Història Geològica de la Terra: Origen i Evolució

La Formació de la Terra

La Terra es va formar fa 4.600 milions d'anys (MA). La Terra i tot el sistema solar es van formar a partir del gas i la pols còsmica d'una nebulosa situada en un dels braços espirals de la Via Làctia. El gas i la pols de la nebulosa es van començar a contreure. El material nebular es va condensar i va començar a girar, fet que va provocar que la nebulosa adoptés forma de disc. Al centre es va concentrar la major part de la massa de la nebulosa, que es va anar comprimint i escalfant. Al nucli es va assolir una temperatura que va permetre la fusió nuclear dels àtoms d'hidrogen, i el Sol va començar a brillar. La matèria va continuar girant-hi al voltant, atreta per la gravetat.

Quan la temperatura va baixar, es van formar fragments sòlids de la mida de grans de sorra. Aquests fragments van col·lidir i es van unir formant cossos més grans anomenats planetesimals. Els planetesimals van col·lidir entre si i van construir cossos més grans, fins a donar origen als 4 planetes interiors. La història de la Terra es divideix en tres eons: arqueà, comença fa 4.600 MA i acaba fa 2.500 MA (absència d'organismes vius complexos); proterozoic, comença fa 2.500 MA i acaba fa 570 MA (apareixen organismes vius complexos); fanerozoic, comença fa 570 MA i arriba fins a l'actualitat. Els eons arqueà i proterozoic s'anomenen Precambrià.

Cronologia Geològica

La cronologia geològica és la mesura del temps en geologia, i es fa de dues maneres:

1) Mesurant el temps real transcorregut: datació absoluta.

2) Comparant esdeveniments: datació relativa.

• Principi de la superposició dels estrats: diu que les roques sedimentàries es disposen en capes o estrats horitzontals superposats, i es compleix que els estrats superiors són més recents que els que hi ha a sota.
• Principi de l'actualisme: diu que els processos geològics que s'esdevenen actualment són els mateixos que van tenir lloc en el passat i produeixen els mateixos efectes.

Fòssils

Els fòssils són restes mineralitzades d'éssers vius, com també les empremtes o traces de la seva activitat vital sobre el substrat. Tipus:

• Impressions o calcs marcats per organismes de cos tou (cucs, calamars, etc.).
• Petjades i empremtes deixades en desplaçar-se.
• Galeries o tubs construïts com a habitatge.
• Bols alimentaris i copròlits (excrements).

La fossilització consisteix en una sèrie de transformacions químiques en les quals la matèria orgànica es va substituint per matèria inorgànica, que permet que l'estructura i la forma de l'organisme original es conservin exactament.

Els fòssils característics o guia són organismes que permeten determinar l'edat de les roques que els contenen.

Els fòssils són indicadors:

• Paleogeològics (per determinar la posició dels continents en el passat; han servit per demostrar la deriva continental).
• Ambientals i climàtics (en un estrat d'una sèrie sedimentària se solen trobar associats diversos gèneres i espècies fòssils).
• Indicadors del procés evolutiu (permeten conèixer les espècies extingides i saber quina va ser la successió d'aquestes espècies a través del temps).

Les Glaciacions

Durant els períodes glacials es van produir descensos importants del nivell del mar, la qual cosa va fer que molts estrets es transformessin en istmes i que les terres dels diversos continents quedessin comunicades. Quan va disminuir el glaç, fa 10.000 anys, el nivell del mar va tornar a pujar i es van formar novament els estrets. Les glaciacions van tenir una importància decisiva en l'evolució dels animals terrestres, sobretot els mamífers, que es van veure forçats a fer migracions a mesura que el glaç avançava o retrocedia.

