Historia de la Tierra
Definición
La historia de la Tierra se refiere al desarrollo del planeta Tierra desde su formación hasta la actualidad. Casi todas las ramas de la ciencia natural han contribuido a la comprensión de los principales acontecimientos del pasado de la Tierra, caracterizados por cambios geológicos constantes y evolución biológica.
La escala de tiempo geológico (GTS), tal como lo define la convención internacional, representa los grandes períodos de tiempo desde el comienzo de la Tierra hasta el presente, y sus divisiones relatan algunos eventos definitivos de la historia de la Tierra. (En el gráfico: Ga significa "mil millones de años atrás"; Ma, "hace millones de años".) La Tierra se formó hace unos 4.540 millones de años, aproximadamente un tercio de la edad del universo, por la acumulación de la nebulosa solar. La desgasificación volcánica probablemente creó la atmósfera primordial y luego el océano, pero la atmósfera primitiva casi no contenía oxígeno. Gran parte de la Tierra estaba fundida debido a las frecuentes colisiones con otros cuerpos que llevaron a un volcanismo extremo. Mientras que la Tierra estaba en su etapa más temprana (Tierra temprana), se cree que una colisión de impacto gigante con un cuerpo del tamaño de un planeta llamado Theia formó la Luna. A través del tiempo,
El eón hadeano representa el tiempo antes de un registro confiable (fósil) de la vida; comenzó con la formación del planeta y terminó hace 4.000 millones de años. Los siguientes eones arqueanos y proterozoicos produjeron los comienzos de la vida en la Tierra y su evolución más temprana. El siguiente eón es el Fanerozoico, dividido en tres épocas: el Paleozoico, una era de artrópodos, peces y la primera vida en la tierra; el mesozoico, que abarcó el ascenso, el reinado y la extinción culminante de los dinosaurios no aviares; y el Cenozoico, que vio el surgimiento de los mamíferos. Los humanos reconocibles surgieron hace más de 2 millones de años, un período diminuto en la escala geológica.
La primera evidencia indiscutible de la vida en la Tierra data de al menos hace 3.500 millones de años, durante la Era Eoarcheana, después de que una corteza geológica comenzara a solidificarse siguiendo el Haón Eón fundido anterior. Existen fósiles de esteras microbianas, como los estromatolitos encontrados en rocas areniscas de 3.48 billones de años descubiertas en Australia Occidental. Otra evidencia física temprana de una sustancia biogénica es el grafito en rocas metasedimentarias de 3.700 millones de años descubiertas en el suroeste de Groenlandia, así como "restos de vida biótica" hallados en rocas de 4,1 billones de años en el oeste de Australia. Según uno de los investigadores, "si la vida surgió relativamente rápido en la Tierra ... entonces podría ser común en el universo".
Los organismos fotosintéticos aparecieron hace entre 3,2 y 2,4 mil millones de años y comenzaron a enriquecer la atmósfera con oxígeno. La vida permaneció mayormente pequeña y microscópica hasta hace unos 580 millones de años, cuando surgió la compleja vida multicelular, desarrollada a lo largo del tiempo y que culminó en la Explosión del Cámbrico hace unos 541 millones de años. Esta repentina diversificación de formas de vida produjo la mayoría de los filos principales conocidos hoy en día, y dividió el Eón Proterozoico del Período Cámbrico de la Era Paleozoica. Se estima que el 99 por ciento de todas las especies que alguna vez vivieron en la Tierra, más de cinco mil millones, se han extinguido. Las estimaciones sobre el número de especies actuales de la Tierra varían de 10 millones a 14 millones, de los cuales aproximadamente 1,2 millones están documentados, pero más del 86 por ciento no se han descrito. Sin embargo,
La corteza terrestre ha cambiado constantemente desde su formación, como lo ha hecho la vida desde su primera aparición. Las especies continúan evolucionando, adoptando nuevas formas, dividiéndose en especies hijas o extinguiéndose frente a entornos físicos en constante cambio. El proceso de la tectónica de placas continúa dando forma a los continentes y océanos de la Tierra y a la vida que albergan. La actividad humana es ahora una fuerza dominante que afecta el cambio global, daña la biosfera, la superficie de la Tierra, la hidrosfera y la atmósfera con la pérdida de tierras silvestres, la sobreexplotación de los océanos, la producción de gases de efecto invernadero, la degradación de la capa de ozono y degradación de la calidad del suelo, aire y agua.
Eones
En geocronología, el tiempo generalmente se mide en mya (megayears o millones de años), cada unidad representa el período de aproximadamente 1,000,000 de años en el pasado. La historia de la Tierra se divide en cuatro grandes eones, comenzando 4.540 mya con la formación del planeta. Cada eón presenció los cambios más significativos en la composición, el clima y la vida de la Tierra. Cada eón se divide posteriormente en eras, que a su vez se dividen en períodos, que se dividen en épocas.
| Eón | Tiempo (mya) | Descripción |
|---|---|---|
| Hadean | 4,540-4,000 | La Tierra está formada por restos alrededor del disco protoplanetario solar. No hay vida Las temperaturas son extremadamente altas, con actividad volcánica frecuente y ambientes infernales. El ambiente es nebular.Posibles océanos o cuerpos tempranos de agua líquida. La luna se forma alrededor de este tiempo, probablemente debido a la colisión de un protoplaneta en la Tierra. |
| Archean | 4,000-2,500 | La vida procariota, la primera forma de vida, surge al comienzo de este eón, en un proceso conocido como abiogénesis. Los continentes de Ur, Vaalbara y Kenorland pueden haberse formado en esta época. La atmósfera está compuesta de gases volcánicos y de efecto invernadero. |
| Proterozoico | 2,500-541 | Aparecen eucariotas, una forma de vida más compleja, que incluye algunas formas de organismos multicelulares. Las bacterias comienzan a producir oxígeno, formando el tercero y la corriente de las atmósferas de la Tierra. Las plantas, los animales posteriores y posiblemente formas más tempranas de hongos se forman en esta época. Las fases temprana y tardía de este eón pueden haber pasado por períodos de "Tierra bola de nieve", en los que todo el planeta sufrió temperaturas bajo cero. Los primeros continentes de Columbia, Rodinia y Pannotia pueden haberse formado alrededor de este tiempo, en ese orden. |
| Fanerozoico | 541-presente | La vida compleja, incluidos los vertebrados, comienza a dominar el océano de la Tierra en un proceso conocido como la explosión del Cámbrico. Pangea se forma y luego se disuelve en Laurasia y Gondwana.Poco a poco, la vida se expande a la tierra y comienzan a aparecer todas las formas familiares de plantas, animales y hongos, incluidos anélidos, insectos y reptiles. Varias extinciones masivas ocurren, entre las cuales emergen las aves, los descendientes de los dinosaurios y más recientemente los mamíferos. Los animales modernos, incluidos los humanos, evolucionan en las fases más recientes de este eón. |
Escala de tiempo geológica
La historia de la Tierra se puede organizar cronológicamente de acuerdo con la escala de tiempo geológico, que se divide en intervalos según el análisis estratigráfico. Las siguientes cuatro líneas de tiempo muestran la escala de tiempo geológica. El primero muestra todo el tiempo desde la formación de la Tierra hasta el presente, pero esto da poco espacio para el eón más reciente. Por lo tanto, la segunda línea de tiempo muestra una vista ampliada del eón más reciente. De manera similar, la era más reciente se expande en la tercera línea de tiempo, y el período más reciente se expande en la cuarta línea de tiempo.
Formación del sistema solar
El modelo estándar para la formación del Sistema Solar (incluida la Tierra) es la hipótesis de la nebulosa solar. En este modelo, el Sistema Solar se formó a partir de una gran nube giratoria de polvo y gas interestelar llamada nebulosa solar. Estaba compuesto de hidrogeno y helio creado poco después del Big Bang 13.8 Ga (hace mil millones de años) y elementos más pesados expulsados por supernovas. Alrededor de 4.5 Ga, la nebulosa comenzó una contracción que pudo haber sido desencadenada por la onda de choque de una supernova cercana. Una onda de choque también habría hecho rotar a la nebulosa. A medida que la nube comenzó a acelerarse, su momento angular, gravedad e inercia la aplanaron en un disco protoplanetario perpendicular a su eje de rotación. Pequeñas perturbaciones debidas a colisiones y el momento angular de otros grandes desechos crearon los medios por los cuales comenzaron a formarse protoplanetas de un tamaño de kilómetro.
