeros homínidos

27 de diciembre. Abundan los mamíferos

18 de diciembre. Abundan los reptiles

25 de diciembre. Extinción de los

dinosaurios

15 de diciembre. Comienza a formarse

el Atlántico

Esquema temporal

• Cada cuadrado representa unos 75 millones de años de evolución.

-Hace aproximadamente 3500 m.a. se origino la vida procariota, seres unicelulares sin núcleo (representados por esa bonita Escherichia coli de peluche), hace 2100 m.a. las celulas con núcleo o eucariotas (ameba).

-Hace 700 m.a. la vida pluricelular.

-Hace unos 540 m.a. los primeros artrópodos (trilobites),

-Hace unos 400 millones de años los primeros Cordados (animales con cuerda dorsal) como los peces.

-Hace unos 340 m.a. los reptiles.

-Hace unos 230 m.a. los mamíferos.

-Hace unos 190 m.a. las aves.

-Hace 35 m.a. los simios

-El intervalo entre el origen de los primeros homo hasta la actualidad sería más estrecho que la línea roja marcada al final.

• Hora Acontecimiento• 0 h 0 min Origen de la Tierra• 3 h 42 min Origen de la vida• 5 h 18 min Primeros microorganismos fotosintéticos• 20 h 24 min Primeros organismos pluricelulares• 21 h 18 min Primeros peces• 22 h 0 min Primeros anfibios y árboles• 22 h 53 min Primeros mamíferos• 23 h 12 min Primeras aves • 23 h 18 min Primeras flores• 23 h 39 min Extinción de los dinosaurios• 23 h 50 min Primeros simios• 23 h 58 min Primeros homínidos • 23 h 59 min El primer Homo• 59 seg80 c. Enlas últimas 20 centésimas del último segundo,la

Historia

Las divisiones de la historia de la Tierra

Para estudiar la evolución global de nuestro planeta, lo primero que debemos hacer es dividir los 4.500 millones de años en unidades de tiempo que abarquen procesos más o menos globales y que sean susceptibles de subdividirse más para facilitar la comprensión y el trabajo de investigación. Tomando como base cronológica el

millón de años (ma), las DIVISIONES GEOCRONOLÓGICAS en que se divide la historia terrestre reciben el nombre

deEONES

que a su vez se dividen en ERAS

divididas enPERÍODOSdivididos en

ÉPOCAS

La historia de la Tierra se divide en dos partes de características claramente diferenciadas por los hechos acontecidos y extinciones masivas:1. Tiempo Precámbrico. Abarca desde la

formación de la Tierra hace unos 4.500 ma, hasta hace unos 540 ma. En él se dieron los procesos más importantes que han ocurrido nunca, tales como la formación de la propia Tierra y la aparición de la vida. Se divide en tres eones o divisiones temporales: el Hádico, el Arcaico y el Proterozoico,

2. Eón Fanerozoico. Se inicia hace unos 540 ma y llega hasta nuestro días. Aunque sólo supone el 11 % del tiempo de la Tierra, es cuando se configura el planeta tal como lo conocemos, con los continentes actuales y la gran variedad de vida existente, la cual nos incluye a nosotros mismos. Se divide en tres eras: Paleozoico (Era Primaria), Mesozoico (Secundaria) y Cenozoico (Terciaria y Cuaternaria).

Escala del tiempo geológico

PRECÁMBRICO

Triásico Jurásico CretácicoPérmicoCarboníferoDevónicoSilúricoOrdovícicoCámbrico

PALEOZOICO MESOZOICO

CENOZOICO

Primeras células eucarióticas

Cianoficeas Fauna de Ediacara

Precursores de cianoficeas

EstromatolitosIndicios de actividad biológica

CuaternarioTerciario

TIEMPO GEOLÓGICO

• Datar consiste en fechar o situar algo en el tiempo. La datación es muy importante en geología y se realiza mediante dos sistemas:

Datación absoluta: Poner una fecha exacta a un suceso o material geológico. Datación relativa: Ordenar una serie de acontecimientos

geológicos o materiales (rocas, fósiles,…) en el tiempo, pero sin precisar una fecha exacta.

Métodos de datación absoluta

Método radiométrico. Su base es la constante velocidad a la que se desintegran isótopos radiactivos presentes en la naturaleza.

La vida media (T) o periodo de semidesintegración es el tiempo que tarda en desintegrarse la mitad de una masa de isótopos radiactivos.

Elemento “padre” Elemento “hijo”

(inestable) (estable)

Con el tiempo la muestra se enriquece en elementos “hijo”. Conociendo T y la cantidad de isótopos “padre” e “hijo” puede datarse la roca con mucha fiabilidad.

