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Erase Una Vez El Hombre – Nace La Tierra

Revista Descubrir. Por Tom Waters. Noviembre 1992
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Asi nació la Tierra

La guía del edificio de geofísica de la Universidad de Chicago identifica la sala 201 como el Salón de Baile de Ziegler. En verdad, no lo es ni ha sido nunca utilizada para tal fin. El nombre hace referencia al equipo de investigación otrora alojado allí; cuatro globos terráqueos, cada uno de 75 centímetros de diámetro, iluminados con focos desde adentro. Hace quince años, el geólogo Alfred Ziegler y sus colegas parecían bailotear todo el tiempo de un globo al otro, reubicando continuamente piezas de plástico sobre sus superficies.
“Usábamos piezas móviles con la forma de los continentes”, explica Ziegler. “Empleábamos ese modelo tridimensional a fin de recrear los movimientos de los continentes en la Tierra, y fotografiábamos cada globo terráqueo
mostrando los desplazamientos del continente”. Hoy el método puede parecer algo rudimentario, pero por aquel entonces la idea de que los continentes se desplazaban lentamente a través de la superficie del planeta era relativamente novedosa: los movimientos de la corteza terrestre responsables de esos desplazamientos continentales no fueron descubiertos sino hasta la década de 1960.
Los globos terráqueos han sido desplazados ahora por computadoras. Sólo queda uno de aquellos, más como talismán que como herramienta de trabajo, olvidado en un rincón del laboratorio. Pero la introducción de la nueva tecnología era inevitable, dada la expansión del campo de interés de Ziegler. Hoy en día, él ya no se limita a ubicar en el mapa los antiguos desplazamientos de masas de tierra inanimadas: le da vida a mundos prehistóricos enteros. Ziegler agrega plantas, animales, e incluso climas a sus mapas de las montañas, bosques, ríos y desiertos pertenecientes a tierras que otrora estaban unidas pero que actualmente, separadas, se encontraron dispersas por el planeta.
“Estamos procurando interpretar el contexto de la evolución de la vida en la Tierra”, dice Ziegler. “La evolución no se produce en un vacío. Se ve afectada por la geografía, por puentes de tierra, por el clima.” Puesto que la geografía no es lo que solía ser, él y sus colegas están recopilando vasta cantidad de información acerca de la distribución mundial de fósiles, combinándola con datos sobre rocas y sedimentos, y empalmándolos todos como en un gigantesco rompecabezas. Otros investigadores añaden esos detalles a modelos de la atmósfera de la Tierra. En el proceso, están descubriendo sistemas de lluvias que desaparecieron hace ya eones, y vientos que hace mucho dejaron de soplar sobre el terreno.
Tal vez el mundo más sorprendente que los investigadores están volviendo a la vida sea el de Pangea. Este se produjo cuando todas las grandes masas de tierra en la superficie del planeta chocaron entre sí hace 285 millones de años. En el curso de los siguientes milenios, trozos de tierra más pequeños siguieron chocando con ese supercontinente, que alcanzó su volumen máximo hace 210 millones de años. Se mantuvo intacto otros 40 millones de años más. Pangea atravesaba a horcajadas el Ecuador y tenía la forma aproximada de una gigantesca “C”. Salvo por unas pocas islas en el Mar de Tethys, había formada por los brazos Norte y Sur de Pangea, ésta era la única tierra existente en el planeta. Era un lugar animado, habitado por un extraño conjunto de animales que lo tornaban un lugar mortífero, donde se produjo la extinción masiva de más de la mitad de las familias de todas las criaturas terrícolas.
Recientemente, dos geólogos del laboratorio de Ziegler, Ann Lottes y Dave Rowley, completaron la más exacta reconstrucción del contorno de Pangea que se conozca hasta la fecha, aprovechando los efectos del magnetismo de la Tierra. Cristales de elementos magnéticos, como el hierro, tienen sus propios y diminutos campos magnéticos, y los mismos se alinean con el mundo más poderoso campo magnético de la Tierra siempre que esos cristales quedan en libertad de movimiento: como ocurre, por ejemplo, en las rocas derretidas recién formadas. Cuando la roca se enfría y solidifica, los cristales mantienen esa orientación. Esto proporciona a la roca un campo magnético que inicialmente apunta en dirección del Norte magnético de la Tierra.