El centro de la nebulosa, que no tenía mucho momento angular, colapsó rápidamente, la compresión la calentó hasta que comenzó la fusión nuclear de hidrógeno en helio. Después de más contracción, una estrella T Tauri se encendió y evolucionó hacia el sol. Mientras tanto, en la parte exterior de la nebulosa, la gravedad hacía que la materia se condensara alrededor de las perturbaciones de densidad y las partículas de polvo, y el resto del disco protoplanetario comenzaba a separarse en anillos. En un proceso conocido como acreción desbocada, fragmentos sucesivamente más grandes de polvo y escombros se agruparon para formar planetas. La Tierra se formó de esta manera hace unos 4.540 millones de años (con una incertidumbre del 1%) y se completó en gran medida dentro de 10-20 millones de años. El viento solar de la recién formada estrella T Tauri limpió la mayor parte del material del disco que aún no se había condensado en cuerpos más grandes.
La proto-Tierra creció por acreción hasta que su interior estuvo lo suficientemente caliente como para derretir los pesados metales siderófilos. Al tener densidades más altas que los silicatos, estos metales se hundieron. Esta llamada catástrofe de hierro resultó en la separación de un manto primitivo y un núcleo (metálico) solo 10 millones de años después de que la Tierra comenzara a formarse, produciendo la estructura estratificada de la Tierra y estableciendo la formación del campo magnético de la Tierra. JA Jacobs fue el primero en sugerir que el núcleo interno -un centro sólido distinto del núcleo externo líquido- se congela y crece fuera del núcleo externo líquido debido al enfriamiento gradual del interior de la Tierra (alrededor de 100 grados Celsius por billón de años).
Eones Hachena y Arqueanos
El primer eón en la historia de la Tierra, el Hadean , comienza con la formación de la Tierra y es seguido por el eón Archean a 3.8 Ga. Las rocas más antiguas encontradas en la Tierra datan de 4.0 Ga, y los cristales de circones detríticos más antiguos en rocas a 4.4 Ga , poco después de la formación de la corteza terrestre y la Tierra misma. La gigantesca hipótesis de impacto para la formación de la Luna establece que poco después de la formación de una corteza inicial, la proto-Tierra fue impactada por un protoplaneta más pequeño, que eyectó parte del manto y la corteza al espacio y creó la Luna.
A partir del recuento de cráteres en otros cuerpos celestes, se infiere que un período de intensos impactos de meteoritos, llamado Bombardeo Pesado Tardío , comenzó alrededor de 4.1 Ga, y concluyó alrededor de 3.8 Ga, al final de Hadean. Además, el vulcanismo fue severo debido al gran flujo de calor y gradiente geotérmico. Sin embargo, los cristales de circones detríticos con fecha de 4.4 Ga muestran evidencia de haber estado en contacto con agua líquida, lo que sugiere que la Tierra ya tenía océanos o mares en ese momento.
Al comienzo del Arcaico, la Tierra se había enfriado significativamente. Las formas de vida actuales no podrían haber sobrevivido en la superficie de la Tierra, porque la atmósfera arcaica carecía de oxígeno, por lo tanto, no tenía capa de ozono para bloquear la luz ultravioleta. Sin embargo, se cree que la vida primordial comenzó a evolucionar a principios del Arcaico, con fósiles candidatos fechados en alrededor de 3.5 Ga. Algunos científicos incluso especulan que la vida podría haber comenzado durante los primeros años de Hadean, incluso 4.4 Ga, sobreviviendo el posible Período de bombardeo pesado en respiraderos hidrotermales debajo de la superficie de la Tierra.
Formación de la luna
El único satélite natural de la Tierra, la Luna, es más grande en relación con su planeta que cualquier otro satélite en el sistema solar. Durante el programa Apollo, las rocas de la superficie de la Luna fueron traídas a la Tierra. La datación radiométrica de estas rocas muestra que la Luna tiene 4.53 ± 0.01 mil millones de años, formada al menos 30 millones de años después del sistema solar. La nueva evidencia sugiere que la Luna se formó incluso más tarde, 4.48 ± 0.02 Ga, o 70-110 millones de años después del inicio del Sistema Solar.
Las teorías para la formación de la Luna deben explicar su formación tardía así como los siguientes hechos. Primero, la Luna tiene una baja densidad (3.3 veces la del agua, en comparación con 5.5 para la tierra) y un pequeño núcleo metálico. Segundo, virtualmente no hay agua u otros volátiles en la luna. En tercer lugar, la Tierra y la Luna tienen la misma firma isotópica de oxígeno (abundancia relativa de los isótopos de oxígeno). De las teorías propuestas para explicar estos fenómenos, una es ampliamente aceptada: la hipótesis del impacto gigante propone que la Luna se originó después de que un cuerpo del tamaño de Marte (a veces llamado Theia) golpeó la proto-Tierra con un golpe oblicuo.
La colisión arrojó aproximadamente 100 millones de veces más energía que el impacto más reciente de Chicxulub que se cree que causó la extinción de los dinosaurios. Fue suficiente para vaporizar algunas de las capas externas de la Tierra y fundir ambos cuerpos. Una porción del material del manto fue expulsada en órbita alrededor de la Tierra. La hipótesis del impacto gigante predice que la Luna estaba agotada de material metálico, lo que explica su composición anormal. La eyección en órbita alrededor de la Tierra podría haberse condensado en un solo cuerpo en un par de semanas. Bajo la influencia de su propia gravedad, el material expulsado se convirtió en un cuerpo más esférico: la Luna.
Primeros continentes
La convección del manto, el proceso que impulsa la tectónica de placas, es el resultado del flujo de calor desde el interior de la Tierra a la superficie de la Tierra. Implica la creación de placas tectónicas rígidas en crestas oceánicas medias. Estas placas se destruyen por subducción en el manto en las zonas de subducción. Durante los comienzos del Arcaico (alrededor de 3,0 Ga) el manto estaba mucho más caliente que hoy, probablemente alrededor de los 1.600 ° C (2.910 ° F), por lo que la convección en el manto era más rápida. Aunque se produjo un proceso similar a la tectónica de placas actual, esto también habría ido más rápido. Es probable que durante el Hadeano y el Arcaico, las zonas de subducción fueran más comunes y, por lo tanto, las placas tectónicas fueran más pequeñas.
La corteza inicial, formada cuando la superficie de la Tierra se solidificó por primera vez, desapareció por completo de una combinación de esta placa tectónica rápida de Hadean y los intensos impactos del Bombardeo Pesado Tardío. Sin embargo, se cree que era de composición basáltica, como la corteza oceánica de hoy en día, debido a que poca diferenciación cortical había tenido lugar. Las primeras piezas más grandes de corteza continental, que es un producto de la diferenciación de elementos más ligeros durante la fusión parcial en la corteza inferior, aparecieron al final de Hadean, alrededor de 4,0 Ga. Lo que queda de estos primeros continentes pequeños se llama cratones. Estas piezas de la corteza tardía de Hadeano y Arqueano temprano forman los núcleos alrededor de los cuales crecieron los continentes de hoy.
Las rocas más antiguas de la Tierra se encuentran en el cratón norteamericano de Canadá. Son tonalitas de aproximadamente 4.0 Ga. Muestran rastros de metamorfismo por la alta temperatura, pero también granos sedimentarios que se han redondeado por la erosión durante el transporte por el agua, lo que demuestra que los ríos y mares existían entonces. Los Cratones consisten principalmente en dos tipos de terrenos alternos. Los primeros son los llamados cinturones de piedra verde, que consisten en rocas sedimentarias metamorfoseadas de bajo grado. Estas "piedras verdes" son similares a los sedimentos que hoy se encuentran en las trincheras oceánicas, por encima de las zonas de subducción. Por esta razón, las piedras verdes a veces se ven como evidencia de subducción durante el Arcaico. El segundo tipo es un complejo de rocas magmáticas félsicas. Estas rocas son en su mayoría tonalita, trondhjemite o granodiorita, tipos de rocas similares en composición al granito (de ahí que tales terrenos se denominen TTG-terranes). Los complejos TTG se ven como los restos de la primera corteza continental, formada por fusión parcial en basalto.
