Los eones, los reyes del tiempo

En geología el tiempo lo dividimos a partir de grandes eventos globales que nos permiten definir una serie de unidades jerarquizadas. La mayor de estas unidades son los cuatro eones que reconocemos en la historia geológica de planeta, si bien los tres primeros los solemos agrupar bajo el concepto de Precámbrico debido a que el registro fósil es mucho más rico en el último eón, el Fanerozoico. Y es que hay que tener en cuenta que a medida que retrocedemos más en el tiempo nos resulta más difícil identificar detalles, sin olvidarnos de que uno de los criterios para marcar el comienzo del Fanerozoico es precisamente la aparición de organismos con partes duras, más fáciles de fosilizar. En esta entrada vamos a ver de una manera resumida los sucesos más importantes de los cuatro eones del tiempo, los tres que forman el Precámbrico (80-85% de la historia del planeta) y el valiosísimo Fanerozoico en el que todavía vivimos.

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Los 4500 millones de historia de la Tierra los organizamos en cuatro eones de diferente duración, tres de ellos constituyendo el supereón Precámbrico y el cuarto el eón en el que vivimos (imagen propia).

El Hádico, el infierno en la Tierra

El primer eón de la historia del planeta fue un momento de gran actividad geológica y se inició con la formación del Sistema Solar, incluida la Tierra, hace 4500-4600 millones de años. Es el segundo eón más corto de los cuatro que tenemos identificados (500-600 Ma) y en él apenas hay registro rocoso, solo unos minerales casi indestructibles, los irreductibles circones, que se formaron entonces y que han sobrevivido hasta nuestros días. En el Hádico ocurrieron varios sucesos muy importantes que conocemos solo de forma indirecta, en parte gracias a esos circones, ya que como hemos dicho apenas sabemos nada de este periodo de la historia del planeta por la ausencia de rocas. Por ejemplo, sabemos que en los primeros momentos de vida de la Tierra su superficie estaba constituida por un océano de roca fundida, no existían ni los continentes ni los océanos y la atmósfera era muy diferente a la actual, mortal para cualquiera de nosotros.

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El Hádico es el primer eón de la historia del planeta, cuando la superficie estaba constituida por un eterno océano de roca fundida (fuente: SwRI / Simone Marchi, Dan Durda).

En el Hádico fue además cuando se formó la Luna durante una enorme colisión con otro cuerpo planetario, el evento Theia, y también el momento en el que se produjo el bombardeo Intenso Tardío, un periodo de gran actividad en el Sistema Solar por la gran cantidad de cuerpos que lo constituían. De hecho se cree que los impactos entre ellos eran tan abundantes que seguramente la superficie de todos los cuerpos rocosos alcanzaron la saturación (nuevos impactos borraban otros más antiguos), de manera que la mayoría de cráteres de impacto (astroblemas) que hay en cuerpos rocosos sin una atmósfera lo suficientemente fuerte para borrarlos, como es el caso de Mercurio o de la Luna, son de este momento. Es difícil pensar que en un planeta tan inhóspito como era la primitiva Tierra pudiese surgir la vida, pero así ocurrió, aunque no en este infernal momento.

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Ilustración artística del Evento Theia, la colisión entre la proto-Tierra y el proto-planeta Theia que causó la formación de la Luna (NASA/JPL-Caltech ).

El Arcaico, el florecimiento de la vida

Tras el infierno del Hádico llegó el no menos tranquilo Arcaico. Se trata del primer eón con registro rocoso que empezó hace 4000 Ma, que es algo más que las rocas más antiguas que conocemos, datadas en 3700-3800 Ma y encontradas en Issua (Groenlandia). La ausencia de un registro rocoso anterior es lo que llevó durante mucho tiempo a considerar el Arcaico como el primero de los eones, aunque hoy en día se ha aceptado ya la existencia del Hádico como un eón anterior, tal y como hemos visto aquí. El Arcaico se caracterizó porque la Tierra ya tenía un océano líquido que se había formado a partir de la condensación del agua que ya había en la primitiva atmósfera. Pero a diferencia de los océanos actuales, el primitivo océano del Arcaico era de agua dulce y su temperatura era bastante mayor (50º C) que la que tienen los océanos actuales (3.5º C). Y si había un océano es evidente que también tendíamos tierras emergidas, ya fuera formando islas o pequeños continentes (microcontinentes) que aunque ya se movían por una primitiva tectónica, esta todavía distaba mucho de funcionar como lo hace hoy en día.