Sin embargo, cuando la roca gira, su campo magnético se mueve con ella. Recogiendo muestras de depósitos del lecho de roca -o sea, roca que no ha sido perturbada por glaciares o ríos, y que, por lo tanto, se ha movido sólo con el movimiento de toda la placa continental- los geólogos pueden enterarse de la antigua orientación de dichas placas. Si el campo magnético de ese lecho de roca apunta 20 grados al Este del Norte magnético, hoy, entonces el continente originariamente tiene que haber rotado 20 grados hacia el Oeste de su actual posición (Los polos magnéticos del planeta se desplazan ligeramente con el curso de los eones, pero siempre se mantienen en la vecindad inmediata de los polos actuales). “Es como si en cada uno de los continentes hubiera una flecha que indica cómo estaban orientados en otra época”, dice Ann Lottes.
Los campos magnéticos pueden también indicar a qué latitud se encontraban antiguamente los continentes. Las lineas de fuerza del campo magnético del planeta se curvan en un rizo saliendo de un polo, pasan sobre el Ecuador, y vuelven a curvarse en un rizo pasando al otro polo. Como resultado, explica Lottes, “hay una diferente inclinación para cada latitud. Las lineas son paralelas al suelo en el Ecuador; luego su inclinación se hace cada vez mayor al desplazarse desde el Ecuador, hasta ser verticales en los polos”.
Al recopilar informacion acerca de la latitud y orientación a partir de rocas formadas durante la existencia de Pangea, pero actualmente dispersas en distintos continentes, Lottes y Rowley pudieron reubicar las actuales masas de tierra y recomponer la forma de las cosas tal como eran entonces. Las actuales Africa y Sudamérica, según descubrieron, estaban apretujadas juntas formando la gran masa media y sur del supercontinente. La India, Australia y la Antártida conformaban el resto del brazo sur. América del Norte cubría la porción noroeste de Pangea, en tanto que Europa y Asia estaban anexadas al noreste, conformando el brazo norte.
Las rocas magnéticas que hicieron posible esta reconstrucción fueron creadas por poderosas fuerzas geológicas: penachos de calor que ascendían desde las profundidades del planeta, derritiendo y mezclando minerales, a enormes temperaturas y presiones, generadas por la colision de placas continentales. Dichas fuerzas también contribuyeron a elevar montañas, y Lottes y Rowley aprovecharon esto para introducir algunos detalles en el mapa.
A lo largo del margen Sur de Pangea, por ejemplo, el lecho oceánico fue empujado debajo del continente. A media que la roca de la corteza terrestre era
empujada a mayor profundidad, se derretía y comenzaba a buscar una salida hacia arriba. Esto dio origen a una hilera de volcanes a lo largo de la costa sur del continente, lo cual a su vez creó una larga y sinuosa cadena montañosa. Testimonios de esta cadena lo dan las rocas volcánicas que hoy en día se encuentran en Sudamérica, Sudáfrica, la Antártida y Australia. Al trazarse su ubicación en el mapa de Pangea, tal como lo hacen Lottes y Rowley, se ve que forman un arco continuo.
Otras tres cadenas se formaron en el norte. Las montañas se elevaron en las latitudes norte-centrales cuando chocaron las mitades norte y sur de Pangea. La presión del choque plegó la corteza continental y la elevó. Otra cadena, que corría del este al oeste en el brazo noreste del continente, se formó en otra de las muchas colisiones que tuvieron lugar a medida que crecía Pangea, tal como ocurrió con la tercera cadena que recorría el borde boreal extremo del gigantesco continente.
Aunque estas cadenas han sido desgastadas por millones de años de erosión, los geólogos no tienen que buscar mucho para hallar evidencias de su existencia. “Todavía están allí”, dice Lottes. “Simplemente, son mucho más pequeñas que antes.”
La geografía es algo más que líneas costeras y montañas, claro está. Un panorama total de Pangea también requiere establecer su clima: lluvias, temperaturas, vientos, todo lo cual depende de la configuración del terreno… y del mar. El centro de un continente por lo general es más seco que sus costas, simplemente a raíz de la distancia que el agua debe recorrer desde el océano para alcanzar su interior. Las montañas pueden crear regiones secas también: los desiertos del oeste americano están allí porque las Rocallosas y las cadenas costeras bloquean la humedad del Pacifico.
Hace mucho que los climatólogos elaboran conjeturas sobre los efectos climáticos que se crearon cuando toda la tierra del mundo estaba aglomerada junta. Sin embargo, John Kutzbach, paleoclimatólogo de la Universidad de Wisconsin en Madison, ha podido ir más allá de las conjeturas ociosas: él ha unificado todos los conocimientos sobre la forma del supercontinente gracias a la vasta capacidad de una supercomputadora a la que se cargó con un modelo de la atmósfera de la Tierra.
