Historia Geológica del Mundo - II. El Paleozoico

El Paleozoico es la Era Geológica en la que la vida se extiende por la tierra. Comprende los períodos Cámbrico, Ordovícico, Silúrico, Devónico, Carbonífero y Pérmico.

1. Cámbrico

Es el primero de los periodos en que está dividida la era Paleozoica, primera del eón Fanerozoico. El término fue propuesto por el geólogo inglés Sedgwick en 1835 y alude a Cambria, antiguo nombre de Gales.

Duración:

desde hace 542 +/- 1,0 Ma hasta hace 488,3 +/- 1,7 Ma.

Eventos Geológicos:

Geológicamente, el hecho más relevante es la apertura del primer supercontinente conocido, Rodinia, que agrupaba la mayoría de las tierras al final del neoproterozoico. Para algunos autores Rodinia sería un supercontinente aún más antiguo (800 Ma) y el supercontinente que comienza a fragmentarse sería el segundo de la historia terrestre (Pannotia). En cualquier caso, la mayoría de las tierras emergidas se encontraban en el hemisferio austral. La mayor masa de tierra sería el continente de Gondwana, y habría otros más pequeños como Laurentia y Báltica. La disposición aproximada (y la correspondencia aproximada con los continentes actuales) son las de la siguiente imagen.

Eventos Biológicos:

El inicio del Cámbrico es un asunto esencialmente biológico: se produce la mayor diversificación biológica de toda la historia del planeta. Además, en los prmeros estratos correspondientes a este periodo se hallan los primeros organismos provistos de concha o de esqueleto mineralizado, los primeros susceptibles de fosilizarse. En los primeros niveles cámbricos hay gran cantidad de pequeños fósiles (fósiles de conchas pequeños) y encontramos incluso los primeros trilobites, el fósil más conocido del Cámbrico. Las plantas no estaban presentes todavía.

En pisos ligeramente superiores hay registro de una diversidad asombrosa en la fauna Cámbrica. Los yacimientos más conocidos son los de los esquistos de Burgess (Burgess Shale) o los de Chen Jiang, en China, posteriores sólo en 25 Ma al inicio del periodo y anteriores en 10-15 Ma a los de Burgess. Tenemos ejemplos de todos los phyla conocidos y de otros muchos de los que ya no hay representantes. Posiblemente lo más asombroso es que, tras la explosión del Cámbrico no ha aparecido ningún phylum nuevo en los restantes 500 Ma de historia del planeta. Un ejemplo de la reconstrucción de la fauna de Burgess Shale es la siguiente imagen.

El final del Cámbrico está marcado por un evento de extinción masiva, el primero en el Fanerozoico.

Clima:

Lo que parece más razonable es que con unos mares mucho más extensos que los actuales el clima debió de ser, durante todo el Cámbrico y buena parte del Ordovícico, oceánico y templado, com pocas variaciones estacionales. Los mares se adentraban en el interior de los continentes y la abundancia de aguas someras, ricas en nutrientes y despobladas tras las grandes galciaciones precámbricas, junto con una mayor cantidad de oxígeno en la atmósfera bien pudieron ser los factores clave para la explosión cámbrica.

2. Ordovícico

Duración:

Según la dataciones más actualizadas, comienza hace 488,3 +/- 1,7 Ma y termina hace 443,7 +/- 1,5 Ma. Se sitúa entre el Cámbrico y el Silúrico.

Eventos Geológicos:

Durante el Ordovício continúa la deriva de los continentes existentes en el Cámbrico, que comienzan a aproximarse de nuevo. El océano Pantalasa, el mayor que ha conocido la Tierra, cubría casi todo el hemisferio Norte. La distribución aproximada de tierras y mares es algo así:

El gran continente de Gondwana en el hemisferio Sur incluye África, Sudamérica, Antártida, Australia, India y el Sur de Europa. Otros continentes menores son Laurentia (Escudo canadiense), Báltica (Escudos Bálticos y de las Hébridas) y Siberia (Escudo siberiano). La colisión de Laurentia y Báltica comenzará la orogenia Caledoniana (que durará hasta el inicio del devónico), de la que tenemos restos en Escocia, las montañas escandinavas, las Ardenas, Renania, Siberia, Bohemia o Groenlandia.