Océanos y atmósfera
La Tierra a menudo se describe como que tiene tres atmósferas. La primera atmósfera, capturada de la nebulosa solar, estaba compuesta de elementos ligeros (atmófilos) de la nebulosa solar, principalmente hidrógeno y helio. Una combinación del viento solar y el calor de la Tierra habría expulsado de esta atmósfera, como resultado de lo cual la atmósfera ahora está agotada de estos elementos en comparación con las abundancias cósmicas. Después del impacto que creó la luna, la Tierra fundida liberó gases volátiles; y más tarde los volcanes lanzaron más gases, completando una segunda atmósfera rica en gases de efecto invernadero pero pobre en oxígeno. Finalmente, la tercera atmósfera, rica en oxígeno, surgió cuando las bacterias comenzaron a producir oxígeno alrededor de 2.8 Ga.
En los primeros modelos para la formación de la atmósfera y el océano, la segunda atmósfera se formó por la desgasificación de volátiles del interior de la Tierra. Ahora se considera probable que muchos de los volátiles se liberaron durante la acreción mediante un proceso conocido como desgasificación por impacto en el cual los cuerpos entrantes se vaporizan al impactar. El océano y la atmósfera, por lo tanto, habrían comenzado a formarse incluso cuando se formó la Tierra. La nueva atmósfera probablemente contenía vapor de agua, dióxido de carbono, nitrógeno y cantidades más pequeñas de otros gases.
Los planetesimales a una distancia de 1 unidad astronómica (AU), la distancia de la Tierra al Sol, probablemente no aportaron agua a la Tierra porque la nebulosa solar estaba demasiado caliente como para formar hielo y la hidratación de las rocas por el vapor de agua han tomado demasiado tiempo. El agua debe haber sido suministrada por meteoritos del cinturón externo de asteroides y algunos embriones planetarios grandes de más de 2,5 UA. Los cometas también pueden haber contribuido. Aunque la mayoría de los cometas se encuentran hoy en órbitas más alejadas del Sol que Neptuno, las simulaciones por computadora muestran que originalmente eran mucho más comunes en las partes internas del sistema solar.
A medida que la Tierra se enfrió, se formaron nubes. La lluvia creó los océanos. La evidencia reciente sugiere que los océanos pueden haber comenzado a formarse ya en 4.4 Ga. Para el comienzo del eón Archean, ya cubrían gran parte de la Tierra. Esta formación temprana ha sido difícil de explicar debido a un problema conocido como la débil paradoja del Sol joven. Se sabe que las estrellas se vuelven más brillantes a medida que envejecen, y en el momento de su formación, el Sol habría estado emitiendo solo el 70% de su potencia actual. Por lo tanto, el Sol se ha vuelto un 30% más brillante en los últimos 4.5 mil millones de años. Muchos modelos indican que la Tierra se habría cubierto de hielo. Una solución probable es que haya suficiente dióxido de carbono y metano para producir un efecto invernadero. El dióxido de carbono habría sido producido por los volcanes y el metano por los primeros microbios. Otro gas de efecto invernadero, amoníaco,
Ver también: Cronología humana y Cronología de la naturaleza
Una de las razones del interés en la atmósfera temprana y el océano es que forman las condiciones bajo las cuales surgió la vida por primera vez. Hay muchos modelos, pero poco consenso, sobre cómo surgió la vida a partir de sustancias químicas no vivas; los sistemas químicos creados en el laboratorio son muy inferiores a la complejidad mínima para un organismo vivo.
El primer paso en la aparición de la vida puede haber sido reacciones químicas que produjeron muchos de los compuestos orgánicos más simples, incluidas nucleobases y aminoácidos, que son los componentes básicos de la vida. Un experimento en 1953 por Stanley Miller y Harold Urey demostró que tales moléculas se podían formar en una atmósfera de agua, metano, amoníaco e hidrógeno con la ayuda de chispas para imitar el efecto del rayo. Aunque la composición atmosférica fue probablemente diferente de la utilizada por Miller y Urey, experimentos posteriores con composiciones más realistas también lograron sintetizar moléculas orgánicas. Las simulaciones por computadora muestran que las moléculas orgánicas extraterrestres se podrían haber formado en el disco protoplanetario antes de la formación de la Tierra.
Se podría haber alcanzado una complejidad adicional desde al menos tres posibles puntos de inicio: la autorreplicación, la capacidad de un organismo para producir descendencia que sea similar a ella misma; metabolismo, su capacidad de alimentarse y repararse a sí mismo; y membranas celulares externas, que permiten que los alimentos entren y desechen productos, pero excluyen sustancias no deseadas.
Replicación primero: mundo de ARN
Incluso los miembros más simples de los tres dominios modernos de la vida usan el ADN para registrar sus "recetas" y una compleja gama de moléculas de ARN y proteína para "leer" estas instrucciones y usarlas para el crecimiento, el mantenimiento y la autorreplicación.
El descubrimiento de que un tipo de molécula de ARN llamada ribozima puede catalizar tanto su propia replicación como la construcción de proteínas llevó a la hipótesis de que las formas de vida anteriores se basaban completamente en el ARN. Podrían haber formado un mundo de ARN en el que había individuos pero no especies, ya que las mutaciones y las transferencias de genes horizontales habrían significado que las crías de cada generación tendrían genomas diferentes a las de sus padres. El ARN más tarde habría sido reemplazado por ADN, que es más estable y por lo tanto puede construir genomas más largos, ampliando la gama de capacidades que puede tener un solo organismo. Las ribozimas permanecen como los componentes principales de los ribosomas, las "fábricas de proteínas" de las células modernas.
Aunque las moléculas de ARN autoreplicantes cortas se han producido artificialmente en laboratorios, se han planteado dudas sobre si es posible la síntesis natural no biológica del ARN. Las primeras ribozimas pueden haberse formado de ácidos nucleicos más simples como PNA, TNA o GNA, que habrían sido reemplazados más tarde por RNA. Se han postulado otros replicadores previos al ARN, incluidos cristales e incluso sistemas cuánticos.
En 2003 se propuso que el sulfuro de metal poroso precipitado ayudaría a la síntesis de ARN a aproximadamente 100 ° C (212 ° F) y a presiones en el fondo del océano cerca de los respiraderos hidrotermales. En esta hipótesis, las protocélulas estarían confinadas en los poros del sustrato metálico hasta el posterior desarrollo de las membranas lipídicas.
Metabolismo primero: mundo de hierro y azufre
Otra hipótesis de larga data es que la primera vida estaba compuesta de moléculas de proteínas. Los aminoácidos, los componentes básicos de las proteínas, se sintetizan fácilmente en condiciones prebióticas plausibles, al igual que los péptidos pequeños (polímeros de aminoácidos) que son buenos catalizadores. Una serie de experimentos que comenzó en 1997 mostró que los aminoácidos y péptidos se podían formar en presencia de monóxido de carbono y sulfuro de hidrógeno con sulfuro de hierro y sulfuro de níquel como catalizadores. La mayoría de los pasos en su ensamblaje requirieron temperaturas de aproximadamente 100 ° C (212 ° F) y presiones moderadas, aunque una etapa requirió 250 ° C (482 ° F) y una presión equivalente a la encontrada a menos de 7 kilómetros (4.3 mi) de rock. Por lo tanto, la síntesis autosostenida de proteínas podría haber ocurrido cerca de respiraderos hidrotermales.
Una dificultad con el primer escenario del metabolismo es encontrar una forma para que los organismos evolucionen. Sin la capacidad de replicarse como individuos, los agregados de moléculas tendrían "genomas de composición" (conteos de especies moleculares en el agregado) como el objetivo de la selección natural. Sin embargo, un modelo reciente muestra que dicho sistema no puede evolucionar en respuesta a la selección natural.
Membranas primero: mundo de lípidos
Se ha sugerido que las "burbujas" de doble pared de lípidos como las que forman las membranas externas de las células pueden haber sido un primer paso esencial. Los experimentos que simularon las condiciones de la Tierra primitiva informaron la formación de lípidos, y estos pueden espontáneamente formar liposomas, "burbujas" de doble pared, y luego reproducirse. Aunque no son intrínsecamente portadores de información como los ácidos nucleicos, estarían sujetos a la selección natural para la longevidad y la reproducción. Los ácidos nucleicos tales como el ARN podrían haberse formado más fácilmente dentro de los liposomas de lo que tendrían fuera.