La supercomputadora está programada con lo que se conoce como Modelo de Circulación General, sistema para simular todas las fuerzas que gobiernan la conducta de la atmósfera.
Hasta la fecha, han descubierto que el patrón estable de Pangea era más duro que el del mundo actual. “Era un clima de verdaderos extremos”, dice. “” “Había monzones de verano cálidos y húmedos en la costa, combinados con inviernos realmente fríos en el interior.” Las regiones boreal y austral de Pangea eran aún más frías que Siberia, y sus desiertos más cálidos que el Sahara. Más importante aún es el dato de que, comparada con el mundo de hoy, una proporción mucho más vasta de la tierra Pangea era afectada por estos extremos. El clima seco y confortable del Mediterráneo o de California, con sólo moderadas variaciones estacionales, era casi desconocido en Pangea. “Grandes masas de tierra siempre promueven este calentamiento en verano y enfriamiento en invierno”, dice Kutzbach, “y el efecto es algo más vasto porque hay mucha más tierra junta en Pangea”.
La razón de tal volatilidad está en que más tierra significa menos agua y el agua modera las variaciones de temperaturas locales. Las temperaturas oceánicas son mucho más estables que las de tierra, porque el agua transfiere el calor con facilidad, y las corrientes oceánicas suben y bajan. Expandir el calor de este modo significa que los océanos acumulan todo este calor en una capa profunda de agua. “Durante el proceso”, dice Kutzbach, “no ha cambiado mucho la temperatura promedio de esa capa. El calentamiento sobre tierra es mucho más eficaz”. El suelo de la superficie es un aislante bastante bueno: atrapa el calor cerca de la superficie e impide que se disipe más profundamente en tierra. “Esto significa que sólo las capas superiores del suelo se calientan en el verano y enfrían en el invierno”, explica Kutzbach.
Cuanto más se aparta uno de la costa más lejos se halla de las influencias moderadoras que ejercen los océanos. Esto significa que los interiores de las masas de tierra se ponen más calientes y fríos que los bordes. Y el interior de Pangea era muy vasto. Las diferencias de temperaturas promedio entre invierno y verano era de 7 grados en las regiones centrales simulada por computadora. Thomas Crowley, paleoclimatólogo de la Applied Research Corporation de Texas,
que ha elaborado similares modelos del clima en Pangea, dice que la variacion de un cálido día de verano a una fría noche de invierno era probablemente de bastante más de 52 grados en algunas zonas. Estas áreas centrales también recibían escasas precipitaciones aproximadamente 460 milímetros, simplemente porque el agua debía viajar toda la distancia desde el mar hasta allí.
Las condiciones eran mucho más extremas que cualquiera en el mundo de
hoy. Actualmente, el paralelo más cercano estaría en las estepas de Asia central, donde el clima también oscila desde los veranos muy cálidos a los inviernos más fríos, y donde hay, asimismo, muy escasas precipitaciones. Pero las estepas tienen vastas extensiones de pastos, algo que no había en la época de Pangea: hierbas y pastos sólo aparecerían más de cien millones de años después.
Lamentablemente, las estepas son también lugares muy inadecuados para dar origen a restos fósiles, ya que escasean en ellas las masas de agua donde los restos de animales o plantas puedan mantenerse recubiertos de sedimentos. Como resultado, es imposible decir si aquellas zonas funcionaban a la manera de las modernas estepas, donde han evolucionado grupos de animales que aprovechan la vegetación. Según los estudios realizados por Ziegler, sin embargo, si
crecían algunas plantas de tipo herbáceo conocidas como “colas de caballo”, talíos verdosos segmentados como el bambú. Hoy esas plantas son pequeñas y sin hojas, pero en Pangea eran plantas con follaje que iban del tamaño de un árbol, las más grandes, a treinta centímetros de alto, las más pequeñas; y puede ser que estas últimas variedades hayan poblado las regiones de tipo estepa. También es posible que algunos reptiles se hayan adaptado a ese ambiente.
El cuadro se ilumina un poco hacia el Sur, en la Pangea austral central, donde las estaciones no llegaban a ser tan extremas. Los descubrimientos de restos fósiles sugieren la existencia de un paisaje cubierto de malezas o matorrales, con “colas de caballo” y bosquecillos de helechos correosos, especies extintas de cuatro o cinco metros de alto, algo parecidas a los helechos actuales.
