Ciencias de la Tierra y de la vida: historia de la Tierra y la vida

Centro Universitario Cardenal Cisneros

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Historia de la Tierra y de la vida

Grado en Magisterio de Educación Primaria Curso académico 2024-2025 Autor: Pablo Pardo

Triassic period Permian period Jurassic period Pennsylvanian period Mississippian period Cretaceous period 144 m.y." 206 m.y 251 m.) 300 m./ 120 m.y. 354 m.y Devonian period 65 m.y. precambrian era 57 m.y. poued 510 mhz Paleozoic Ordovician P Evolution of cells with nucleus 35 m.y. Cambrian period epoch Eocene 23 my. Te 5 my Oldest fossil celis 3by Miocen epoch 4.6 bilion 4by years ago Plocen epoch Pleistocene epoch ERA PERIOD EPOCH Oldest rocks dated on Earth Holocene epoch 409 mly 439.79 Sibarian period 543 m.y. Oligocene tiary period Cenozoic era 2 b.y. epocCentro Universitario Cardenal Cisneros CIENCIAS DE LA TIERRA Y DE LA VIDA TEMA 5. Historia de la Tierra y de la vida Grado en Magisterio de Educación Primaria

Índice del tema

1. El tiempo geológico.

   5.1.1. Datación.

2. Escala del tiempo geológico.

   5.2.1. Divisiones principales del tiempo geológico. 5.2.2. Origen y evolución de los primeros sistemas de la Tierra.

3. Origen e historia temprana de la vida.

   5.3.1. Origen de la vida. 5.3.2. Primera evolución de los organismos

4. Bibliografía y recursos

Objetivos del estudio

1. Conocer el tiempo geológico y los métodos para medirlo.
2. Conocer la escala del tiempo geológico y las divisiones principales del mismo.
3. Conocer el origen y la evolución de los distintos sistemas que componen a la Tierra.
4. Valorar lo que conocemos y lo que ignoramos sobre el origen de la vida y cómo ha evolucionado hasta la actualidad.

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El tiempo geológico

Este tema trata del origen y evolución de nuestro planeta, así como de la vida en él. Hemos visto hasta ahora cómo se formó el Sistema Solar y la Tierra dentro del mismo. Vamos a estudiar qué acontecimientos se dieron para que nuestro planeta se haya convertido en lo que ahora conocemos, las hipótesis y los conocimientos ciertos sobre el origen y evolución de la vida y cómo se mide la edad de la Tierra y de los restos.

James Hutton es considerado el "fundador" de la Geología porque fue el primero que dedujo que la Tierra tenía una gran antigüedad y que los fenómenos geológicos llevaban produciéndose millones de años. Una generación más tarde, en torno a 1850, otro geólogo, Charles Lyell, demostró que la Tierra había experimentado muchos episodios de formación y erosión de montañas, que debían haber precisado grandes intervalos de tiempo geológico.

Soudant Figura 1. Charles Lyell

Estos científicos sabían que la Tierra era muy antigua, pero no tenían manera de conocer su verdadera edad, de esta forma se vieron obligados a desarrollar una escala de tiempo geológico que mostraba las secuencias de acontecimientos geológicos "qué ocurrió antes y qué después" pero sin adjudicar edades concretas a cada acontecimiento (eso se denomina datación relativa). Las pruebas para saber la edad de la Tierra están en las rocas. Estas registran los acontecimientos geológicos y las formas de vida cambiantes del pasado. Estudiando estas rocas, en especial las sedimentarias, y los rasgos que contienen se pueden desvelar lo que ocurrió en el pasado.

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Además, desde el descubrimiento de la radiactividad los geólogos pueden asignar con mucha mayor precisión fechas a los acontecimientos de la historia de la Tierra. La radiactividad hace que algunos unos elementos químicos de las rocas (elementos padre) se conviertan en otros (elementos hijo) y esos cambios se producen a ritmos conocidos. Si sabemos qué elementos químicos padres y qué elementos químicos hijos hay en una roca podemos conocer el tiempo que hace que esa roca se formó. Estas técnicas para fijar la edad de las rocas se denominan "técnicas de datación radiométrica". A partir de ellas se establece la datación absoluta de las rocas.

Estudiar la historia requiere un calendario, entre las principales contribuciones de la Geología al conocimiento humano encontramos la escala de tiempo geológico, un calendario para toda la Tierra desde su origen hasta la actualidad, y el descubrimiento de que la historia de la Tierra es inmensamente larga.

Datación Radiométrica

potasio-argón 40 40 40 K Ar +" 'Ca 40 K Duración: 1300 millones de años Duración: 1300 millones de años 40K 40 Ar 40K 40 Ar 100 %40K 50%40K 50% 44Ar 40K WG98/Radiom01.cdr Año 0 1300 millones de años 2600 millones de años Figura 2. Ejemplo de datación con el método del K-Ar. En 1300 millones de años la mitad del potasio original de ha transformado en argón. En otros 1300 millones, la mitad del potasio que quedaba vuelve a transformarse y así sucesivamente. Si mido las cantidades de potasio y de argón puedo saber la antigüedad de la roca.

Datación

Los geólogos que desarrollaron la idea de escala del tiempo geológico revolucionaron la manera de pensar sobre el tiempo y la percepción de nuestro planeta. Descubrieron que la Tierra es muchos más antigua de lo que nadie había imaginado y que su superficie y su interior habían cambiado una y otra vez por los mismos procesos geológicos que actúan en la actualidad.