Eventos Biológicos:

El Ordovícico es un momento de experimentación evolutiva. Tras la extinción de finales del Cámbrico el número de familias de invertebrados marinos pasará de unas 200 a alrededor de 500. Los mares poco profundos y templados serán un entorno perfecto para un evento de radiación evolutiva sin precedentes. Los primeros peces, los agnatos, que habían aparecido a finales del Cámbrico, se extienden en el Ordovícico. Los fósiles guía del Ordovícico son, sin embargo los Graptolites (un hemicordado) y los Conodontos.

Otro grupo de extraordinario éxito son los cefalópodos, que ocuparán el nicho correspondiente a los grandes predadores marinos (los extinguidos anomalocáridos). Durante el ordovícico aparecerán alrededor de ocho nuevos órdenes con tremenda diversidad. Todas se clasifican como Nautiloideos. Los mayores, como Cameroceras, tendrán largas conchas rectas que podrán llegar a tener 10 metros de longitud, siendo uno de los mayores invertebrados jamás existentes.



La imagen es una escena de caza típica del Ordovícico: un nautiloideo del género Endoceras captura un trilobite.

Además de todo esto, otro hecho fundamental se produce: los primeros líquenes y hepatofitas comienzan la conquista de la tierra firme (aunque algunos grupos de artrópodos se supone que eran capaces de darse cortos paseos por una tierra todavía pobre en oxígeno).

El final del Ordovícico estará marcado, de nuevo, por una extinción masiva (o, mejor dicho, dos consecutivas) que se producirán por causas climáticas.

Clima:

El clima durante el Ordovícico continuó siendo muy favorable para la vida marina, siendo, durante casi todo el periodo cálido y tropical. Sin embargo, al final del Ordovícico se producirá una glaciación que afectará, fundamentalmente, a Gondwana (en lo que hoy sería el Norte de África y el Sáhara). El supecontinente se desplazó hacia el Sur y se formaron grandes glaciares que afectaron a muchas de las especies de aguas costeras, ya que bajó el nivel de los mares, cambió el régimen de corrientes y, por lo tanto, la composición de nutrentes y la cantidad de oxígeno de los mares. Las especies que consiguieron adaptarse sobrevivieron, pero sufrieron un nuevo episodio de extinciones cuando volvieron a cambiar las condiciones ambientales al retirarse los hielos.

3. Silúrico

Duración:

Es el peridodo geológico que precede al Devónico y sigue al Ordovícico. Se extendió desde hace 443,7 +/- 1,5 Ma hasta hace 416,0 +/- 2,8 Ma. Se caracteriza porque el nivel de los océanos era elevado, con lo que existe un amplio resgistro de sedimentos marinos del Silúrico en todos los continentes.

Eventos Geológicos:

Durante el Silúrico, Gondwana continuó su deriva hacia el Sur, mientras que Laurentia y Báltica (Norteamérica y Europa) seguían colisionando, cerraban definitivamente el Océano Iapetus y continuaban provocando el plegamiento caledoniano (que se prolongará hasta los inicios del Devónico). El nivel marino era muy elevado, con amplios sectores costeros sumergidos en aguas poco profundas.

Eventos Biológicos:

Tras las extinciones del límite Ordovícico/Silúrico, una nueva radiación llenó los numerosos nichos ecológicos disponibles, aunque se mantuvieron la mayoría de los ecosistemas marinos. Las calizas galesas de Much Wenlock contienen una fauna de alrededor de 600 especies (crinoideos, corales, braquiópodos, trilobites, etc) depositada cuando la zona era un mar somero y templado. La existencia de este tipo de mares (muy abundantes según se fueran cerrando los océanos situados entre los continentes del Norte) pemitirá la formación de los primeros arrecifes de coral conocidos. Los peces sin mandíbula se extienden a las aguas dulces y al final del periodo aparecerán los primeros peces con mandíbula. También propsperan algunos artrópodos como los Euriptéridos, o escorpiones marinos. En las imágenes tenemos animales típicos del silúrico: un gasterópodo,un euriptérido, un equinodermo y un agnato.

