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Evidencias de los primeros metazoos
Rangea
Ediacara
LA David & EJ Alm Nature (2011)
doi:10.1038/nature09649
Rates of macroevolutionary events over time.
Average rates of gene birth
Un equipo científico del MIT BE (David &
Alm 2011 Nature, Massachusetts Institute
of Technology Biological Engineering) ha
rastreado miles de genes a partir de 100
genomas modernos, extrapolando
mediante un modelo matemático hasta la
primera aparición reconocible de estos
genes en la historia de la vida. El estudio
sugiere que el genoma colectivo de todas
las formas vivas sufrió una expansión
hace entre 3.300 y 2,800 millones de
años.
La “Expansión Arcaica”.
Primer registro claro de metazoos en la
Historia de la Tierra: la FAUNA DE EDIACARA:
Organismos marinos enigmáticos, sin
equivalentes actuales o fósiles
Declive y extinción masiva de la fauna de
Ediacara: glaciaciónes, clima hostil
Océanos cubiertos de una capa de hielo, sin
intercambio de oxígeno con la atmósfera
Dickinsonia sp (¿un anélido?)
PROTEROZOICO (2.500-545
Ma)
Hace unos 600 Ma PANGEA I
empieza a fracturarse: Laurentia
(Norteamerica, Groenlandia), Báltica
(norte de Europa), Siberia y al sur
Gondwana, además de otras
pequeñas placas
Mientras deriva al Sur, Gondwana se
empieza a fragmentar, Avaloni
deriva hacia el Norte, dando origen
al nuevo Océano Reico. Bajo sus
aguas se encuentra gran parte de la
Península Ibérica
540 Ma
750 Ma
L S
B
Acontecimientos clave en la Tierra Proterozoica
2500 Ma Primeras cuencas de Rift Litosfera rígida generalizada
2300 Ma Tillitas en Gondwana Primera glaciación confirmada
2000 Ma Fósiles de organismos celulares Capacidad de metabolizar el oxígeno
1800 Ma Primeras capas rojas abundantes ¿Atmósfera oxidante?
1500 Ma Primeras secuencias bien definidas en
sedimentos marinos someros Desarrollo de plataformas continentales
1400 Ma Primeras células con núcleo Desarrollo simbiótico de la célula eucarionte
800 Ma Primeros eucariontes heterotrofos Materia orgánica muy abundante
Independencia de la biosfera respecto a la fotosítesis
Desarrollo explosivo de la biosfera
680-560 Ma Glaciares de casquete en todas las
latitudes Uno de los períodos más fríos de la Historia de la
Tierra
670 Ma Fauna de Ediacara Primeros metazoos
650 Ma Datos paleomagnéticos de todos los
continentes Formación de Pangea I
600 Ma Formación de grandes rifts en todos los
continentes Fragmentación de Pangea I
Tema 11: Introducción a la Geología
Histórica
1. El método del actualismo
2. El Precámbrico
3. El Paleozoico
4. El Mesozoico
5. El Cenozoico
6. Síntesis
PALEOZOICO (545-245 Ma)
Ciclo completo: desde destrucción de Pangea I
hasta agrupapamiento y formación de Pangea II
El Paleozoico es una división natural del tiempo
geológico reconocido por los geólogos pioneros
(hace casi 200 años) a partir de diferencias notables
en las rocas
Climaticamente: ciclo simétrico, enmarcado entre
dos grandes glaciaciones y otra glaciación menor
en el Ordivícico-Silúrico; climas intermedios
cálidos con formación y colonización de nichos
ecológicos para nuevas formas de vida
Consta de seis Periodos: Cámbrico, Ordovícico,
Silúrico, Devónico, Carbonífero, Pérmico
CÁMBRICO (545-510 Ma)
Fracturación continental: La placa de Avalonia se aleja de Gondwana, arrastrando parte del SE de Iberia; el resto
de Iberia está sumergida en aguas del Océano Reico (plataforma continental de Gondwana)
Esta plataforma continental recibe aportes sedimentarios del sur (degradación del orógeno panafricano): se
registran hasta 5 etapas de ascenso-descenso del nivel del mar
Clima cálido del Cambrico inferior y medio: favorece la precipitación de carbonato en las aguas marinas (menos
CO2 disuelto, también por la captación a partir de fotosíntesis): Plataformas de carbonatos en los márgenes de
los cratones...