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Los primeros océanos debieron surgir en el eón Arcaico y tenían una temperatura de 50º C. Estaban formados además por agua dulce debido a que el ciclo hidrológica estaba empezando (fuente: desconocido)

La atmósfera primitiva del Arcaico seguía siendo tóxica para nosotros, sin una capa de ozono que nos protegiera de la radiación ultravioleta del Sol y con una concentración de gases invernadero que superaba el 90%. Sin embargo este ambiente tan inhóspito para nosotros no debió serlo para los primeros organismos, que surgieron en este eón, hace unos 3800 Ma. Aunque aún hay muchas incógnitas sobre el cómo, incluso hay quien cree que la vida no surgió en la Tierra sino que vino del espacio como polizón en meteoritos o cometas (modelo de paspermia), lo que sí sabemos es que estos primeros seres terrestres no eran más que pequeños microorganismos sencillos, posiblemente fotosintéticos y quimiótrofos. Es decir, se servían de la luz solar y de elementos químicos que encontraban en el medio para obtener energía y alimentarse. Estos primitivos organismos ahora nos podrían parecer poco, no más que simples bacterias y arqueas, pero como ya sabemos fueron la semilla de un gran árbol que con el tiempo se desarrolló y creció.

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La vida surgió en el Arcaico a partir de pequeños microorganismos que aprovechaban la energía del Sol o la química de las fumarolas hidrotermales de los fondos oceánicos (fuente: desconocido).

El Proterozoico, la llegada de los supercontinentes

El último de los eones del Precámbrico se inició con un evento muy importante, el cambio de la tectónica arcaica a la tectónica actual, y es que con este cambio las placas se hicieron más grandes y la deformación que experimentaban se empezó a concentrar en sus bordes. Y con esta nueva tectónica no tardaron en formarse los primeros supercontinentes. En el Proterozoico se identifican cuatro supercontinentes cuyas formaciones están relacionadas con cuatro grandes eventos de colisión continental generalizada que nos sirven para dividir el eón en las tres eras que lo constituyen. El primero de estos supercontinentes es Kenorlandia (2700), asociado con la orogenia Kenóxica y cuya formación nos sirve para determinar el tránsito Arcaico-Paleoproterozoico; después llegó el turno de Columbia (1700 Ma) con la orogenia Hudsoniana-Karélida, entre el Paleoproterozoico y el Mesoproterozoico; Rodinia (1100 Ma) durante la orogenia Grenville, entre el Mesoproterozoico y el Neoproterozoico; y por último Vendia o Panotia (670 Ma), ya a finales del eón, entre este y el Fanerozoico.

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Durante el Proterozoico la Tierra adquirió las características físicas actuales, con una atmósfera oxidante, una capa de ozono y una tectónica con la que se formaron varios supercontinentes (autor: Walter Myers).

Pero sin duda lo más importante del Proterozoico fue el gran cambio que sucedió en el planeta como consecuencia directa de los organismos que en él ya vivían. Y es que como organismos que realizaban la fotosíntesis, estos primeros pobladores de la Tierra captaban el CO2 del medio (atmósfera y océano) y liberaban en su lugar oxígeno, un gas tóxico y posiblemente mortal para ellos. Durante millones de años su actividad fotosintética fue aumentando la cantidad de oxígeno libre, hasta que produjeron sin querer un gran cambio global con el que la atmósfera pasó de ser reductora y rica en gases invernadero a ser oxidante. A este evento lo conocemos como la gran oxigenación y tuvo consecuencias enormes en todo el planeta, ya que gracias a ella se generó la capa de ozono y surgieron los primeros organismos que respiraban oxígeno, entre los que nos encontramos. Hay quienes creen que con este cambio también se disparó la evolución, iniciándose una carrera a contrarreloj que nos llevaría de organismos unicelulares a organismos pluricelulares y por último a la aparición de los primeros animales. Gusanos marinos, esponjas y medusas surgieron ya en el Proterozoico, aunque si hay animales que destacan en este eón son los que constituyeron la famosa fauna de Ediacara, que si bien no prosperaron sí que marcaron el camino de lo que estaba por venir.

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La fauna de Ediacara fue un primer paso evolutivo muy importante de los organismos complejos. No tuvo éxito, pero sirvió para anticipar lo que estaría por venir poco después (fuente: Chase Studio / Science Source).

El cambio de la tectónica arcaica a la que tenemos en la actualidad y el cambio de una atmósfera reductora a otra oxidante fueron grandes hitos del Proterozoico, pero no fueron los únicos grandes cambios que sufrió el planeta en este eón. Las primeras glaciaciones de las que tenemos constancia surgieron en el Proteorozoico y parecen coincidir con el cambio de atmósfera que ya hemos indicado. Hoy en día se cree que durante el Proterozoico, como consecuencia de una serie de sucesos, el planeta experimentó grandes glaciaciones globales que nada tienen que ver con las glaciaciones del Cuaternario. Se cree que en algunos momentos del Proterozoico todo el planeta estuvo cubierto por hielo en eventos que han sido conocidos como snowball earths, o tierras en bola de nieve. Estas grandes glaciaciones, que se asocian con una menor actividad solar y con la actividad biológica del planeta, debieron suponer una dura prueba para la vida, que no obstante logró recuperarse y dar el gran salto que marca el fin del Precámbrico.