En general, se trata más de aprovechar los nichos ecológicos vacios que de novedades muy relevantes. Sin embargo, fuera del medio marino, se produce otro hecho fundamental en la historia biológica del planeta, como es que durante este periodo encontramos el primer ecosistema terrestre real. Encontramos las primeras plantas vasculares (con un sistema de vasos para transportar nutrientes), en la forma de fósiles del género Cooksonia (en la imagen)



A mediados del Silúrico, comunidades terrestres completas, con plantas productoras, milpiés herbívoros, ciempiés y arácnidos carnívoros, gusanos procesadores de desechos y hongos descomponedores están plenamente implantadas.

Clima:

Después de la variabilidad climática de tiempos anteriores, el clima de la Tierra se estabilizó en el Silúrico entrando en una larga era cálida, aunque con variaciones latitudinales en el clima muy similares a las actuales, con glaciares en latitudes altas (por encima de los 65º) y con algunas regiones áridas en una franja de 40º alrededor del ecuador silúrico. El calentamiento global fundió gan parte de los casquetes helados de finales del Ordovícico, lo que permitió una importante subida del nivel del mar.

4. Devónico

Duración:

Se trata de un periodo geológico situado entre el Silúrico y el Carbonífero, abarcando desde hace 416 +/- 2,8 Ma hasta hace 359,2 +/- 2,5 Ma. El nombre del periodo se debe a la localidad inglesa de Devon, donde son comunes los estratos típicos de este periodo.

Eventos Geológicos:

En el hemisferio Sur Gondwana comienza a desplazarse hacia el Norte, efectuando un giro en el sentido de las agujas del reloj sobre el eje australiano. Al Norte se mantiene el continente siberiano. En el ecuador, La unión definitiva de las antiguas Laurentia y Báltica culmina la orogenia caledoniana formando el continente de Laurussia (o Euroamérica), a veces llamado de las Viejas Areniscas Rojas por los característicos depósitos sedimentarios de este color. Euroamérica está separado de Gondwana por el proto-Tetis, pero ya a finales del Devónico todos los continentes están en un "rumbo de colisión" que acabará, millones de años después, por formar Pangea.


 

Eventos Biológicos:

En el medio marino florecen las esponjas, de las que aparecen nuevas formas, y los corales, que formarán grandes arrecifes. Entre los moluscos, los gasterópodos, bivalvos y nautiloideos continúan con pocos cambios, pero aparecen los primeros ammonites. Los trilobites siguen su lento declinar, a lo que podría haber contribuido el aumento de predadores acuáticos (nuevos peces, cefalópodos, etc). Sin embargo, el punto crucial en el mar es la rápida diversificación de los peces, especialmente los placodermos, tiburones primitivos, sarcopterigios (peces de aletas lobuladas, que incluyen los pulmonados) y actinopterigios (peces de aletas radiadas, de éxito modesto en el devónico pero que incluyen a la mayoría de los peces modernos). La extraordinaria radiación de los peces hará que se conozca al Devónico como la "Edad de los peces".

En tierra encontramos muchos artrópodos, incluyendo euriptéridos, arácnidos y los primeros insectos de los que se tienen noticia, el colémbolo Rhyniella y el insecto Rhyniognatha. Se supone que los primeros insectos pueden ser Silúricos, pero no se tiene constancia de ello, y estos son los primeros confrmados. A finales del Devónico se producirá otro hito, con la aparición de los primeros tetrápodos (como Ichthyostega y Acanthostega), auténtica transición entre los peces y los anfibios.