Precambrià

El Precambrià és l'etapa més llarga de la història de la Terra; va començar fa uns 4.600 MA i va acabar fa aproximadament 570 MA. Van sorgir les primeres formes de vida al nostre planeta. Pràcticament no tenim dades perquè les roques que es van formar han estat erosionades o transformades en altres tipus de roques. La primera escorça continental es va formar entre 3.800 i 2.800 MA. Les restes de l'escorça continental antiga s'anomenen escuts i formen el nucli dels continents actuals. És probable que al final del Precambrià ja existís una dinàmica de plaques semblant a l'actual. Els bacteris primitius tenen entre 3.200 i 3.400 MA. Els primers organismes pluricel·lulars coneguts corresponen a la fauna d'Ediacara, nom de la localitat australiana on es van trobar. L'escassetat de fòssils precambrians és deguda a:

1) Quasi tots els organismes devien ser de cos tou, molt fràgils i desproveïts de parts dures que poguessin fossilitzar.

2) Les roques sedimentàries d'aquest període van ser metamorfitzades, i les restes d'organismes que hi van poder quedar englobades es van destruir.

Els fòssils més abundants del Precambrià són els estromatòlits, de grans dimensions, que arriben a tenir 1.400 MA d'antiguitat.

Hi va haver canvis importants:

1) Va augmentar la concentració salina del mar.

2) Es va formar una atmosfera oxidant.

Els científics creuen que l'atmosfera primitiva era rica en hidrogen, metà, vapor d'aigua i amoníac, però que no contenia oxigen. Era una atmosfera reductora. Fa uns 3.400 MA van aparèixer els cianobacteris, que produeixen oxigen. Fa 1.800 MA l'atmosfera ja era rica en oxigen:

• A partir de l'oxigen atmosfèric es va formar ozó.
• Van aparèixer formes de vida més complexes.

Paleozoic

El Fanerozoic és l'eó més curt; va començar fa 570 MA. És del que tenim més informació per ser més proper a nosaltres. S'ha dividit en tres grans eres: Paleozoic, Mesozoic i Cenozoic. El Paleozoic o era primària va començar fa 570 MA, quan van aparèixer espècies animals amb closques o parts del cos dures que van afavorir els processos de fossilització, i va acabar fa aproximadament 250 MA. Els fòssils més representatius són els trilobits (estan extingits; invertebrats que habitaven els fons marins; tenien exosquelet dur i el seu cos estava segmentat en tres parts: una de central i dues de laterals) i els braquiòpodes (encara existeixen). A l'inici del Paleozoic, la Terra estava formada per quatre grans masses continentals que es van anar desplaçant i, al final del Permià (fa aproximadament 250 MA), van col·lidir i van formar una sola massa continental anomenada Pangea, envoltada per un gran oceà anomenat Pantalassa.

Durant el Paleozoic es va produir una gran explosió de vida. A més dels invertebrats, van aparèixer els vertebrats i els vegetals arborescents. Restes de fòssils d'animals invertebrats amb closca: foraminífers, esponges, celenterats, braquiòpodes, mol·luscs i artròpodes. Fa 400 MA (en el Devonià) van aparèixer els primers insectes. Van sorgir també els aràcnids i els miriàpodes.

Els primers vertebrats que van aparèixer van ser els peixos. Durant el període Devonià, un grup de peixos van desenvolupar un pulmó primitiu que, en permetre'ls respirar a fora de l'aigua, van ser els precursors dels amfibis. Gairebé al final de l'era, durant el Carbonífer, van sorgir els primers rèptils a partir d'un grup d'amfibis.

Durant el Carbonífer van proliferar les plantes vasculars, sobretot tres grups: equisets, licopodis i falgueres, que van assolir dimensions d'arbre i van formar boscos extensos.