510 Ma
CÁMBRICO (545-510 Ma)
Gran Explosión Biológica del Cámbrico,
Fracturación continental favorece:
- La circulación oceánica: incremento de la
temperatura y oxigenación aguas
- Amplias plataformas continentales, favorables
para el desarrollo de la vida
Aparecen las partes duras en los organismos:
aparatos útiles para locomoción (patas
articuladas), captura de presas (mandíbulas,
dientes), caparazones defensivos... además de las
partes blandas... todo ello en unos 5 Ma
Graptolites: apariencia de pequeños trazos de tiza
en una pizarra... rápida diversificación y
evolución, muy útiles para correlacionar
Arrecifes de Arqueociatos: anímales de esqueleto
calcáreo similares a las esponjas que vivieron
unicamente en el Cámbrico inferior
Plataforma continental: trilobites, crustáceos,
braquiópodos, moluscos y equinodermos
ORDOVÍCICO (510-440 Ma)
Erosión de los relieves panafricanos: grandes
penillanuras, que fueron inundadas por las
transgresiones del inicio del Ordovícico
Dominan los sedimentos terrígnenos (arenas,
lodos) frente a los carbonatados debido al
progresivo enfriamiento de las plataformas en
torno a Gondwana, que deriva
progresivamente hacia el Polo Sur
Registro de “dropstones” en unidades del
tránsito Ordovícico-Silúrico de la Cordillera
Ibérica
A finales del Ordovícico Gondwana desarrolla un
casquete de hielo (restos de tillitas en el actual
Sahara...)
ORDOVÍCICO (510-440 Ma)
En las plataformas continentales se
diversifican los diseños aparecidos en
el Cámbrico:
- Los moluscos se dividen en bivalvos,
gasterópodos y cefalópodos, que
incluyen los Ortocerátidos
- Los artrópodos (trilobites) desarrollan
formas más complejas
- Primeros vertebrados: los agnatos
(animales nadadores), ostracodermos
o peces acorazados
- Conodontos, útiles para la
correlación: piezas bucales de
vertebrados primitivos
- Invasión del hábitat subaéreo por las
primeras plantas terrestres
Extinción masiva al final del Ordovícico
debido al enfriamiento global
SILÚRICO (440-410 Ma)
Durante el Silúrico el clima vuelve
progresivamente a su calidez
Gondwana inicia una lenta deriva
hacia el Ecuador: calentamiento y
formación de plataformas de
carbonatos con arrecifes de coral
La Placa de Avalonia colisiona con
Báltica y juntas siguen su deriva
hacia Laurentia, estrechando el
Océano de Japeto
La colisión de Báltico origina el
OROGENO CALEDÓNICO, mientras
que la colisión de Avalonia inicia el
levantamiento de los APALACHES
septentrionales (cierre de Japeto
lento, se realiza en 100 Ma)
El Océano Reico incrementa su
extensión: fragmentos de la futura
Iberia se encuentran en su margen
NW y en el SE (Godwana)
430 Ma
Oceáno Reico
SILÚRICO (440-410 Ma)
Tras la extinción, los organismos de aguas frías
se expanden progresivamente a nichos
ecológicos vacantes, con una nueva etapa de
diversificación biológica
Se desarrollan plataformas de carbonatos con
arrecifes de coral en el Silúrico-Devónico a
escala global
El hábitat subaéreo es colonizado, al final del
Silúrico, por insectos y arácnidos; en los lagos
terrestres habitan gusanos, artrópodos, peces
con mandíbulas (gnatostomos)
DEVÓNICO (410-360 Ma)
Gondwana se fragmenta por el norte: la Placa de Armórica se
separa a mediados del Devónico (incluye desde Iberia hasta la
Bretaña francesa), dejando tras de sí un estrecho océano
(Macizo Central) y cerrando progresivamente el Oceáno Reico
Los nuevos relieves de Laurasia (Caledónicas, Apalaches)
sufren intensa erosión, dando lugar a enormes espesores de
areniscas en cuencas continentales del pie de los relieve: son
las areniscas rojas antiguas (Old Red Sandstones), que
indican clima árido y atmósfera rica en oxígeno
370 Ma
DEVÓNICO (410-360 Ma)