Para las plantas, el Devónico es comparable al Cámbrico para los animales. De las modestas Cooksonias de finales del Silúrico se llegará a plantas capaces de organizarse en bosques de progimnospermas de 30 metros de altura (como Archaeopteris). Durante el Devónico se desarrollarán las hojas (como dispositivos para captar más cantidad de luz solar) y la madera, que permite mucha mayor resistencia axial y l posibilidad de crecer mucho más alto y de elevarse por encima del resto para acceder a mucha más luz solar.

Clima:

No hay cambios apreciables respecto al Silúrico. La combinación de una clima cálido y húmedo con una atmósfera rica en dióxido de carbono serán factores que contribuyan al extraordinario desarrollo vegetal en este periodo.

5. Carbonífero

Duración:

Se trata de un periodo geológico que se extiende desde finales del Devónico (hace 359,2 +/- 2,5 Ma) hasta el inicio del Pérmico (hace 299,0 +/- 0,8 Ma). Es un tiempo de glaciación, bajo nivel del mar y aparición de cadenas montañosas.

Eventos Geológicos:

El Carbonífero está marcado por el avance hacia la formación del supercontinente Pangea. Las masas de tierra actualmente en el hemisferio Norte se movieron hacia el Ecuador para formar Laurasia y unirse con el supercontinente del Sur, Gondwana. La colisión entre Siberia y El Este de la placa europea (la antigua Báltica) formó los Urales, mientras que China se formó por la fusión de varios microcontinentes y Siberia. La colisión entre Gondwana y Laurasia llevará al plegamiento herciniano, mucho más importante que el caledoniano y que formará, entre otros, los Appalaches.

Eventos Biológicos:

En los océanos florecen los corales y los invertebrados, con grupos como los braquiópodos, equinodermos, ammonites, briozoos y corales diversificándose durante todo el periodo. Entre los cefalópodos, los nautiloideos están representados por los nautílidos, mientras que los ammonites son comunes. Los trilobites son ya raros. Entre los peces, desaparecen los placodermos y ostracodermos acorazados junto con los peces de aletas lobuladas de agua salada(si exceptuamos el "indestructible" celacanto) y aparecen una enorme diversidad de tiburones.

El clima cálido y húmedo hace que todas las regiones ecuatoriales sean un inmenso cinturón contínuo de bosques, en los que ya abundan las pteridospermas, plantas como Lyginopteris oldhamia, con caracterísicas intermedias entre las plantas con esporas y las gimnospermas (presentan hojas similares a lo helechos pero portan semillas). Estos bosques son de ciclo rápido, y al morir aportan tal cantidad de carbono en la lignina que no hay bacterias suficientes para descomponerlo y se acumulará generando, con el tiempo, la roca característica de estos estratos: el carbón.

Este podría ser el aspecto de un bosque carbonífero



En estos grandes bosques evolucionan insectos y otros artrópodos. La absorción de CO2 por los vegetales es tan intensa que enriquecerá el contenido de oxígeno en la atmósfera y permitirá que los artrópodos alcancen enormes tamaños: Meganeura, una especie de libélula, llegará a alcanzar una envergadura cercana a los 70 cm, habrá milpiés de casi dos metros (Arthropleura) y escorpiones de 60 cm. 

En las orillas abundan los anfibos tetrápodos, que habitan ríos, marismas y pantanos tropicales, incluyendo tipos con forma de cocodrilos, anguilas o salamandras, mientras que es posible que aparezcan los primeros reptiles (aunque, en todo caso, sin importancia por el momento).

Clima:

Después del largo periodo de clima cálido gneralizado durante Silúrico y Devónico, hacia finales del Carbonífero y principios del Pérmico el clima se enfrió y se entró en un nuevo período glacial, en las que un manto de hielo en las latitudes australes de Gondwana, esta vez centrado en lo que es hoy Sudáfrica, creció y se encogió en diversas fases sucesivas. Por ese motivo el nivel del mar bajó y subió repetidamente, provocando gigantescas transgresiones y regresiones marinas durante toda esa época final del Paleozoico.