La teoría de arcilla
Algunas arcillas, especialmente la montmorillonita, tienen propiedades que las hacen aceleradores plausibles para el surgimiento de un mundo de ARN: crecen por autoreplicación de su patrón cristalino, están sujetas a un análogo de la selección natural (como la "especie" de arcilla que crece más rápido en un ambiente particular rápidamente se vuelve dominante), y puede catalizar la formación de moléculas de ARN. Aunque esta idea no se ha convertido en el consenso científico, todavía tiene partidarios activos.
La investigación en 2003 informó que la montmorillonita también podría acelerar la conversión de ácidos grasos en "burbujas", y que las burbujas podrían encapsular el ARN unido a la arcilla. Las burbujas pueden crecer al absorber lípidos adicionales y dividirse. La formación de las células más antiguas puede haber sido ayudada por procesos similares.
Una hipótesis similar presenta arcillas autoreplicantes ricas en hierro como progenitores de nucleótidos, lípidos y aminoácidos.
Último ancestro universal
Se cree que de esta multiplicidad de protocélulas, solo sobrevivió una línea. La evidencia filogenética actual sugiere que el último ancestro universal (LUA) vivió durante el eón arqueano temprano, quizás 3.5 Ga o antes. Esta célula LUA es el ancestro de toda la vida en la Tierra hoy en día. Probablemente fue un procariota, que posee una membrana celular y probablemente ribosomas, pero que carece de un núcleo u orgánulos unidos a la membrana como las mitocondrias o los cloroplastos. Al igual que las células modernas, utilizaba el ADN como su código genético, el ARN para la transferencia de información y la síntesis de proteínas, y las enzimas para catalizar las reacciones. Algunos científicos creen que, en lugar de que un único organismo sea el último ancestro común universal, había poblaciones de organismos que intercambiaban genes mediante la transferencia lateral de genes.
Eón Proterozoico
El eón Proterozoico duró de 2,5 Ga a 542 Ma (hace millones de años). En este lapso de tiempo, los cratones se convirtieron en continentes con tamaños modernos. El cambio a una atmósfera rica en oxígeno fue un desarrollo crucial. Vida desarrollada de procariotas en eucariotas y formas multicelulares. El Proterozoico vio un par de épocas glaciales severas llamadas Tierras de bola de nieve. Después de la última Tierra Bola de Nieve alrededor de 600 Ma, la evolución de la vida en la Tierra se aceleró. Alrededor de 580 Ma, la biota ediacara formaba el preludio de la Explosión Cámbrica.
Revolución del oxígeno
Las primeras células absorbieron energía y alimentos del ambiente circundante. Utilizaron la fermentación, la descomposición de compuestos más complejos en compuestos menos complejos con menos energía, y utilizaron la energía así liberada para crecer y reproducirse. La fermentación solo puede ocurrir en un ambiente anaeróbico (sin oxígeno). La evolución de la fotosíntesis hizo posible que las células obtuvieran energía del sol.
La mayor parte de la vida que cubre la superficie de la Tierra depende directa o indirectamente de la fotosíntesis. La forma más común, la fotosíntesis oxigénica, convierte el dióxido de carbono, el agua y la luz solar en alimentos. Captura la energía de la luz solar en moléculas ricas en energía como el ATP, que luego proporcionan la energía para producir azúcares. Para suministrar los electrones en el circuito, el hidrógeno se elimina del agua, dejando el oxígeno como un producto de desecho. Algunos organismos, incluidas las bacterias púrpura y verde azufre, utilizan una forma anoxigénica de fotosíntesis que utiliza alternativas al hidrógeno extraído del agua como donantes de electrones; ejemplos son sulfuro de hidrógeno, azufre y hierro. Dichos organismos extremófilos están restringidos a ambientes inhóspitos, como aguas termales y fuentes hidrotermales.
La forma anoxigénica más simple surgió alrededor de 3.8 Ga, no mucho después de la aparición de la vida. El momento de la fotosíntesis oxigénica es más controvertido; sin duda había aparecido por alrededor de 2.4 Ga, pero algunos investigadores lo retrasaron hasta 3.2 Ga. El último "probablemente incrementó la productividad global en al menos dos o tres órdenes de magnitud". Entre los restos más antiguos de formas de vida que producen oxígeno se encuentran los estromatolitos fósiles.
Al principio, el oxígeno liberado estaba ligado a la piedra caliza, el hierro y otros minerales. El hierro oxidado aparece como capas rojas en los estratos geológicos llamadas formaciones de hierro con bandas que se formaron en abundancia durante el período Sideriano (entre 2500 Ma y 2300 Ma). Cuando la mayoría de los minerales expuestos que reaccionan rápidamente se oxidaron, el oxígeno finalmente comenzó a acumularse en la atmósfera. Aunque cada célula solo produjo una cantidad mínima de oxígeno, el metabolismo combinado de muchas células durante un tiempo extenso transformó la atmósfera de la Tierra a su estado actual. Esta era la tercera atmósfera de la Tierra.
Parte del oxígeno fue estimulado por la radiación solar ultravioleta para formar ozono, que se acumuló en una capa cerca de la parte superior de la atmósfera. La capa de ozono absorbió, y todavía absorbe, una cantidad significativa de la radiación ultravioleta que una vez había atravesado la atmósfera. Permitió que las células colonizaran la superficie del océano y, finalmente, la tierra: sin la capa de ozono, la radiación ultravioleta que bombardeaba la tierra y el mar habría causado niveles insostenibles de mutación en las células expuestas.
La fotosíntesis tuvo otro impacto importante. El oxígeno era tóxico; Mucha de la vida en la Tierra probablemente se extinguió a medida que sus niveles aumentaron en lo que se conoce como la catástrofe del oxígeno . Las formas resistentes sobrevivieron y prosperaron, y algunas desarrollaron la capacidad de usar oxígeno para aumentar su metabolismo y obtener más energía de la misma comida.
Bola de nieve en la tierra
La evolución natural del Sol la hizo progresivamente más luminosa durante los eones arqueano y proterozoico; la luminosidad del Sol aumenta un 6% cada mil millones de años. Como resultado, la Tierra comenzó a recibir más calor del Sol en el eón Proterozoico. Sin embargo, la Tierra no se calienta. En cambio, el registro geológico sugiere que se enfrió dramáticamente durante el Proterozoico temprano. Los depósitos glaciales encontrados en Sudáfrica datan de 2.2 Ga, momento en el cual, según la evidencia paleomagnética, deben haber estado localizados cerca del ecuador. Por lo tanto, esta glaciación, conocida como la glaciación de Huronian, puede haber sido global. Algunos científicos sugieren que esto fue tan severo que la Tierra se congeló desde los polos hasta el ecuador, una hipótesis llamada Tierra bola de nieve.
La edad de hielo de Huronian podría haber sido causada por el aumento de la concentración de oxígeno en la atmósfera, lo que causó la disminución de metano (CH 4 ) en la atmósfera. El metano es un fuerte gas de efecto invernadero, pero con el oxígeno reacciona para formar CO 2 , un gas de efecto invernadero menos efectivo. Cuando el oxígeno libre llegó a estar disponible en la atmósfera, la concentración de metano podría haber disminuido drásticamente, lo suficiente como para contrarrestar el efecto del creciente flujo de calor del sol.
Sin embargo, el término Snowball Earth se usa más comúnmente para describir las edades de hielo extremas posteriores durante el período criogenio. Hubo cuatro períodos, cada uno con una duración de aproximadamente 10 millones de años, entre 750 y 580 millones de años atrás, cuando se pensaba que la tierra estaba cubierta de hielo, aparte de las montañas más altas, y las temperaturas promedio eran de -50 ° C (-58 ° F). La bola de nieve puede deberse en parte a la ubicación del supercontinente Rodinia que se extiende sobre el ecuador. El dióxido de carbono se combina con la lluvia para capear las rocas y formar ácido carbónico, que luego es arrastrado hacia el mar, extrayendo así el gas de efecto invernadero de la atmósfera. Cuando los continentes están cerca de los polos, el avance del hielo cubre las rocas, reduciendo la reducción del dióxido de carbono, pero en el criogénico la meteorización de Rodinia pudo continuar sin control hasta que el hielo avanzó hacia los trópicos. El proceso puede finalmente haberse revertido por la emisión de dióxido de carbono de los volcanes o la desestabilización de los hidratos de gas metano. De acuerdo con la teoría de la Tierra Slushball alternativa, incluso en el apogeo de las glaciaciones aún había aguas abiertas en el Ecuador.