4 25% 75% 4 ArCentro Universitario Cardenal Cisneros CIENCIAS DE LA TIERRA Y DE LA VIDA TEMA 5. Historia de la Tierra y de la vida Grado en Magisterio de Educación Primaria

A finales del siglo XIX y principios del XX, se intentó determinar la edad de la Tierra. Aunque alguno de los métodos parecía adecuado para aquel momento, ninguno fue fiable. En la actualidad, nuestro conocimiento de la radiactividad nos permite determinar con exactitud estas fechas para las rocas que representan acontecimientos importantes en el pasado lejano de la Tierra.

En este apartado vamos a estudiar los dos tipos de datación que existen, y cómo se estima el tiempo geológico con los métodos empleados en cada tipología de datación.

• Datación relativa: significa que las rocas y acontecimientos se colocan en su secuencia de formación y ocurrencia. No puede decirnos cuánto hace que sucedió algo, sólo que ocurrió después o antes de un acontecimiento. Es como decir que una persona es "mayor" o "más joven" que otra, pero sin especificar la edad de ninguna. Las técnicas de datación relativa se usan con mucha frecuencia en el estudio de las rocas y los procesos geológicos.
• Datación absoluta: Los métodos de datación absoluta hacen posible obtener fechas numéricas fiables para los acontecimientos del pasado geológico. Las fechas se expresan en millones y miles de millones de años. La datación absoluta usa la radioactividad y también los fósiles de antigüedad conocida.

Antes del descubrimiento de la radiactividad (datación absoluta), los geólogos no poseían un método fiable de datación numérica y por lo tanto dependían de una datación relativa.

Datación relativa Datación absoluta más reciente Hace 495 m.a. 510 m.a. datación de ceniza volcánica 520 m.a. 545 m.a. más antiguo 5Centro Universitario Cardenal Cisneros CIENCIAS DE LA TIERRA Y DE LA VIDA TEMA 5. Historia de la Tierra y de la vida Grado en Magisterio de Educación Primaria

Figura 3. Datación absoluta frente a datación relativa. La ceniza volcánica señalada a la derecha permite el estudio de minerales radiactivos y así fijar las edades de las rocas.

Escala del tiempo geológico

Los geólogos han dividido el total de la historia geológica en unidades de magnitud variable. Juntas, comprenden la escala de tiempo geológico de la historia de la Tierra.

Las unidades principales de la escala temporal se establecieron en el siglo XIX, en Inglaterra y Europa Occidental. Debido a que no se podía disponer de dataciones absolutas, la escala temporal completa se creó en base a los métodos de datación relativa. No fue hasta el siglo XX que no se pudo poner fechas concretas en esta escala gracias a los métodos radiactivos.

Principales divisiones del tiempo geológico

La escala del tiempo geológico subdivide los 4500 millones de años de la historia de la Tierra en muchas unidades diferentes y proporciona una estructura temporal significativa dentro de la cual se disponen los acontecimientos del pasado geológico.

La escala de tiempo geológico se divide en periodos precisos desde hace unos 540 millones de años, la fecha que determina el comienzo del Periodo Cámbrico. A partir de este periodo se establece el inicio del eón (la mayor unidad de tiempo) Fanerozoico. Los más de 4.000 millones de años anteriores a este momento estan divididos con menos detalle y se fraccionaron en otros tres eones:

• Hadico: desde los 4.500 hasta los 4.000 millones de años
• Arcaico: desde los 4.000 hasta los 2.500 millones de años.
• Proterozoico: desde los 2.500 hasta los 540 millones de años
• Fanerozoico: desde los 540 millones de años hasta la actualidad.

También es común que a este amplio periodo de tiempo (estos tres eones juntos) se le denomine Precámbrico. Aunque representa más del 88% de la historia de la Tierra, el Precámbrico no se divide en tantas unidades de tiempo menores como el Fanerozoico. La razón es que no se conoce con suficiente detalle la historia precámbrica.

Como se muestra en la imagen 4, los eones representan las mayores extensiones de tiempo. El eón que comenzó hace unos 540 millones de años, es el Fanerozoico. Esta denominación se debe a que es un término derivado de la palabra faneros que significa vida visible. Se trata de una descripción apropiada ya que las rocas y los depósitos del eón Fanerozoico contienen abundantes fósiles que documentan importantes tendencias evolutivas.

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El eón fanerozoico se divide además en eras. Las tres eras que comprenden este eón son:

• Paleozoica: (paleo=antiguo; zoe=vida)
• Mesozoica: (meso=medio; zoe=vida)
• Cenozoica: (ceno=reciente; zoe=vida)

Como implican los propios nombres, las eras están limitadas por profundos cambios de las formas de vida en el ámbito global.

O CENOZOICA MESOZOICA PALEOZOICA o 66.4100 CRETÁCEA 1.0 PROTERO ZOICA JURÁSICA MESOZOICA TIEMPO EN MILES DE MILLONES DE AÑOS 1.5 1 200 TRIÁSICA 2.0 + 245 PÉRMICA 300 PENSILVANICA MISSISÍPICA 3.0 ARQUEANO DEVÓNICA 400 SILÚRICA 1 ORDOVÍCICA 4.0 HADEANO 500 CAMBRIANA 4.5 FORMAS DE LA TIERRA (HACE 4.5 5 MILES DE MILLONES DE AÑOS) $70 Figura 4. Escala del tiempo geológico con las principales divisiones. La columna de la derecha amplia el detalle del eón Fanerozoico.

Además, cada era está dividida en unidades temporales conocidas como periodos. El Paleozoico tiene siete (seis para algunos geólogos), el Mesozoico tres, y el Cenozoico dos. Cada uno de esos doce periodos se caracteriza por un cambio algo menos profundo de las formas de vida, en comparación con las eras. Finalmente, cada uno de los once periodos se subdivide en unidades aún más pequeñas denominadas épocas.

7 PALEOZOI CA 3.5 PRECÁMBRICA TIEMPO EN MILLONES DE AÑOS 2.5 FANEROZOICA CENOZOICA