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Durante el Precámbrico la Tierra experimento varios episodios de glaciaciones globales que son conocidos como snowball Earths (modificado a partir de karencarr.com).

El Fanerozoico, el eón de los vertebrados

El último de los cuatro eones es también el más corto, pero eso no le quita importancia porque es en el que vivimos y en el que se suceden los principales hitos evolutivos. Su inicio, hace 541 millones de años, lo marca la aparición de los primeros organismos con concha dura y, por tanto, un brusco enriquecimiento del registro fósil. Este gran hito además se vio acompañado de una gran radiación biológica con la llegada de un sinfín de nuevas formas de vida muy complejas. A este importante evento evolutivo lo conocemos como explosión cámbrica y supuso la llegada de los primeros artrópodos y los primeros peces, de los primeros animales con mandíbulas y los primeros en desarrollar ojos. Todo esto sucedió en un periodo de tiempo relativamente corto de gran importancia paleontológica.

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En el Ordovícico la mayor parte de la vida del planeta se desarrollaba en áreas marinas poco profundas, muy susceptibles a los cambios eustáticos (imagen tomada del video corto The Upper Ordovician Sea, disponible en youtube).

El Fanerozoico está marcado por grandes pasos que da la vida, ya que después de la llegada de las formas de vida complejas no se tardó en colozar el medio terrestre, primero por las plantas, más tarde por los invertebrados y por último por los vertebrados. A finales del Paleozoico ya existían los insectos, los moluscos, los anfibios o los reptiles, entre otras muchas formas de vida, pero cuando terminó el Mesozoico también teníamos ya los primeros mamíferos y las primeras aves caminando y volando en la Tierra. Pero no todo fueron pasos hacia adelante de la vida, ya que a lo largo del Fanerozoico asistimos a grandes eventos de extinción, de entre los que destacan las cinco grandes extinciones masivas. Con ellas la vida se enfrentó a duras pruebas de las que salió fortalecida gracias a que cada nicho ecológico vacío se convertía de inmediato en una nueva oportunidad evolutiva.

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El Pérmico finalizó (y con él el Paleozoico) con la mayor extinción masiva que ha vivido el planeta, en la que 9 de cada 10 especies marinas y 7 de cada 10 especies terrestres desaparecieron del planeta. En la imagen, cráneo de Dinogorgon rubidgei (terápsido) encontrado en África (fuente: science.nationalgeographic.com).

La evolución de la vida en el planeta durante el Fanerozoico es muy importante, pero en este eón también asistimos a grandes cambios tectónicos. Porque tras la ruptura del último supercontinente del Precámbrico se empezó a formar el último supercontinente que conocemos, Pangea. A finales del Paleozoico la mayoría de masas continentales estaban constituyendo un solo cuerpo con forma de C que ya en el Triásico empezó su ruptura hasta llegar a la configuración continental actual. Pero no solo hay importantes cambios tectónicos, ya que el clima de la Tierra ha experimentado en el Fanerozoico una serie de oscilaciones climáticas de gran entidad, con glaciaciones en el Carbonífero y el Cuaternario, si bien mucho más pequeñas que las del Proterozoico, eventos de bruscos calentamientos en el Cretácico y el Eoceno y un largo etc. que sirve de recordatorio de que la Tierra está viva y en constante cambio.

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Durante el Triásico Pangea ya había empezado a romperse, aunque todavía tenía bastante cohesión. Este supercontinente, el último que se ha producido, tenía forma de C y en su interior se encontraba el océano Tetis (imagen modificada a partir de jan.ucc.nau.edu).

Consideraciones finales

Como podéis ver, la historia del planeta es compleja, con una gran cantidad de sucesos de gran importancia cuyas implicaciones aún podemos ver. Por eso me gustaría poder entrar en más detalle en todos ellos en futuras entradas, explicando con más detenimiento cuál es el origen de nuestro planeta y cómo se formó la Luna, cómo ha sido el Fanerozoico o cuáles han sido las mayores extinciones. Y ahora os dejo un vídeo que recrea muy acertadamente la historia del planeta en sus primeros 4000 Ma, es decir, todo el Precámbrico, desde su formación hasta la famosa explosión cámbrica.

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