Aparición de eucariotas
La taxonomía moderna clasifica la vida en tres dominios. El momento de su origen es incierto. El dominio de las bacterias probablemente se separó primero de las otras formas de vida (a veces llamado Neomura), pero esta suposición es controvertida. Poco después de esto, por 2 Ga, los Neomura se dividieron en Archaea y Eukarya. Las células eucariotas (Eukarya) son más grandes y más complejas que las células procariotas (Bacteria y Archaea), y el origen de esa complejidad recién ahora se está conociendo.
Alrededor de este tiempo, se formó la primera proto-mitocondria. Una célula bacteriana relacionada con la Rickettsiaactual , que había evolucionado para metabolizar oxígeno, entró en una célula procariota más grande, que carecía de esa capacidad. Tal vez la célula grande intentó digerir la más pequeña pero falló (posiblemente debido a la evolución de las defensas de las presas). La celda más pequeña puede haber tratado de parasitar a la más grande. En cualquier caso, la celda más pequeña sobrevivió dentro de la celda más grande. Usando oxígeno, metabolizó los productos de desecho de la célula más grande y obtuvo más energía. Parte de este exceso de energía se devolvió al host. La celda más pequeña se replica dentro de la más grande. Pronto, se desarrolló una simbiosis estable entre la célula grande y las células más pequeñas dentro de ella. Con el tiempo, la célula huésped adquirió algunos genes de las células más pequeñas, y los dos tipos se volvieron dependientes el uno del otro: la célula más grande no podría sobrevivir sin la energía producida por los más pequeños, y estos, a su vez, no podría sobrevivir sin las materias primas proporcionadas por la célula más grande. Ahora se considera que la célula completa es un organismo único, y las células más pequeñas se clasifican como orgánulos llamados mitocondrias.
Un evento similar ocurrió con cianobacterias fotosintéticas ingresando a células heterotróficas grandes y convirtiéndose en cloroplastos. Probablemente como resultado de estos cambios, una línea de células capaz de fotosíntesis se separó de las otras eucariotas hace más de mil millones de años. Probablemente hubo varios eventos de inclusión de este tipo. Además de la teoría endosimbiótica bien establecida del origen celular de las mitocondrias y los cloroplastos, existen teorías de que las células conducen a peroxisomas, las espiroquetas conducen a cilios y flagelos, y que tal vez un ADN se trasmite al núcleo celular, aunque ninguno de ellos es ampliamente aceptado .
Arqueas, bacterias y eucariotas continuaron diversificándose y volviéndose más complejos y mejor adaptados a sus entornos. Cada dominio se divide en múltiples linajes en repetidas ocasiones, aunque se sabe poco sobre la historia de las arqueas y las bacterias. Alrededor de 1.1 Ga, el supercontinente Rodinia estaba ensamblando. Las líneas de plantas, animales y hongos se habían dividido, aunque todavía existían como células solitarias. Algunos de ellos vivían en colonias, y poco a poco comenzó a tener lugar una división del trabajo; por ejemplo, las células en la periferia podrían haber comenzado a asumir roles diferentes a los del interior. Aunque la división entre una colonia con células especializadas y un organismo multicelular no siempre es clara, hace alrededor de mil millones de años surgieron las primeras plantas multicelulares, probablemente algas verdes.
Al principio, probablemente se parecía a las esponjas de hoy, que tienen células totipotentes que permiten que un organismo alterado se reensamble. A medida que se completaba la división del trabajo en todas las líneas de organismos multicelulares, las células se volvían más especializadas y dependían más unas de otras; las células aisladas morirían.
Supercontinentes en el Proterozoico
Las reconstrucciones del movimiento de la placa tectónica en los últimos 250 millones de años (las eras Cenozoica y Mesozoica) se pueden realizar de manera confiable mediante el ajuste de los márgenes continentales, las anomalías magnéticas del suelo oceánico y los polos paleomagnéticos. Ninguna corteza oceánica data de más atrás, por lo que las reconstrucciones anteriores son más difíciles. Los polos paleomagnéticos se complementan con evidencia geológica, como los cinturones orogénicos, que marcan los bordes de las placas antiguas y las distribuciones pasadas de la flora y la fauna. Cuanto más atrás en el tiempo, los datos se vuelven más escasos y difíciles de interpretar y más inciertas son las reconstrucciones.
A lo largo de la historia de la Tierra, ha habido épocas en que los continentes colisionaron y formaron un supercontinente, que más tarde se dividió en nuevos continentes. Alrededor de 1000 a 830 Ma, la mayoría de la masa continental se unió en el supercontinente Rodinia. Rodinia puede haber estado precedida por los continentes Proterozoicos Tempranos-Intermedios llamados Nuna y Columbia.
Después de la ruptura de Rodinia alrededor de 800 Ma, los continentes pueden haber formado otro supercontinente de corta duración alrededor de 550 Ma. El hipotético supercontinente a veces se conoce como Pannotia o Vendia. La evidencia de ello es una fase de colisión continental conocida como la orogenia panafricana, que se unió a las masas continentales del África actual, América del Sur, la Antártida y Australia. La existencia de Pannotia depende del momento del cambio entre Gondwana (que incluyó la mayor parte de la masa de tierra ahora en el Hemisferio Sur, así como la Península Arábiga y el subcontinente Indio) y Laurentia (aproximadamente equivalente a la Norteamérica actual). Es al menos cierto que para el final del eón Proterozoico, la mayor parte de la masa continental estaba unida en una posición alrededor del polo sur.
Clima y vida del Proterozoico tardío
El extremo del Proterozoico vio al menos dos Tierras de bolas de nieve, tan severas que la superficie de los océanos pudo haberse congelado por completo. Esto sucedió alrededor de 716.5 y 635 Ma, en el período criogenio. La intensidad y el mecanismo de ambas glaciaciones todavía están bajo investigación y son más difíciles de explicar que la Tierra Proterozoica de Bola de Nieve. La mayoría de los paleoclimatólogos creen que los episodios de frío estuvieron relacionados con la formación del supercontinente Rodinia. Debido a que Rodinia se centró en el ecuador, las tasas de meteorización química aumentaron y el dióxido de carbono (CO 2 ) se tomó de la atmósfera. Porque el CO 2 es un importante gas de efecto invernadero, los climas se enfrían a nivel mundial. De la misma manera, durante las Tierras Bola de Nieve, la mayor parte de la superficie continental estaba cubierta de permafrost, lo que disminuyó nuevamente la meteorización química, lo que llevó al final de las glaciaciones. Una hipótesis alternativa es que se liberó suficiente dióxido de carbono a través de la desgasificación volcánica que el efecto invernadero resultante elevó las temperaturas globales. El aumento de la actividad volcánica se debió a la ruptura de Rodinia aproximadamente al mismo tiempo.
El período criogénico fue seguido por el período de Ediacara, que se caracterizó por un rápido desarrollo de nuevas formas de vida multicelulares. No está claro si existe una conexión entre el final de las glaciaciones severas y el aumento en la diversidad de la vida, pero no parece una coincidencia. Las nuevas formas de vida, llamadas Ediacara biota, eran más grandes y más diversas que nunca. Aunque la taxonomía de la mayoría de las formas de vida de Ediacara no está clara, algunos fueron antepasados de grupos de la vida moderna. Desarrollos importantes fueron el origen de las células musculares y neuronales. Ninguno de los fósiles de Ediacara tenía partes del cuerpo duras como esqueletos. Estos primero aparecen después del límite entre los eones Proterozoico y Phanerozoico o los períodos Ediacaran y Cámbrico.
Eón fanerozoico
El Fanerozoico es el eón actual en la Tierra, que comenzó hace aproximadamente 542 millones de años. Consta de tres eras: el Paleozoico, el Mesozoico y el Cenozoico, y es el momento en que la vida multicelular se diversificó en gran medida en casi todos los organismos conocidos en la actualidad.
La era Paleozoica ("vida antigua") fue la primera y más larga era del eón Fanerozoico, con una duración de 542 a 251 Ma. Durante el Paleozoico, muchos grupos de vida modernos llegaron a existir. La vida colonizó la tierra, primero las plantas, luego los animales. Dos grandes extinciones ocurrieron. Los continentes formados en la ruptura de Pannotia y Rodinia al final del Proterozoico lentamente se movieron juntos de nuevo, formando el supercontinente Pangea en el Paleozoico tardío.