Fósiles animales indican que reptiles hervíboros de cerca de cinco metros de largo, denominados Moschops, deambulaban por la zona, probablemente masticando los helechos. Los investigadores creen que esos animales viajaban en manadas: su cráneo era grueso, aparentemente adaptado para darse topetazos en los combates rituales, conducta social también común en los animales que hoy viven en manadas. Al igual que estos últimos, los Moschops debían enfrentar la presencia de animales depredadores. Reptiles carnívoros largos aunque de escasa alzada, denominados Titanosuchus, probablemente se peleaban por el botín de Moschops con manadas de Lycaenops, reptiles con cuerpo y cabeza de perro y largos colmillos que sobresalían de sus fauces. Entre tanto, delgados anfibios de 60 centímetros de largo, denominados Peltobatrachus, se contoneaban como patos, en busca de gusanos o caracoles en el suelo. No podían lanzarse a la carrera para huir de los depredadores, pero estaban bien protegidos por una coraza de gruesas placas del tipo de las del armadillo.
La zona templada boreal de Pangea presentaba un paisaje muy disfinto. Las temperaturas estivales habitualmente llegaban a los 20 ó 25 grados: ocasionalmente, a los 36 grados. En invierno a veces descendían a 9 grados bajo cero. Las precipitaciones eran de 600 a 900 milímetros por año, comparables a los niveles normales para la costa este de América del Norte en la actualidad, pero el clima era muy húmedo para lo que podía considerarse habitual en Pangea. La mayor parte de las lluvias caían durante el verano y el invierno.
Los ríos corrían hacia el sur desde el pie de los antiguos Urales hasta el Mar de Tethys, y eran el hábitat del Xenacanthus, un tiburón de agua dulce cuya aleta posterior se extendía desde la cabeza hasta la cola. El Xenacanthus utilizaba esa aleta a fin de deslizarse en el agua cual una serpiente, persiguiendo cangrejos o peces de menor tamaño. A lo largo de las riberas vivían reptiles del tipo de los mamíferos, llamados dicynodontes, con dos grandes colmillos, que se alimentaban de gusanos, caracoles y otros animalitos pequeños.
Hacia el sur y el oeste, lejos de las montañas, los bosques gradualmente daban lugar a ambientes menos variados, dominados por los helechos. Las plantas probablemente eran escasas y estaban muy espaciadas, como las artemisas de las planicies secas del oeste de Estados Unidos. Los únicos fósiles animales que se encontraron en esa región son pequeños reptiles que probablemente comieran insectos, tal como lo hacen las modernas lagartijas.
Pangea tenía otras regiones climáticas y ecológicas. Pero la enorme masa continental unificada creaba un clima que, en términos generales, probablemente era más seco, cálido, y con estaciones más extremas que el de cualquier otra época. Tal como lo expresa Crowley, “Suele ser dificultoso comparar las cifras promedio obtenidas a partir de modelos con datos del mundo real, pero lo que estamos diciendo es que cualquier lugar de la tierra que hoy consideremos
-por ejemplo, el Sahara-, por cálido que sea, tenía su equivalente aún más cálido en Pangea”.
Crowley cree que esto puede haber influido sobre un importante episodio en la historia de la evolución: la extinción de más de la mitad de las familias de vertebrados de tierra existentes hace 260 millones de años, 25 millones de años después de formarse completamente la mayor parte de Pangea. “Otros períodos de extinción incluyeron más familias”, observa Crowley, “pero si considerarnos los porcentajes de vertebrados terrícolas, ése fue el período de máxima extinción”.
El hecho nunca halló explicación satisfactoria. Difiere de otras famosas extinciones, como la conocida muerte de los dinosaurios, por el hecho de que la mayor parte de los animales afectados en Pangea vivían en tierra. Las especies acuáticas en general sobrevivieron. Crowley supone que fue el clima cálido y seco de las superficies terrestres de Pangea lo que desencadeno o por lo menos contribuyó a provocar el hecho. Estabecer de que manera sucedió el cateclismo,t su naturaleza, es aún un gran desafió para la ciencia.
La idea de Crowley es plausible, en opinión de Kutzbach, y éste no se mostraría sorprendido de que pronto se hallaran más evidencias. “Pangea era algo tan único que pensarnos que debe haher ejercido algún tipo de efecto ecológico”, dice, “pero en realidad sólo estarnos en los comienzos de esta investigacion. En el curso de los últimos años, se logró establecer con precisión la ubicacion real de los continentes, la velocidad de las computadoras ha llegado a ser tal que podemos diseñar modelos bien realistas, y se ha producido una verdadera explosión en nuestra capacidad para efectuar análisis de sedimentos y fósiles. Las cosas se están poniendo sumamente excitantes. Creo que debemos estar preparados para muchas sorpresas todavía”.

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