También tiene inconvenientes: se aplica casi exclusivamente a rocas magmáticas, pues los valores se alteran al sufrir la roca meteorización o metamorfismo; son costosos, y tienen margen de error.

Otros: dendrocronología, estudio de las varvas lacustres, líquenes,..etc.

Métodos radiométricos

El método de datación absoluta más utilizado es el método radiométrico, basado en el hecho de que los átomos de ciertos elementos químicos inestables (“elementos padre”) experimentan, con el tiempo, un proceso de desintegración radiactiva que los convierte en otros elementos químicos estables (“elementos hijo”). Este proceso transcurre a velocidades constantes, de ahí su utilidad en la datación. Veamos un ejemplo:

Isótopos radiactivos• Los elementos radiactivos se desintegran con un ritmo fijo y constante.• Un elemento padre se transforma progresivamente en elemento hijo• La vida media o período de semidesintegración es el tiempo en que una muestra radiactiva queda reducida a la mitad

Tiempo

m = período de semidesintegración

Conforme pasa el tiempo, la muestra se empobrece en átomos padre y se enriquece en átomos hijo. Así, conociendo la cantidad de isótopos de cada tipo, se puede datar la roca.

Dataciones radiométricas Si conocemos la vida media de un isótopo, y medimos las cantidades de elementos padre e hijo en una muestra, conoceremos el tiempo transcurrido. Así determinamos la edad de las rocas

- Se aplican casi exclusivamente a rocas magmáticas.- Los valores se alteran si la roca ha sufrido transformaciones importantes como consecuencia del metamorfismo o la meteorización.- Son costosos, pues necesitan instrumentos de medida complejos.- Siempre llevan aparejados un cierto margen de error.

Estos métodos tienen algunos inconvenientes:

Métodos de datación relativa Hasta el descubrimiento de la radiactividad era el

único método de datación posible. El estudio de los estratos de roca sedimentaria y

los fósiles han constituido una herramienta de datación fundamental para los geólogos.

La Tierra es como un “libro abierto” , solo hay que interpretar sus “páginas”. Algunas de las claves de su interpretación son las bases o principios de la estratigrafía:

Principio de superposición de los estratos Principio de superposición de

acontecimientos

Geocronología relativa

Principio de la superposiciónde estratos

Principio de la superposición de los procesos geológicos

Principio de correlación

Un estrato es más moderno que los que se encuentran debajo y más antiguo que los que se encuentran encima.

El depósito o sedimentación de los estratos ocurre de forma episódica.En 1669, Nicolás Steno enunció el principio de superposición de los estratos:

P r o c e s o d e s e d i m e n t a c i ó n

Principio de la superposición de los procesos geológicos

Sedimentación de arenas y conglomerados

Erosión

Falla

Plegamiento de las calizas

• Un acontecimiento es más joven que las rocas a las que afecta y más antiguo que las rocas que no han sido afectadas por él.

¿Qué información proporcionan los fósiles?

La vida en el pasado: cómo eran los seres vivos, su forma de vida, su distribución, etc, etc.

El ambiente de formación de la roca: oceánico o continental, de clima frío o cálido, etc, etc.

Cuándo: algunos fósiles sirven para datar las rocas que los contienen (fósiles-guía). Hacen posible realizar correlaciones estratigráficas

• Vivieron durante un período muy corto• Amplia distribución geográfica• Muy abundantes en sus ecosistemas

Tipos de fósiles

Las piezas esqueléticas de los vertebrados pueden fosilizar fácilmente si quedan englobadas en el sedimento.

Fósiles: restos de organismos del pasado o de su actividad, conservados de manera permanente.La fosilización es la mineralización de los restos biológicos (por carbonatación, silicificación, etc.)

Molde externo e interno de Anmonites

coprolitos

icnitas

Fósiles guía: Algunos ejemplos son:Trilobites: Paleozoico o Era PrimariaAmmonites: Era Secundaria o MesozoicoNummulites: Era Terciaria o Cenozoico

Precámbrico, en geología, la más antigua de las divisiones de la escala de tiempos geológicos que comienza con el nacimiento de la Tierra y se extiende hasta el cámbrico, al inicio del eón fanerozoico, hace unos 570 millones de años, cuando los organismos multicelulares empezaron a ser abundantes. Las rocas más antiguas conocidas tienen una edad de aproximadamente 4.000 millones de años. Se han encontrado rocas precámbricas en Canadá, Escandinava, África, Brasil, Australia y la Antártica. Sin embargo, se ha estimado que la Tierra tiene unos 4.650 millones de años; es decir, es unos 650 años más antigua que las rocas más antiguas encontradas. Cuando se desarrolló la escala de tiempos geológicos, en el siglo XIX, la historia de la Tierra se dividió en dos periodos en función del contenido en fósiles de los distintos estratos rocosos: el precámbrico, en el que los fósiles eran raros o estaban ausentes; y el fanerozoico, donde ya eran relativamente abundantes.