Mesozoic

El Mesozoic, o era secundària, va començar fa uns 250 MA. Es divideix en tres grans períodes: Triàsic, Juràssic i Cretaci. Durant el Triàsic, la Pangea va començar a fragmentar-se formant dos supercontinents: al nord va quedar Lauràsia (formada per Amèrica del Nord, Europa i Àsia) i al sud Gondwana (formada per Amèrica del Sud, Àfrica, Índia i Austràlia). Més tard, es va començar a obrir l'oceà Atlàntic i va separar Àfrica de l'Amèrica del Sud. L'Antàrtida i Austràlia es van desplaçar cap al sud i es va formar l'oceà Índic, i l'Índia, desmembrada d'Àfrica i de l'Antàrtida, va començar la seva migració cap al nord.

Els mol·luscs van ser els invertebrats amb closca més abundants dels mars mesozoics, entre els quals van destacar els ammonits (cefalòpodes de closca en espiral, fòssils característics d'aquesta era perquè es van extingir al final del Cretaci).

Hi va haver una explosió evolutiva dels rèptils. Van dominar la terra i es van adaptar a tots els ambients: ictiosaures (vivien al mar i tenien una forma similar a la dels peixos), pterosaures (podien volar). Els rèptils més abundants d'aquesta era van ser els dinosaures; els seus fòssils han aparegut a tots els continents. Alguns dels dinosaures eren de grans dimensions, com el braquiosaure.

Els mamífers i els ocells van evolucionar a partir de diferents grups de rèptils, que són de sang calenta. Els mamífers més primitius van aparèixer al Triàsic i procedien dels rèptils teràpsids. Eren de mida petita i estaven coberts de pèl; s'assemblaven a les musaranyes actuals. Els ocells van aparèixer al Juràssic, i el fòssil més antic és l'Archaeopteryx, que va viure fa 150 MA. Els ocells actuals es van originar durant el Cretaci.

Van proliferar grans boscos de coníferes amb formes similars a la dels actuals pins, xiprers i sequoies. L'esdeveniment més important va ser l'aparició dels angiospermes (plantes amb flors) durant el Cretaci.

El límit entre el Mesozoic i el Terciari està marcat per l'extinció simultània d'una gran quantitat d'espècies animals i vegetals, especialment dinosaures. També van desaparèixer grups d'invertebrats marins, com els ammonits, alguns bivalves i organismes del plàncton. Alguns científics consideren que aquestes extincions massives van ser degudes a un canvi climàtic provocat per un augment de l'activitat volcànica de la Terra, però també creuen que l'extinció va ser causada per l'impacte d'un meteorit contra la superfície de la Terra.

Cenozoic

El Cenozoic (era dels animals recents) comprèn els darrers 65 MA. Es divideix en dos períodes: Terciari i Quaternari (el Quaternari abraça els 1,6 MA del final de l'era). A l'inici del Terciari, els continents estaven separats. L'activitat tectònica va ser molt intensa: a Europa es van crear els Alps i a Amèrica es van continuar elevant els Andes i les Muntanyes Rocalloses, que s'havien començat a formar durant el Mesozoic. A més, la col·lisió de l'Índia amb Àsia va originar l'Himàlaia.

La fauna del període Terciari era molt diferent a la del Mesozoic: els invertebrats més característics van ser els nummulits (foraminífers que tenien la closca de carbonat càlcic). Al Terciari eren molt abundants els mol·luscs gastròpodes, els crustacis, els bivalves i els eriçons de mar. Els mamífers van conquerir la Terra. Al Terciari es va produir el gran èxit evolutiu dels mamífers després que bona part dels rèptils haguessin desaparegut al final del Mesozoic. Els ocells van perdre les dents i van aconseguir un esquelet més lleuger, la qual cosa els va facilitar el vol.

El Quaternari comença fa 1,6 MA. La seva característica principal és el descens de la temperatura mitjana de la Terra, que va provocar grans glaciacions. Durant tot el Quaternari, i actualment, continua el moviment de les plaques litosfèriques. Al Quaternari no van aparèixer formes noves de vida, encara que les existents van evolucionar cap a les que coneixem avui en dia. Durant aquest període es va produir l'evolució de l'espècie humana, que tenia els seus orígens al final del Terciari.