Hace unos 540 Ma la evolución de la vida
se aceleró en los océanos. Casi abruptamente se multiplicó
el número de especies y se modificaron los tamaños y las
formas corporales de los animales marinos.
Eras y periodos en que se divide el eón
Fanerozoico (del griego faneros "lo que aparece" y zoe "vida".
La abundancia de fósiles permite construir una escala geológica
detallada de los ultimos 544 millones de años. A la derecha, evolución
estimada de la temperatura media superficial. En la zona rosa la temperatura
ha sido superior a la actual (15ºC) y en la zona azul ha sido menor. Solamente
hubo glaciaciones al final del período Ordovícico, al final
del Carbonífero y durante el reciente período Cuaternario.
A diferencia de los cadáveres de los animales anteriores, pequeños
y de cuerpos blandos —rápidamente descompuestos por las bacterias
y desaparecidos sin dejar rastro— las nuevas especies desarrollaron
caparazones y esqueletos calcáreos, duros, que han permitido en
muchas partes su conservación fosilizada, al quedar insertos en
los estratos de rocas sedimentarias. La abundancia de estos fósiles
aporta muchas claves sobre los cambios ocurridos desde entonces en la
geología y en el clima. Por eso al último eón, que
comienza entonces, se le ha dado el nombre de Fanerozoico, del griego
“phanero” (visible o evidente) y “zoe” (vida).
Las razones
de este estallido de vida oceánica, la “explosión
cámbrica”, recogida en unos pocos yacimientos ricos en fósiles,
como el de Burgess Shale, en Canadá, permanecen aún oscuras.
Algunos paleontólogos creen que esta aceleración evolutiva
de la vida terrestre fue provocada por fuertes y rápidos cambios
en la geografía de mares y continentes, lo que motivó variaciones
drásticas en las corrientes oceánicas y en la temperatura
y salinidad de las aguas (Kirschvink, 1977). Los cambios medioambientales
marinos –quizás un aumento de los nutrientes por un aumento
del upwelling– podrían haberse añadido a la mutación
de algún gen (un “hox” gen) en algún ser multicelular
primitivo, lo que podría haber iniciado un extenso cambio morfológico
en la vida animal (von Bloh, 2003).
También se especula con la idea de que, debido a cambios tectónicos que afectan a los ritmos de erosión y a la salida de aguas termales internas portadoras de elementos químicos en solución, se registrase por aquel entonces una modificación de la ratio magnesio/calcio en el agua marina. Según esta teoría, a comienzos del Cámbrico esta ratio disminuyó y el agua marina llegó a tener una concentración de calcio suficientemente grande para facilitar la eclosión de los animales calcáreos (Dickson, 2002).
Otros investigadores creen que la aparición entonces de seres vivos más grandes y celularmente más complejos, se debió a que pudieron aprovecharse de un volumen adecuado de oxígeno, comparable al de la atmósfera contemporánea (Lenton & Watson, 2004).
Yacimiento paleontológico de Burgess Shale,
en Canadá
http://www.burgess-shale.bc.ca/
El clima en el Cámbrico y Ordovícico
Hace unos 500 Ma, a pricipios del Paleozoico, casi todos las tierras emergidas se situaban en el hemisferio austral, mientras que el hemisferio septentrional, a diferencia de lo que ocurre hoy día, era esencialmente oceánico (más allá de los 30°N todo era agua).
De entre los continentes emergidos el más importante era el gran supercontinente de Gondwana, con una extensión mucho mayor que la de todos los demás. Gondwana se extendía desde el Ecuador hasta el Polo Sur. Abarcaba en una única masa de tierra emergida a los cratones de Sudámerica, Africa (incluídas algunas partes del sur de Europa, como la Península ibérica), Arabia, la Antártida, Australia y la India (Gondwana recibe su nombre por una antigua tribu de la India, los gondos, y significa "país de los gondos"). Entre los otros continentes, mucho más pequeños, el más extenso era Laurentia, que se correspondía esencialmente con el cratón canadiense (su nombre proviene de los Montes Laurentinos, en Quebec, al norte del San Lorenzo). Se situaba entonces en la franja tropical, al igual que el continente de Siberia. Más al sur se localizaba Báltica, que estaba formado por el cratón finoescandinavo.