EL PRECÁMBRICO EL PRECÁMBRICO

Posteriormente se han ido añadiendo más subdivisiones y en la actualidad los científicos tienden a dividir el precámbrico en un eón hádico (desde la formación de la Tierra hasta hace unos 3.800 millones de años), el eón arqueozoico (desde hace unos 3.800 millones de años hasta hace unos 2.500 millones de años) y el eón proterozoico (desde hace unos 2.500 millones de años hasta hace unos 570 millones de años).

PRECÁMBRICO(-4600 a -570 m. a.)

GEOLOGÍA DEL PRECÁMBRICO-4600 a 3800 m.a. Constitución del planeta.-2500 a 570 m.a. Formación de los núcleos de los continentes actuales.-600 m.a. Formación de la Pangea I, el primer gran supercontinente.

BIOLOGÍA DEL PRECÁMBRICO-Hace 3500 m. a. Primeros fósiles conocidos: bacterias.-Hace 3100 m. a. Primeros organismos fotosintéticos: cianobacterias.-Hace 2500 m. a. Predominio de las cianobacterias.-Hace 2000 m. a. Las bacterias producen el suficiente oxígeno para que la

atmósfera se transforme en oxidante.-Hace 1500 m. a. Aparecen las células con núcleo verdadero: eucariotas.

Primeros organismos unicelulares.-Hace 700 m. a. Aparecen los primeros organismos pluricelulares:

esponjas.

PRECÁMBRICOPRECÁMBRICO

•Engloba los tres primeros eones de la Historia de la Tierra.

•Ocupa el 90% de la historia de la Tierra.

•El PRECÁMBRICO ENGLOBA TRES EONES.

HÁDICO ( de 4500 a 3800 ma) = INFIERNO

•ARQUEOZOICO (de 3800 a 2500 ma) = Antiguo

•PROTEROZOICO (de 2500 a 550 ma) = antes de la

vida.

El Eón Hádico• Eón Hádico comenzó con la

formación de nuestro planeta y finalizó hace 3800 millones de años, edad de la roca más antigua.

• Durante este período, probablemente el Sistema Solar se estaba formando dentro de una gran nube de gas y polvo. La Tierra se formó cuando parte de esta materia se transformó en un cuerpo sólido.

• Este es el período durante el cual se formó la corteza terrestre. Esta corteza sufrió muchos cambios, debido a las numerosas erupciones volcánicas.

El eón Hádico

Hace 4 500 - 3 800 millones de años

EÓN ARQUEOZOICO. Del latín archaĭcus: Muy antiguo

•3.800 ma (aparición primeras bacterias)•Hasta 2.500 ma. (aparición del oxígeno en la atmósfera)•Este periodo se caracteriza por la aparición de la vida.

La vida surgió en las dorsales oceánicas

Actividad hidrotermal del fondo del mar, proporcionaba la energía y los nutrientes necesarios para la vida.

Cianobacterias: Primeras productoras de oxigeno

Estromatolitos. Primeras evidencias de vida bacteriana en la Tierra Estromatolitos. Primeras evidencias de vida bacteriana en la Tierra

Eón Proterozoico

•Comienza hace 2,500 millones de años (aparece el oxígeno en la atmósfera)• Termina hace 600 millones de años

(aparecen los primeros seres vivos pluricelulares)

El eón Proterozoico

La actividad biológica y el vulcanismo produjeron cambios climáticos extremos.

Fósiles de animales pluricelulares.

Animales de Ediacara (Australia): Primeros invertebrados del planeta

Primaria o paleozoica(-570 a -230 m. a.)

GEOLOGÍA DE LA ERA PRIMARIA

• -Fragmentación del Pangea I y reunificación en el Pangea II.• -Fragmentación del Pangea II formándose Laurasia y Gondwana.• -Orogenias Caledoniana y Hercínica.

• BIOLOGÍA DE LA ERA PRIMARIA

• -Los fósiles se hacen mucho más abundantes pues al principio de esta era aparecen los primeros organismos con conchas o caparazones.

• -Primeros vegetales terrestres: helechos. Durante esta era los vegetales, que hasta ahora habían sido exclusivamente acuáticos, comienzan a colonizar los continentes.

• -Primeros vertebrados: aparecen los primeros peces.• -Fósil guía de esta era el trilobites.

• LA VIDA EN EL PALEOZOICO.Se produce la GRAN EXPLOSICÓN CÁMBRICA.Se produce la GRAN EXPLOSICÓN CÁMBRICA.

