TODA UNA VIDA
Los indicios geológicos,
particularmente el registro paleontológico, han aportado a la comunidad
científica mucha información acerca de la historia de la vida en la
Tierra: qué tipos de organismos existieron, cuándo vivieron y dónde lo
hicieron. Determinados organismos aparecen en el registro fósil,
desaparecen y son sustituidos por otros. En una primera etapa predominaron los procariotes unicelulares, a los que siguieron los eucariotes unicelulares. Los primeros eucariotes multicelulares, organismos de cuerpo blando que no dejaron muchos fósiles, surgieron hace unos 630 millones de años en el mar. Los animales con concha y otros muchos invertebrados (aquellos sin columna vertebral) marinos como los trilobites, artrópodos arcaicos, asomaron más tarde.
A los invertebrados marinos les siguieron los primeros vertebrados, y a éstos, los peces con mandíbulas, que dieron lugar a los anfibios, los cuales se dispersaron y dieron origen, hace unos 300 millones de años, a los reptiles, de los que surgieron las aves y los mamíferos de manera independiente.
Las pistas del registro paleontológico
Los fósiles y las rocas contienen, grabada en ellos, la historia de la vida. Los sedimentos de la corteza terrestre se clasifican en cinco estratos (capas) principales, cada uno subdividido en estratos menores, situados unos sobre otros. Estas capas suelen hallarse en el orden correcto (las rocas más recientes encima de las más antiguas), y se formaron por la acumulación de arena y fango en los lechos de océanos, mares y lagos. Cada una de ellas contiene algunos fósiles característicos que ayudan a identificar depósitos que se formaron más o menos al mismo tiempo en diferentes partes del mundo.
Los geólogos dividen los 4.600 millones de años de la Tierra en unidades de tiempo basdas en acontecimientos geológicos, climáticos y biológicos de gran magnitud. Se desconoce bastante de nuestro planeta desde su origen hasta hace 570 millones de años, un período llamado informalmente tiempo precámbrico. A partir de entonces, y hasta hoy, el registro paleontológico de seres antiguos se hace abundante, y este espacio temporal se divide en tres eras descritas a partir de organismos que fueron carácterísticos en cada una de ellas. Las eras se subdividen en períodos, compuestos a su vez por épocas.
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| Algunos acontecimientos biológicos importantes en el tiempo geológico. Biología (Solomon, Berg, Martin). McGraw Hill |
Las pruebas de los depósitos del precámbrico
La vida precámbrica se remonta a hace unos 3.800 millones de años, aunque no se dispone de demasiadas pruebas físicas, pues las rocas, al ser tan antiguas, están profundamente enterradas. Sólo en algunas zonas, como el fondo del Gran Cañón del Colorado, hay rocas expuestas de ese tiempo que revelan la existencia de microfósiles.
En aquel entonces, la actividad volcánica generalizada y los enormes levantamientos formaron montañas, por lo que es probable que la presión, el calor y la distorsión asociados a este tipo de movimientos destruyeran casi todos los fósiles que pudieron haberse producido. Aún así, existen ciertos vestigios de vida en diminutas cantidades de carbono puro o grafito, que pudieran ser los restos transformados de vida primitiva. Estas huellas abundan especialmente en zonas que en ese tiempo fueron mares y océanos.
Por otro lado, de varias formaciones del precámbrico se han recuperado fósiles que parecen pertenecer a cianobacterias. Los fósiles hallados en rocas precámbricas más recientes presentan grupos de bacterias, hongos, protistas (incluyendo algas pluricelulares) y animales.
Una importante fuente de fósiles del precámbrico son las colinas Ediacaran, donde se encuentran los más antiguos conocidos de animales multicelulares, correspondientes a una etapa de hace entre 600 y 570 millones de años. Aún no han sido resueltas las afinidades filogenéticas de los animales simples de cuerpo blando hallados ahí y en otros sitios precámbricos en todo el planeta. Algunas de estas criaturas parecen ser ejemplos de antiguas medusas, corales blandos, gusanos segmentados, moluscos y artrópodos de cuerpo blando, mientras que otros carecen de parecido con algún otro fósil u organismo actual conocidos. Si esto es así, al menos algunos de los animales ediacarianos fueron ancestros de los que les siguieron, pero hay biólogos que consideran que dichos animales poseen un plan corporal que difiere del de todos los filos de animales conocidos, por lo que, de ser esta la interpretación correcta, es probable que esos organismos se extinguieran a finales del precámbrico y no tuvieran relación directa con los animales modernos.