La era Mesozoica ("vida media") duró desde 251 Ma hasta 66 Ma. Se subdivide en los períodos triásico, jurásico y cretáceo. La era comenzó con el evento de extinción Pérmico-Triásico, el evento de extinción más grave en el registro fósil; 95% de las especies en la Tierra se extinguieron. Terminó con el evento de extinción Cretácico-Paleógeno que acabó con los dinosaurios.
La era Cenozoica ("nueva vida") comenzó en 66 Ma, y se subdivide en los períodos Paleógeno, Neógeno y Cuaternario. Estos tres períodos se dividen además en siete subdivisiones, con el Paleógeno compuesto por el Paleoceno, el Eoceno y el Oligoceno, el Neoceno dividido en el Mioceno, el Plioceno y el Cuaternario compuesto por el Pleistoceno y el Holoceno. Mamíferos, aves, anfibios , cocodrilos, tortugas y lepidosaurios sobrevivieron al evento de extinción Cretácico-Paleógeno que mató a los dinosaurios no aviares y muchas otras formas de vida, y esta es la época en la que se diversificaron en sus formas modernas.
Tectónica, paleogeografía y clima
Al final del Proterozoico, el supercontinente Pannotia se había dividido en los continentes más pequeños Laurentia, Baltica, Siberia y Gondwana. Durante los períodos en que los continentes se separan, la actividad volcánica forma más corteza oceánica. Debido a que la corteza volcánica joven es relativamente más caliente y menos densa que la vieja corteza oceánica, los suelos oceánicos se elevan durante tales períodos. Esto hace que el nivel del mar suba. Por lo tanto, en la primera mitad del Paleozoico, grandes áreas de los continentes se encontraban por debajo del nivel del mar.
Los climas tempranos del Paleozoico eran más cálidos que hoy, pero al final del Ordovícico se observó una corta edad de hielo durante la cual los glaciares cubrieron el polo sur, donde se encontraba el gran continente Gondwana. Las huellas de glaciación de este período solo se encuentran en el antiguo Gondwana. Durante la edad de hielo del Ordovícico tardío, se produjeron algunas extinciones en masa, en las que desaparecieron muchos braquiópodos, trilobites, Bryozoa y corales. Estas especies marinas probablemente no podrían lidiar con la disminución de la temperatura del agua de mar.
Los continentes Laurentia y Baltica colisionaron entre 450 y 400 Ma, durante la Orogenia de Caledonia, para formar Laurussia (también conocida como Euramerica). Las huellas del cinturón montañoso que esta colisión causó se pueden encontrar en Escandinavia, Escocia y los Apalaches del norte. En el período Devónico (416-359 Ma) Gondwana y Siberia comenzaron a moverse hacia Laurussia. La colisión de Siberia con Laurussia causó la Orogenia Uraliana, la colisión de Gondwana con Laurussia se llama Variscan o Hercinia Orogenia en Europa o la Orogenia Allegheniana en América del Norte. La última fase tuvo lugar durante el período Carbonífero (359-299 Ma) y resultó en la formación del último supercontinente, Pangea.
En 180 Ma, Pangea se dividió en Laurasia y Gondwana.
Explosión cámbrica
La tasa de la evolución de la vida registrada por los fósiles se aceleró en el período Cámbrico (542-488 Ma). La aparición repentina de muchas nuevas especies, phyla y formas en este período se llama Explosión Cámbrica. El fomento biológico en la Explosión Cámbrica no se había adelantado antes y desde ese momento. Mientras que las formas de vida de Ediacara parecen aún primitivas y no fáciles de poner en ningún grupo moderno, al final del Cámbrico, los filo más modernos ya estaban presentes. El desarrollo de partes duras del cuerpo, como conchas, esqueletos o exoesqueletos en animales como moluscos, equinodermos, crinoideos y artrópodos (un grupo bien conocido de artrópodos del bajo Paleozoico son los trilobites) hizo que la preservación y la fosilización de dichas formas de vida fuera más fácil que los de sus antepasados proterozoicos. Por esta razón, se sabe mucho más sobre la vida en y después del Cámbrico que sobre la de los períodos más antiguos. Algunos de estos grupos del Cámbrico parecen complejos, pero aparentemente son bastante diferentes de la vida moderna; ejemplos son Anomalocaris y Haikouichthys . Más recientemente, sin embargo, estos parecen haber encontrado un lugar en la clasificación moderna.
Durante el Cámbrico, aparecieron los primeros animales vertebrados, entre ellos los primeros peces. Una criatura que podría haber sido el antepasado de los peces, o que probablemente estaba estrechamente relacionada con ella, era Pikaia . Tenía una notocorda primitiva, una estructura que podría haberse convertido en un póster de columna vertebral. Los primeros peces con mandíbulas (Gnathostomata) aparecieron durante el próximo período geológico, el Ordovícico. La colonización de nuevos nichos resultó en tamaños corporales masivos. De esta manera, los peces con tamaños crecientes evolucionaron durante el Paleozoico temprano, como el placodermo titánico Dunkleosteus , que podría crecer 7 metros (23 pies) de largo.
La diversidad de las formas de vida no aumentó mucho debido a una serie de extinciones masivas que definen unidades bioestratigráficas generalizadas llamadas biomeres . Después de cada pulso de extinción, las regiones de la plataforma continental fueron repobladas por formas de vida similares que pueden haber evolucionado lentamente en otros lugares. A fines del Cámbrico, los trilobites habían alcanzado su mayor diversidad y dominaban casi todos los conjuntos de fósiles.
Colonización de la tierra
La acumulación de oxígeno de la fotosíntesis resultó en la formación de una capa de ozono que absorbió gran parte de la radiación ultravioleta del Sol, lo que significa que los organismos unicelulares que llegaron a la tierra tenían menos probabilidades de morir y los procariotas comenzaron a multiplicarse y adaptarse mejor a la supervivencia fuera del agua. Los linajes procariotas probablemente colonizaron la tierra ya en 2.6 Ga incluso antes del origen de los eucariotas. Durante mucho tiempo, la tierra permaneció estéril de organismos multicelulares. El supercontinente Pannotia se formó alrededor de 600 Ma y luego se rompió unos 50 millones de años después. Los peces, los primeros vertebrados, evolucionaron en los océanos alrededor de 530 Ma. Un gran evento de extinción ocurrió cerca del final del período Cámbrico, que finalizó 488 Ma.
Varios cientos de millones de años atrás, las plantas (probablemente parecidas a las algas) y los hongos comenzaron a crecer en los bordes del agua, y luego fuera de ella. Los fósiles más antiguos de hongos terrestres y plantas datan de 480-460 Ma, aunque la evidencia molecular sugiere que los hongos pueden haber colonizado la tierra ya en 1000 Ma y las plantas en 700 Ma. Inicialmente permanecieron cerca de la orilla del agua, las mutaciones y variaciones dieron como resultado una mayor colonización de este nuevo entorno. El momento en que los primeros animales abandonan los océanos no se conoce con precisión: la evidencia más antigua es la de los artrópodos en la tierra alrededor de 450 Ma, tal vez próspera y mejor adaptada debido a la vasta fuente de alimento proporcionada por las plantas terrestres. También hay evidencia no confirmada de que los artrópodos pueden haber aparecido en tierra tan temprano como 530 Ma.
Evolución de los tetrápodos
Al final del período Ordovícico, 443 Ma, ocurrieron eventos de extinción adicionales, tal vez debido a una edad de hielo concurrente. Alrededor de 380 a 375 Ma, los primeros tetrápodos evolucionaron de los peces. Las aletas evolucionaron para convertirse en miembros que los primeros tetrápodos usaban para levantar la cabeza fuera del agua y respirar aire. Esto les permitiría vivir en aguas pobres en oxígeno o buscar presas pequeñas en aguas poco profundas. Es posible que luego se hayan aventurado en tierra por breves períodos. Eventualmente, algunos de ellos se adaptaron tan bien a la vida terrestre que pasaron su vida adulta en la tierra, aunque nacieron en el agua y volvieron a desovar. Este fue el origen de los anfibios. Alrededor de 365 Ma, se produjo otro período de extinción, tal vez como resultado del enfriamiento global. Las plantas evolucionaron semillas, lo que aceleró drásticamente su propagación en tierra,
Aproximadamente 20 millones de años después (340 Ma), el óvulo amniótico evolucionó, lo que podría colocarse en la tierra, dando una ventaja de supervivencia a los embriones de tetrápodos. Esto resultó en la divergencia de amniotes de anfibios. Otros 30 millones de años (310 Ma) vieron la divergencia de los sinapsidos (incluidos los mamíferos) de los sauropsidos (incluidos los pájaros y los reptiles). Otros grupos de organismos continuaron evolucionando y las líneas divergieron -en peces, insectos, bacterias, etc.-, pero se conocen menos detalles.