El Paleozoico

Hace 550 - 245 millones de años

Fósil de trilobite

APARECEN LOS ANIMALES PROVISTOS DE CAPARAZÓN

LA VIDA INVADE LOS CONTINENTES

SE ORIGINAN LOS VERTEBRADOS TERRESTRES

Fósil de Trilobites Neuropteris gigantea. Vegetal del carbonífero.

Seymouria bailorensis. Anfibio del Pérmico

La Tierra y la vida en el Paleozoico

PALEOZOICO

CÁMBRICO ORDOVÍCICO SILÚRICO DEVÓNICO CARBONÍFERO PÉRMICO

Invertebrados diversificados

Primeros vertebrados

Vegetales terrestres

Primeros anfibios

Grandes bosques

Primera gran extinción

570 M.a. 500 M.a. 440 M.a. 395 M.a. 345 M.a. 280 M.a. 230 M.a.

Secundaria o mesozoico (-230 a -65 m. a.)

GEOLOGÍA DE LA ERA SECUNDARIA

• -Ruptura de la Pangea II y formación de los actuales continentes.• -Formación del océano Atlántico.• -Intensas erupciones de basalto provocan la subida en 300 metros

del nivel de los océanos inundando los continentes.

• BIOLOGÍA DE LA ERA SECUNDARIA

• -Es la era de los grandes reptiles: los dinosaurios.• -Durante esta era se originan los mamíferos y las aves. Ambos

evolucionan a partir de los reptiles.• -Primeras plantas con flores: gimnospermas. Se trata de plantas,

como las coníferas: pino, ciprés, abeto, con flores muy simples.• -Fósiles guía de esta era el ammonites y el belemnites.

Periodos del Mesozoico:Periodos del Mesozoico:Años atrás Periodo Era Eventos Principales

64 millones Cretáceo

Mesozoica

Los dinosaurios comienzan a declinar, extinción masiva del Cretáceo-Terciário, primeros mamíferos placentarios.

146 millones Jurásico

Mamíferos marsupiales, primeras aves, primeras plantas con flor.

208 millones Triásico

Extinción masiva del Triásico-Jurásico, primeros dinosaurios, mamíferos ovíparos.

Mesozoico

MESOZOICO

• Los ammonites se extendieron por todos los mares.

Terciaria o cenozoica(-65 a 0 m. a.)

GEOLOGÍA DE LA ERA TERCIARIA

• -Orogenia Alpina (Himalaya, Alpes, Andes, Pirineos, Béticas, etc.).• -Descenso del nivel de los mares.• -Glaciaciones

• BIOLOGÍA DE LA ERA TERCIARIA

• -Al principio de esta era desaparecen los dinosaurios.• -Radiación de los mamíferos y de las aves que se extienden por

toda la Tierra.• -Aparecen las plantas con flores verdaderas: las angiospermas.• -Al final de esta era, hace 2 ó 3 millones de años, aparecen los

primeros homínidos.• -Fósil guía el nummulites.

APARICIÓN DE LOS PRIMEROS HOMÍNIDOS

DIVERSIFICACIÓN DE LOS MAMÍFEROS Y LAS AVES

GRAN DESARROLLO DE LOS INSECTOS

Cráneo de Homo habilis

Fósil de insecto díptero

DIVERSIFICACIÓN DE LAS ANGIOSPERMAS

Lemures

Los períodos del cenozoico.El cenozoico se divide en dos periodos: Terciario y Cuaternario.

El primer supercontinente conocido: RODINIA aparece hace unos 1100 mill de

años.

La explosión del cámbrico: 500 millones de años atrás

• La mayorías de las tierras se agrupan en el sur en un continente llamado Gondwana: que reúne las tierras de África, India, Australia,

Sudamérica y Arabia.• Aparecen los primeros

animales grandes y las plantas colonizan los continentes

PANGEA EL SUPERCONTINENTE DEL TRIÁSICO (250 Ma.)

• Mapa de Pangea. Triásico, principios de la Era Secundaria, hace 250 millones de años. Casi todas las tierras emergidas se reúnen en un sólo continente, Pangea, que al poco tiempo comenzará de nuevo a partirse hasta formar los continentes actuales. El estrechamiento y cierre del gran mar tropical de Tethys dará lugar al Mediterráneo.

Fractura de Pangea• A finales del Triásico,

hace 208 millones de años, Pangea comenzó a fracturarse a lo largo de una línea de ruptura que comenzaba a separar América del Sur y Africa (CAMP: Central Atlantic Magmatic Province). Por allí salieron gigantescas coladas de basaltos. Se cree que los gases expulsados provocaron de nuevo intensos cambios químicos en la composición atmosférica —lluvias ácidas provocadas por el SO2

El mundo futuro

• Dentro de 250 Millones de años, posiblemente todos los continentes se unirán formando una nueva PANGEA.