Era Paleozoica: diversidad
La era paleozoica comenzó hace unos 570 millones de años y duró 222 millones de años. Está compuesta por seis períodos: cámbrico, ordovícico, silúrico, devónico, carbonífero y pérmico.
El período cámbrico está representado por rocas ricas en fósiles, pues en aquel entonces la evolución era ya tan activa que a este período se le conoce también como explosión cámbrica. En los sedimentos marinos pueden encontrarse fósiles de todos los filos animales actuales, junto con otros fila extraños ya extintos. El lecho marino estaba cunierto de esponjas, corales, crinoideos, estrellas de mar, caracoles, bivalvos, cefalópodos primitivos, braquiópodos, trilobites, y algún cordado elemental. Los científicos no han podido determinar hasta la fecha los factores que provocaron la explosión cámbrica, sin parangón en la historia evolutiva de la vida. No obstante, existen indicios de que las concentraciones de oxígeno traspasaron algún umbral crítico (más del 10% del oxígeno actual) en algún momento tardío de este período. El lugar más importante en cuanto a fósiles que demuestra la explosión cámbrica es Burgess Shale, en la Columbia Británica, Canadá.
Al principio de este período, los filum animales habían alcanzado un grado de adaptación que les permitía explorar su ambiente y habituarse a los cambios ambientales mediante modificaciones relativamente limitadas en su plan corporal.
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| Principales filos aparecidos durante la explosión cámbrica. Darwinodi.com |
Según los geólogos, los continentes se inundaron poco a poco, hasta que en el período ordovícico gran parte de lo que ahora es tierra estaba cubierta por mares someros, habitados por cefalópodos gigantes (animales del tipo nautilus con conchas rectas de cinco a siete metros de longitud), arrecifes coralinos y los primeros vertebrados (peces pequeños sin mandíbulas y con armaduras óseas llamados ostracodermos). Los depósitos del ordovícico contienen también esporas fósiles de plantas terrestres, lo que hace pensar que la colonización de las tierras emergidas había comenzado.
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| Ostracodermos fósiles. Juntadeandalucía.es |
Durante el período silúrico los peces sin mandíbulas se diversificaron y permitieron la aparición de los mandibulados. Además, hay pruebas de que en este período surgieron dos formas de vida de gran importancia biológica: plantas terrestres y animales que respiraban aire. Las primeras plantas terrestres eran parecidas a los helechos, pues poseían tejido vascular (conductor) y se reproducían por esporas. su manifestación permitió a los animales conquistar la tierra emergida, pues las plantas les proporcionaron alimento y refugio. Los únicos animales que respiraban aire en este período eran artrópodos: milpiés, artrópodos parecidos a arañas y ciempiés. Desde un punto de vista puramente ecológico, resulta interesante el hecho de que el flujo de energía de plantas a animales ocurría a través de detritos (desechos orgánicos de organismos en descomposición), y no de manera directa en forma de materia vegetal viva. Los milpiés actuales comen detritos vegetales, mientras que arañas y ciempiés depredan otros animales.
En el período devónico apareció una gran variedad de peces, por lo que es conocido como la edad de los peces. Especialmente importante fue la explosión de los peces con mandíbulas, cuya adaptación les permitió masticar y morder. Los placodermos blindados, un grupo extinto de peces con mandíbulas, se diversificaron y dieron lugar a distintos modos de vida, desde los filtradores que moraban en el fondo marino a los más voraces depredadores. En depósitos del devónico se encuentran tiburones y los dos tipos predominantes de peces óseos: peces con aletas lobuladas (incluidos celacantos y peces pulmonados) y peces con aletas radiadas, que dieron origen a los principales órdenes modernos de esta clase. En 1938 se observó por vez primera un celacanto vivo (se le creía extinto) en aguas profundas de la costa de Madagascar.
Los sedimentos del devónico superior contienen restos fósiles de anfibios semejantes a salamandras, parecidos en muchos aspectos a los peces de aletas lobuladas, que pudieron ser sus ancestros inmediatos. En este período también se originaron los insectos ápteros.