Después de otro más, la extinción más severa del período (251 ~ 250 Ma), alrededor de 230 Ma, los dinosaurios se separaron de sus antepasados reptiles. El evento de extinción Triásico-Jurásico en 200 Ma libró a muchos de los dinosaurios, y pronto se volvieron dominantes entre los vertebrados. Aunque algunas líneas de mamíferos comenzaron a separarse durante este período, los mamíferos existentes eran probablemente animales pequeños que se asemejaban a las musarañas.
El límite entre los dinosaurios aviares y no aviares no está claro, pero el Archaeopteryx , tradicionalmente considerado como uno de los primeros pájaros, vivió alrededor de 150 Ma.
La evidencia más temprana de la evolución de las angiospermas de las flores es durante el período Cretácico, unos 20 millones de años más tarde (132 Ma).
Extinciones
La primera de las cinco grandes extinciones masivas fue la extinción Ordovician-Silurian. Su posible causa fue la intensa glaciación de Gondwana, que finalmente llevó a una bola de nieve en la tierra. El 60% de los invertebrados marinos se extinguieron y el 25% de todas las familias.
La segunda extinción masiva fue la extinción del Devónico tardío, probablemente causada por la evolución de los árboles, que podría haber llevado al agotamiento de los gases de efecto invernadero (como el CO2) o la eutrofización del agua. 70% de todas las especies se extinguieron.
La tercera extinción masiva fue el evento Pérmico-Triásico, o el Gran Moribundo, posiblemente causado por una combinación del evento volcánico Siberian Traps, un impacto de asteroide, gasificación de hidrato de metano, fluctuaciones del nivel del mar y un evento anóxico importante. O el cráter de Wilkes Land propuesto en la Antártida o la estructura de Bedout en la costa noroeste de Australia pueden indicar una conexión de impacto con la extinción del Pérmico-Triásico. Pero sigue siendo incierto si estos u otros cráteres de límite Pérmico-Triásico propuestos son cráteres de impacto reales o incluso contemporáneos con el evento de extinción Pérmico-Triásico. Esta fue, con mucho, la extinción más letal de la historia, con aproximadamente el 57% de todas las familias y el 83% de todos los géneros muertos.
La cuarta extinción masiva fue el evento de extinción Triásico-Jurásico en el que casi todos los sinapsidos y arcosaurios se extinguieron, probablemente debido a la nueva competencia de los dinosaurios.
La quinta y más reciente extinción masiva fue la extinción KT. En 66 Ma, un asteroide de 10 kilómetros chocó contra la Tierra justo al lado de la península de Yucatán, en algún lugar del extremo suroeste de Laurasia, donde se encuentra hoy el cráter Chicxulub. Esto expulsó grandes cantidades de material particulado y vapor al aire que ocluía la luz solar, inhibiendo la fotosíntesis. El 75% de toda la vida, incluidos los dinosaurios no aviares, se extinguieron, lo que marca el final del período Cretácico y la era Mesozoica.
Diversificación de mamíferos
Los primeros mamíferos verdaderos evolucionaron en las sombras de los dinosaurios y otros grandes arcosaurios que llenaron el mundo a finales del Triásico. Los primeros mamíferos eran muy pequeños, y probablemente fueran nocturnos para escapar de la depredación. La diversificación de mamíferos comenzó realmente solo después del evento de extinción Cretácico-Paleógeno. A principios del Paleoceno, la tierra se recuperó de la extinción y la diversidad de mamíferos aumentó. Criaturas como Ambulocetus se trasladaron a los océanos para evolucionar eventualmente hacia las ballenas, mientras que algunas criaturas, como los primates, tomaron los árboles. Todo esto cambió durante el Eoceno medio y tardío cuando la corriente circumantártica se formó entre la Antártida y Australia, lo que alteró los patrones climáticos a escala global. Las sabanas sin césped comenzaron a predominar en gran parte del paisaje, y los mamíferos como Andrewsarchus se elevó para convertirse en el mamífero depredador terrestre más grande que se haya conocido, y las primeras ballenas como Basilosaurus tomaron el control de los mares.
La evolución de la hierba trajo un cambio notable en el paisaje de la Tierra, y los nuevos espacios abiertos crearon que los mamíferos se hicieran cada vez más grandes. La hierba comenzó a expandirse en el Mioceno, y en el Mioceno es donde aparecieron por primera vez muchos mamíferos modernos. Los ungulados gigantes como Paraceratherium y Deinotherium evolucionaron para gobernar las praderas. La evolución de la hierba también trajo primates de los árboles e inició la evolución humana. Los primeros grandes felinos también evolucionaron durante este tiempo. El Mar de Tethys fue cerrado por la colisión de África y Europa.
La formación de Panamá fue quizás el evento geológico más importante que se produjo en los últimos 60 millones de años. Las corrientes atlántica y pacífica se cerraron una de la otra, lo que provocó la formación de la Corriente del Golfo, que hizo que Europa se calentara. El puente de tierra permitió que las criaturas aisladas de Sudamérica migraran a América del Norte, y viceversa. Varias especies migraron al sur, lo que llevó a la presencia en América del Sur de llamas, el oso de anteojos, kinkajous y jaguares.
Hace tres millones de años se inició la época del Pleistoceno, que presentó cambios climáticos dramáticos debido a las glaciaciones. Las edades de hielo llevaron a la evolución del hombre moderno en África sahariana y la expansión. La megafauna que dominaba se alimentaba de pastizales que, en ese momento, se habían apoderado de gran parte del mundo subtropical. Las grandes cantidades de agua contenidas en el hielo permitieron que varios cuerpos de agua se encogieran y a veces desaparecieran, como el Mar del Norte y el Estrecho de Bering. Muchos creen que se produjo una gran migración a lo largo de Beringia, razón por la cual hoy existen camellos (que evolucionaron y se extinguieron en América del Norte), caballos (que se desarrollaron y se extinguieron en América del Norte) y nativos americanos. El final de la última edad de hielo coincidió con la expansión del hombre, junto con una megafauna masiva de la era glacial. Esta extinción,
Escala del eje: millones de años
Ver también: Life timeline and Nature timeline
Un pequeño simio africano que vivía alrededor de 6 Ma era el último animal cuyos descendientes incluirían tanto a los humanos modernos como a sus parientes más cercanos, los chimpancés. Solo dos ramas de su árbol genealógico tienen descendientes sobrevivientes. Muy pronto después de la separación, por razones que todavía no están claras, los simios en una rama desarrollaron la capacidad de caminar erguidos. El tamaño del cerebro aumentó rápidamente, y en 2 Ma, aparecieron los primeros animales clasificados en el género Homo . Por supuesto, la línea entre diferentes especies o incluso géneros es algo arbitraria ya que los organismos cambian continuamente durante generaciones. Alrededor del mismo tiempo, la otra rama se dividió en los ancestros del chimpancé común y los antepasados del bonobo ya que la evolución continuó simultáneamente en todas las formas de vida.
La capacidad de controlar el fuego probablemente comenzó en Homo erectus (o Homo ergaster ), probablemente hace al menos 790,000 años, pero quizás tan temprano como 1,5 Ma. El uso y descubrimiento de fuego controlado puede incluso ser anterior al Homo erectus . El fuego fue utilizado posiblemente por el homínido temprano Paleolítico Inferior (Oldowan) Homo habilis o australopitecos fuertes como Paranthropus.