6. Pérmico

Duración:

Es el último periodo de la Era Paleozoica. Comenzó hace 299 +/- 0,8 Ma y finalizó hace 251,0 +/-
0,4 Ma. Su nombre data de 1841, tras un viaje de Murchison por la Rusia Imperial que incluía la serie de terrenos que se superponían sobre estratos carboníferos en esas regiones. El nombre proviene del antiguo reino de Permia y de la ciudad de Perm, en los Urales.

Eventos Geológicos:

Durante el Pérmico, todas las masas de tierra se unieron en un único supercontinente
Pangea, que quedará configurado al final del Pérmico con el choque definitivo de Laurasia/Siberia-Kazakhstania y China. desde Rodinia no se había formado tal masa única de tierra. En correspndencia, hay un gran océano, Panthalassa una de cuyas divisiones (el brazo sin cerrar aún entre Laurasia y Gondwana es el Mar de Tetis.

Europa estaba cubierta por un mar interior muy salino que avanzó y retrocedió al menos dos veces y que constituyó el refugio de ciertos braquiópodos y bivalvos capaces de aguantar unas condiciones de salinidad extrema.

La distribución de tierras y mares a mediados del pérmico (Serpukhoviano) era la siguiente

Eventos Biológicos:

En el mar abundan braquiópodos, equinodermos y moluscos variados. Loa ammonoideos y los nautiloideos se recuperan plenamente de la extinción del Devónico y dominan los peces óseos y los tiburones, que se convierten en predadores cada vez más eficaces.

En tierra se producen grandes desarrollos evolutivos. Aparecen insectos que jugarán un importantísimo papel ecológico, desapareciendo los insectos gigantes carboníferos hacia mitad del periodo (aunque en el Pérmico llega a conocerse el mayor insecto volador, la libélula Meganeuropsis Permiana). En el mundo vegetal, la desecación progresiva reducirá el tamaño de plantas como los lycopodium gigantes. Finalmente, aparecerán los cuatro phyla de plantas con semillas desnudas (lo que antes del desarrollo de la taxonomía cladística se conocía como Gimnospermas): Coniferophyta (coníferas), Cycadophyta(cícadas), Ginkgophyta y Gnetophyta.

El desarrollo evolutivo más importante es el del huevo amniota (cerrado y autónomo). Cuando algún anfibio consiguió encerrar en una cáscara dura una porción de medio acuático dónde podía desarrollarse el embrión, rompió el último eslabón de la cadena de dependencia que les unía al agua, permitiendo la conquista plena del medio terrestre.

A partir de aquí, durante el Pérmico se desarrollarán importantes grupos reptilianos, pero fundamentalmente el Pérmico es el momento de esplendor de los Sinápsidos, grupo reptiliano antecesor de los mamíferos. La imagen muestravarios Dimetrodones (un género de pelicosaurios, los primeros sinápsidos) tomando el sol junto a un río.



Tras los pelicosaurios se desarrollarán los terápsidos, de alguno de los cuales descenderán los mamíferos. Otros reptiles con presencia importante son los Mesosaurios, reptiles habitantes de lagos y estanques pérmicos, cuyos fósiles pusieron a Wegener tras la pista de la deriva de los continentes. Al final del Pérmico, sin embargo, se producirá un evento de extinción masiva a una escala sin prcedentes en la Tierra, la denominada catástrofe del Permotrias, en la que desapareció el 96% de las especies marinas y el 70% de las terrestres. Más información en esta página .

Clima:

Al inicio del Pérmico la Tierra seguía inmersa en una glaciación, con lenguas de hielo que cubrían buena parte de Gondwana. Los trópicos seguían cubiertos de bosques pantanosos. Hacia la mitad del periodo el clima se volvió más templado. Los efectos de la unión de Pangea fueron dobles: por un lado las nuevas cordilleras creadas modificaron la circulación general de los vientos, impidiendo a las masas de aire húmedas avanzar hacia el interior; por otro lado, estas mismas zonas interiores quedaban más alejadas de los mares, lo que disminuía el efecto regulador en su clima de las grandes masas de agua. Todo ello provocó una tendencia generalizada a la aridez en el interior de Pangea, con estaciones secas y húmedas muy marcadas.

Autor: Marfvader