Las primeras plantas vasculares se diferenciaron durante el devónico en un estallido evolutivo de similares dimensiones al ocurrido con los animales durante la explosión cámbrica, apareciendo todos los grupos importantes, excepto las plantas con flores. Prosperaron, así, los bosques de helechos, licopodios, equisetos y helechos de semilla.
El período carbonífero recibe su nombre de los grandes bosques pantanosos cuyos restos persisten en la actualidad como importantes depósitos de hulla. Durante este período, gran parte de la tierra emergida se cubrió de pantanos someros habitados por equisetos, licopodios, helechos, helechos de semilla y gimnospermas (plantas con semillas, como las coníferas).
Los anfibios fueron los carnívoros terrestres dominantes. Surgieron los reptiles, cuya diferenciación formó dos líneas principales en este período: lagartos insectívoros de talla pequeña o intermedia, que dieron origen a lagartos, serpientes, cocodrilos, dinosaurios y aves; y reptiles del pérmico y el mesozoico temprano parecidos a mamíferos. Dos grupos importantes de insectos alados, cucarachas y libélulas se originaron también en este período.
Durante el período pérmico, los anfibios siguieron siendo importantes, pero los carnívoros dominantes en ecosistemas terrestres pasaron a ser los reptiles parecidos a mamíferos, incluyendo el grupo de los terápsidos, que incluía el ancestro de los mamíferos.
Las plantas de semilla se diversificaron y dominaron la mayor parte de las comunidades vegetales. Las coníferas se dispersaron, y aparecieron las cicadáceas (plantas parecidas a palmeras) y los ginkgos (árboles con hojas anchas parecidas a abanicos y semillas carnosas expuestas).
La mayor extinción en masa del tiempo cámbrico tuvo lugar al final de la era paleozoica, entre los períodos pérmico y triásico, hace unos 250 millones de años. Por ejemplo, se extinguieron más del 90% de las especies marinas existentes, posiblemente por los constantes cambios del nivel del mar. La reducción de los mares someros pudo causar inestabilidad climática en tierra, provocando quizá la desaparición de organismos terrestres. Otra hipótesis acerca de esta extinción es el descenso generalizado de la concentración de oxígeno en el océano, un suceso del que se tienen indicios geoquímicos.
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| Bosque del carbonífero. Neofronteras.com |
Era Mesozoica: dinosaurios
La era mesozoica comenzó hace unos 248 millones de años y duró 183 millones de años. Se divide en los períodos triásico, jurásico y cretácico, y su característica principal es el origen, la diferenciación y la extinción de una gran variedad de reptiles, por lo que se la conoce como la edad de los reptiles. Caracoles y bivalvos aumenteron en número y diversidad, y los erizos de mar alcanzaron su particular apogeo. Desde una perspectiva botánica, esta era fue dominada por las gimnospermas hasta la mitad del período cretácico, cuando comenzaron a expandirse las plantas con flores.
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| Ilustración de la era mesozoica. Recursostic.educacion.es |
Durante el período triásico, los reptiles experimentaron una adaptación que dio origen a numerosos grupos. En tierra, los dominantes fueron los terápsidos y un grupo diverso de tecodontos, reptiles primitivos que eran principalmente carnívoros y fueron los ancestros de los dinosaurios, los reptiles voladores y posiblemente las aves.
Dos grupos importantes de reptiles marinos, los plesiosaurios (reptiles con aletas como remos y longitudes de hasta 15 metros) y los ictiosaurios (reptiles con cuello corto, una aleta dorsal grande y cola como la de un tiburón), aparecieron en este período y persistieron hasta el cretácico, así como las tortugas, que surgieron hace 210 millones de años.
Los primeros mamíferos en originarse en este período fueron pequeños insectívoros, que se transformaron en insectívoros nocturnos, casi todos pequeños, durante el resto de la era mesozoica; los mamíferos marsupiales y los placentarios surgieron en el período cretácico.
Durante los períodos jurásico y cretácico emergieron otros grupos importantes como cocodrilos, lagartos, serpientes y aves, y los dinosaurios se propagaron en grado impresionante hasta heredar la Tierra.
Por su parte, las aves aparecieron a finales del jurásico, y se cree que lo hicieron a partir de un dinosaurio especializado o de un tecodonto relativamente no especializado. De este período se conservan fósiles del ave más antigua, Archaeopteryx, aún con dientes, que vivió hace unos 150 millones de años.