La Tierra en el período Cámbrico, hace unos
500 millones de años. Aparecen en los mares los primeros animales
grandes (la "explosión cámbrica"). Las tierras
emergidas se sitúan casi todas en el hemisferio sur. Un continente
domina en extensión a todos los demás: Gondwana, que reúne
tierras de Sudamérica, Africa, Arabia, India, Antártida
y Australia.
Del clima
general de la primera parte del Paleozoico —de los primeros cien
millones de años: el Cámbrico y casi todo el Ordovícico—
poco se puede decir. Todavía la vida vegetal y animal terrestre
no había evolucionado lo suficiente para dejarnos una buena información
en el registro fósil continental. Se sabe que las tierras emergidas
estaban pobladas por cianobacterias y algas, pero todavía no por
plantas. Lo que parece más seguro es que, con unos mares más
extensos que los actuales, el clima general debió ser más
oceánico y templado, con menos oscilaciones estacionales. Existían
amplios mares que se adentraban en el interior de los continentes y que
favorecieron un rápido desarrollo de la diversidad animal, pues
sus aguas someras, ricas en nutrientes, creaban unas condiciones biotópicas
ideales para la proliferación de la vida.
Glaciación del Ordovícico
Pero a finales
del Ordovícico y principios del Silúrico, entre hace unos
450 Ma y 430 Ma tuvo lugar una glaciación en las latitudes australes
de Gondwana, y la diversidad animal oceánica (equinodermos, trilobites,
nautiloideos, etc) se vio muy afectada. Se produjo entonces la primera
gran extinción biológica del Fanerozoico.
Huellas de esta glaciación del Ordovícico son visibles hoy en la superficie del Sáhara. Hay constancia geológica de que el desierto estuvo cubierto entonces por un espeso manto de hielo de más de 8 millones de km2 de superficie. En terrenos ordovícicos, desde el macizo de Hoggar hasta las costas atlánticas de Mauritania, aparecen aún hoy huellas de largos surcos y ranuras como las que dejan los glaciares al avanzar y erosionar el lecho rocoso. Se encuentran también al pie del macizo de Hoggar típicos valles glaciares en forma de U, rocas pulimentadas y drumlins —colinas bajas de formas alargadas—que son características de un relieve formado por una antigua erosión glacial.
Rocas modeladas por glaciares de época ordovícica
en el Sahara
http://www.geo.vu.nl/~smit/sahara/transsahara.htm
Debió
ocurrir que el movimiento de las placas colocó durante unos cientos
de millones de años a lo que es hoy la Amazonia y el norte de Africa
—que formaban parte de Gondwana y eran entonces tierras adyacentes—
en las cercanías del Polo Sur geográfico, en condiciones
climáticas favorables para la acumulación de hielo. Aparte
de la baja insolación, el mar no quedaba lejos, por lo que no faltaba
el suministro oceánico de humedad necesario para que las precipitaciones
invernales de nieve fuesen intensas. La mayor paradoja de esta glaciación
del Ordovícico es que la concentración de CO2 durante aquel
período era muy superior a la actual, hasta 16 veces mayor según
algunos análisis inferidos del carbono 13 contenido en algunas
rocas. Por eso parece que son los factores geográficos, y no la
composición química del aire, los que debieron tener más
importancia en su desencadenamiento.
referencias:
Dickson J. 2002, Fossil
echinoderms as monitor of the Mg/Ca ratio of Phanerozoic oceans, Science,
298, 1222-1224
Hallam A. & Wignall P.B. 1997, Mass
extinctions and their aftermath, Oxford University Press
Kirschvink J. et al. 1977, Evidence for a Large-Scale
Reorganization of Early Cambrian Continental Masses by Inertial Interchange
True Polar Wander, Science, 277, 541
Lenton T. & A. Watson, 2004, Biotic enhancement of
weathering, atmospheric oxygen and carbon dioxide in the Neoproterozoic,
Geophysical Research Letters, vol 31, L05202, doi:10.1029/2003GL018802,2004
Von Bloh et al., 2003, Cambrian explosion triggered by
geosphere-biosphere feedbacks, Geophysical Research Letters, 30, 18, CLM6-1/6-5