Es más difícil establecer el origen del lenguaje; no está claro si Homo erectus podría hablar o si esa capacidad no había comenzado hasta Homo sapiens . A medida que aumentaba el tamaño del cerebro, los bebés nacían antes, antes de que sus cabezas crecieran demasiado para pasar a través de la pelvis. Como resultado, exhibieron más plasticidad y, por lo tanto, poseían una mayor capacidad de aprendizaje y requerían un mayor período de dependencia. Las habilidades sociales se volvieron más complejas, el lenguaje se hizo más sofisticado y las herramientas se volvieron más elaboradas. Esto contribuyó a una mayor cooperación y desarrollo intelectual. Se cree que los humanos modernos ( Homo sapiens ) se originaron hace aproximadamente 200,000 años o antes en África; los fósiles más antiguos datan de hace unos 160,000 años.
Los primeros humanos en mostrar signos de espiritualidad son los Neandertales (generalmente clasificados como una especie separada sin descendientes sobrevivientes); enterraron a sus muertos, a menudo sin señales de comida o herramientas. Sin embargo, la evidencia de creencias más sofisticadas, como las primeras pinturas rupestres de Cro-Magnon (probablemente con significado mágico o religioso) no apareció hasta hace 32,000 años. Los cromañones también dejaron figuras de piedra como Venus de Willendorf, probablemente también significan creencia religiosa. Hace 11,000 años, el Homo sapiens había alcanzado el extremo sur de América del Sur, el último de los continentes deshabitados (a excepción de la Antártida, que permaneció sin descubrir hasta 1820 DC). El uso de la herramienta y la comunicación continuaron mejorando, y las relaciones interpersonales se hicieron más intrincadas.
Civilización
A lo largo de más del 90% de su historia, el Homo sapiens vivió en pequeñas bandas como cazadores-recolectores nómadas. A medida que el lenguaje se hizo más complejo, la capacidad de recordar y comunicar información resultó, según una teoría propuesta por Richard Dawkins, en un nuevo replicador: el meme. Las ideas pueden intercambiarse rápidamente y transmitirse de generación en generación. La evolución cultural rápidamente superó la evolución biológica y comenzó la historia propiamente dicha. Entre 8500 y 7000 aC, los humanos en la Media Luna Fértil en el Medio Oriente comenzaron la crianza sistemática de plantas y animales: la agricultura. Esto se extendió a las regiones vecinas, y se desarrolló de forma independiente en otros lugares, hasta que la mayoría de los Homo sapiens vivieron vidas sedentarias en asentamientos permanentes como agricultores. No todas las sociedades abandonaron el nomadismo, especialmente aquellas en áreas aisladas del mundo pobres en especies de plantas domesticables, como Australia. Sin embargo, entre las civilizaciones que sí adoptaron la agricultura, la estabilidad relativa y el aumento de la productividad proporcionado por la agricultura permitieron que la población se expandiera.
La agricultura tuvo un gran impacto; los humanos comenzaron a afectar el medioambiente como nunca antes. El excedente de alimentos permitió que surgiera una clase sacerdotal o gobernante, seguido de una división del trabajo cada vez mayor. Esto condujo a la primera civilización de la Tierra en Sumer en el Medio Oriente, entre 4000 y 3000 aC. Pronto surgieron civilizaciones adicionales en el antiguo Egipto, en el valle del río Indo y en China. La invención de la escritura permitió el surgimiento de sociedades complejas: el mantenimiento de registros y las bibliotecas sirvieron como depósito de conocimiento y aumentaron la transmisión cultural de la información. Los seres humanos ya no tenían que dedicar todo su tiempo a la supervivencia, lo que les permitía ocupar las primeras ocupaciones especializadas (por ejemplo, artesanos, comerciantes, sacerdotes, etc.). La curiosidad y la educación impulsaron la búsqueda del conocimiento y la sabiduría, y diversas disciplinas, incluida la ciencia (en una forma primitiva), surgió Esto, a su vez, condujo al surgimiento de civilizaciones cada vez más grandes y complejas, como los primeros imperios, que a veces intercambiaron entre sí, o lucharon por el territorio y los recursos.
Alrededor del año 500 aC, hubo civilizaciones avanzadas en Oriente Medio, Irán, India, China y Grecia, que a veces se expandieron y que a veces entraron en declive. En el año 221 a. C., China se convirtió en una sola entidad política que expandiría su cultura en todo el este de Asia, y se ha mantenido como la nación más poblada del mundo. Los fundamentos de la civilización occidental se formaron en gran medida en la antigua Grecia, con el primer gobierno democrático del mundo y los principales avances en filosofía, ciencia y matemáticas, y en la antigua Roma en derecho, gobierno e ingeniería. El Imperio Romano fue cristianizado por el emperador Constantino a principios del siglo IV y declinó a fines del quinto. A partir del siglo VII, comenzó la cristianización de Europa. En 610, se fundó el Islam y rápidamente se convirtió en la religión dominante en el oeste de Asia. La Casa de la Sabiduría se estableció en la era abasí de Bagdad, Iraq. Se considera que fue un importante centro intelectual durante la Edad de Oro islámica, donde los eruditos musulmanes en Bagdad y El Cairo florecieron desde el siglo IX hasta el XIII hasta el saqueo mongol de Bagdad en 1258 DC. En 1054 dC, el Gran Schismbetween la Iglesia Católica Romana y la Iglesia Ortodoxa Oriental llevó a las diferencias culturales prominentes entre Europa occidental y oriental.
En el siglo XIV, el Renacimiento comenzó en Italia con avances en religión, arte y ciencia. En ese momento, la Iglesia cristiana como entidad política perdió gran parte de su poder. En 1492, Cristóbal Colón llegó a las Américas, iniciando grandes cambios en el nuevo mundo. La civilización europea comenzó a cambiar a partir de 1500, dando lugar a las revoluciones científicas e industriales. Ese continente comenzó a ejercer un dominio político y cultural sobre las sociedades humanas de todo el mundo, una época conocida como la época colonial (véase también Age of Discovery). En el siglo XVIII, un movimiento cultural conocido como la Era de la Ilustración moldeó aún más la mentalidad de Europa. y contribuyó a su secularización. De 1914 a 1918 y de 1939 a 1945, las naciones de todo el mundo se vieron envueltas en guerras mundiales. Establecido después de la Primera Guerra Mundial, La Liga de las Naciones fue un primer paso en el establecimiento de instituciones internacionales para resolver las disputas pacíficamente. Después de no haber podido evitar la Segunda Guerra Mundial, el conflicto más sangriento de la humanidad, fue reemplazado por las Naciones Unidas. Después de la guerra, muchos nuevos estados se formaron, declarando o se les concedió la independencia en un período de descolonización. Estados Unidos y la Unión Soviética se convirtieron en las superpotencias dominantes del mundo durante un tiempo, y mantuvieron una rivalidad a menudo violenta conocida como la Guerra Fría hasta la disolución de la última. En 1992, varias naciones europeas se unieron en la Unión Europea. A medida que mejoraron el transporte y la comunicación, las economías y los asuntos políticos de las naciones de todo el mundo se han ido entrelazando cada vez más. Esta globalización a menudo ha producido conflicto y cooperación.
Eventos recientes
El cambio ha continuado a un ritmo acelerado desde mediados de la década de 1940 hasta hoy. Los desarrollos tecnológicos incluyen armas nucleares, computadoras, ingeniería genética y nanotecnología. La globalización económica, impulsada por los avances en la tecnología de comunicación y transporte, ha influido en la vida cotidiana en muchas partes del mundo. Las formas culturales e institucionales como la democracia, el capitalismo y el ecologismo han aumentado su influencia. Las principales preocupaciones y problemas como la enfermedad, la guerra, la pobreza, el radicalismo violento y, recientemente, el cambio climático causado por los seres humanos han aumentado a medida que aumenta la población mundial.
En 1957, la Unión Soviética puso en órbita el primer satélite artificial y, poco después, Yuri Gagarin se convirtió en el primer ser humano en el espacio. Neil Armstrong, un estadounidense, fue el primero en poner un pie en otro objeto astronómico, la Luna. Se han enviado sondas no tripuladas a todos los planetas conocidos del sistema solar, y algunos (como el Voyager) han abandonado el sistema solar. Cinco agencias espaciales, que representan a más de quince países, han trabajado juntas para construir la Estación Espacial Internacional. A su alrededor, ha habido una presencia humana continua en el espacio desde 2000. La World Wide Web se convirtió en parte de la vida cotidiana en la década de 1990, y desde entonces se ha convertido en una fuente indispensable de información en el mundo desarrollado.
Obtenido de: https://en.wikipedia.org/wiki/History_of_Earth