La biosfera experimenta amplio desarrollo y
diversificación
El medio terrestre está ya colonizado por
vegetales e insectos y es habitado de forma
progresiva por los moluscos y por los
vertebrados
Los vertebrados conquistan la tierra hace
370 Ma.
Descenso de CO2 atmosférico (captado por
vegetales) y efecto anti-invernadero:
descenso global de las temperaturas,
desarrollo de casquete polar, con severa
crisis biológica (desaparición brusca de los
arrecifes de corales y estromatoporidos a
final del Devónico)
CARBONÍFERO (360-290 Ma)
Placa Armoricana+Gondwana: inicio
colisión con Laurasia; al Este, la placa de
Siberia cierra el Océano Uraliano
Los mares se cierran y empieza la colisión
continental: la OROGENIA HERCÍNICA, que
tuvo lugar en varias fases a medida que las
microplacas se incrustaban contra
Laurasia; culmina con el cierre de los
oceános del Macizo Central y Reico
Armorica es una microplaca alargada que
se deforma al incrustarse con Laurasia: el
órogeno resultante tiene forma de zig-zag:
Rodilla Astúrica
La colisión produce la fusión de la base de
la corteza y la producción de grandes
magmas graníticos que se acumulan bajo
el orógeno: fracturas extensivas
(producidas en Armorica al encajarse en la
irregular Laurasia) permiten el ascenso
muy rápido de los magmas graníticos
(Meseta, Pirineos, Galicia)
300 Ma
CARBONÍFERO (360-290 Ma)
Glaciación con casquete polar al sur que avanza al
Norte
Armórica viaja hacia el Ecuador: se desarrollan
plataformas de carbonatos, incluyendo arrecifes
de coral (Caliza de Montaña, Asturias)
En zonas continentales tropicales y ecuatoriales:
densos bosques de helechos que soportan fauna
de artrópodos y anfibios, con dos hitos evolutivos:
- Capacidad de volar de los insectos, que se
aseguran dominar el ecosistema...
- Aparición de los reptiles: se adaptan a la
progresiva aridificación del clima al final del
Carbonífero y el Pérmico
Carbones del Westfaliense (deltas y marismas) y
del Estefaniense (pantanos continentales) de la
cuenca de Asturias y Leon
PÉRMICO (290-250 Ma)
Formación de Pangea 2, tras la
colisión de Angara
(levantamiento de los Urales);
Iberia está en torno al Ecuador
Intensa erosión de el orógeno
hercínico bajo climá árido:
areniscas rojas modernas (New
Red Sandstones), en W de
Europa también durante el
Triásico inferior (permotrias,
Facies Buntsandstein)
260 Ma
En el occidente de
Pangea, los vientos
alisios (tras cruzar el
continente) son secos:
amplios desiertos con
dunas arenosas
(Areniscas Coconino,
Gran Cañon del
Colorado)
PÉRMICO (290-250 Ma)
Gran Extinción al final del Pérmico (95-97% de las especies animales;
sustitución de los helechos por las plantas con semillas y flores -
gimnospermas-), extremadamente rápida (¿10 mil años?)
Gran impacto para la fauna marina (extinción de trilobites, corales
rugosos; otros grupos bentónicos marinos mermados) y continental (los
reptiles dominan sobre los anfibios)
Posibles causas:- Exposición de las plataformas tras caida del nivel del
mar por agrupación continentes
- Amplia desertización en zonas continentales
- Actividad volcánica acelerada (rifting): cenizas y gases en la atmósfera
- Impacto meteorítico límite Permo/Trias
Acontecimientos clave en la Tierra Paleozoica
570-550 Ma Pangea I se dispersa Primeros animales con concha
510-500 Ma Depósito de la cuarcita Armoricana:
arrasamiento del continente armórica
Primeros predadores, Primeros peces,
diversificación fauna marina
450-430 Ma Glaciación Ordovícico-Silúrica
Peces con mandíbula y aletas; colonización agua
continental
400 Ma Cierre total del océano Japeto Primeras plantas terrestres, primeros insectos
370 Ma Arenisca Roja Antigua:
destrucción del orógeno caledónico Primera gran extinción del Fanerozoico
360 Ma Glaciares de montaña en Gondwana Primeros anfibios, primeros árboles
340-320 Ma Primeros granitos hercínicos
Primeros glaciares de casquete en Gondwana
Alas en los insectos: invasión habitats
continentales
300 Ma Cierre total de océanos Reico y Macizo Central:
formación estrutura básica de Pangea 2
Los reptiles colonizan el continente
Polen y semillas: los vegetales colonizan medios
secos
280-260 Ma Primeras molasas hercínicas
últimos casquetes glaciares en Gondwana
Comienza la extinción pérmica, la mayor del
Fanerozoico
250 Ma últimos glaciares de montaña en Gondwana El clima se vuelve cálido; grandes desiertos