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| Archaeopteryx. Grandesauri.host22.com |
Descubrimientos recientes sugieren que algunos dinosaurios pudieron ser animales de sangre caliente, en contra de lo que se pensaba, ágiles y capaces de moverse con gran rapidez. Algunas especies vivían en manada y cazaban en grupo.
A finales del período cretácico, hace 65 millones de años, los dinosaurios, pterosaurios y muchos otros animales se extinguieron de forma abrupta, al igual que la mayor parte de las gimnospermas, a execpción de las coníferas. Se han propuesto varias explicaciones de esta masiva extinción, aunque cada vez son más las pruebas científicas que apoyan la posibilidad de que un gran cuerpo extraterrestre colisionara con la Tierra y provocara drásticos cambios climáticos. Sin embargo, aunque la mayoría de científicos acepta este hecho, no hay acuerdo general acerca de los efectos de tal impacto sobre los seres vivos.
Era Cenozoica: mamíferos
La era cenozoica podría conocerse con la misma justicia como edad de los mamíferos, edad de las aves, edad de los insectos o edad de las plantas con flores, pues se caracteriza por la aparición de todas estas formas de vida en gran variedad y número de especies. Esta era se extiende desde hace 65 millones de años hasta la actualidad y se divide en tres períodos: el período paleógeno, que abarca una etapa hasta hace 28 millones de años y se subdivide en tres épocas: paleoceno, eoceno y oligoceno; el período neógeno, subdividido en las épocas mioceno y plioceno; y el período cuaternario, que se compone de los últimos dos millones de años y se subdivide en otras dos épocas: pleistoceno y holoceno.
Las plantas con flores, que surgieron durante el cretácico, continuaron diversificándose. Los fósiles señalan que en las épocas paleocénicas y eocénicas existían plantas semitropicales que se extendían hasta latitudes considerablemente altas. Posteriormente hubo hábitats más abiertos, como los pastizales y sabanas de Norteamérica durante el mioceno. Los desiertos se formaron más tarde en las épocas pliocénica y pleistocénica. Durante esta última, las comunidades vegetales cambiaron en gran medida por efecto de las fluctuaciones climáticas asociadas a los múltiples avances y retrocesos de los glaciares continentales.
En el paleoceno tuvo lugar una radiación adaptativa explosiva de mamíferos primitivos, que en su mayoría no eran más que pequeños habitantes de los bosques sin relación con los mamíferos actuales. Durante el eoceno se produjo otra radiación explosiva, a partir de la cual aparecieron todos los órdenes modernos. De nuevo, la mayoría eran pequeños, pero también hubo grandes herbívoros, como los titanoterios.
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| Algunos animales del cenozoico. Jorgecomputo3.galeon.com |
En el oligoceno surgieron muchas familias modernas de mamíferos, entre las que se encontraban los primeros simios de los que se han descubierto fósiles en África. Muchas especies tenían especializaciones que hacen pensar en hábitats más abiertos, como pastizales o sabanas, especializaciones que continuaron en las épocas miocénica y pliocénicas, sobre todo en los mamíferos de pezuña, como los caballos, que experimentaron una radiación adaptativa que les indujo a modos de vida de ramoneo. En cuanto al ser humano, sus ancestros se encuentran en plioceno, en África, hace unos 4.400 millones de años, mientras que el género Homo apareció hace unos 2.300 millones de años.
En el eoceno, las aves evolucionaron rápidamente, adquiriendo especializaciones para una gran cantidad de hábitats distintos. Las canoras se dispersaron ampliamente hasta convertirse en el orden más diverso de aves que persiste hoy en día.
Durante el plioceno y el pleistoceno existió una notable fauna americana de mamíferos grandes, como mastodontes, tigres dientes de sable, camellos, perezosos gigantes o armadillos gigantes. Sin embargo, muchos de ellos se extinguieron a finales del pleistoceno, debido quizás a un cambio climático (glaciación), a la influencia de grupos humanos, o a ambos. El ser humano ya se había dispersado hacia Europa y Asia, y más tarde lo hizo también a América cruzando un puente terrestre entre Siberia y Alaska. Según sólidos indicios arqueológicos, esta extinción en masa coincidió con la aparición de seres humanos cazadores.
