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UNIVERSIDAD DE JAÉN Facultad de Ciencias Experimentales
Trabajo Fin de Grado
Alumno: Irene Gutiérrez Ariza
Julio, 2020
Alumno: Irene Gutiérrez Ariza
Evolución Biológica y Tectónica de Placas
durante el Mesozoico y Cenozoico
Evolución Biológica y Tectónica de Placas
durante el Mesozoico y Cenozoico
Evolución Biológica y Tectónica de Placas
durante el Mesozoico y Cenozoico
Evolución Biológica y Tectónica de Placas
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UNIVERSIDAD DE JAÉN Facultad de Ciencias Experimentales
Trabajo Fin de Grado
Alumno: Irene Gutiérrez Ariza
Julio, 2020
Evolución Biológica y Tectónica de Placas
durante el Mesozoico y Cenozoico
3
RESUMEN…………………………………………………………….5
ABSTRACT………………………………………………………...…5
1. INTRODUCCIÓN……………………………………………….....6
2. INTRODUCCIÓN A LA TECTÓNICA DE PLACAS…………..6
2.1. Precedentes………………………………………………..7
2.1.1. Deriva continental………………………………………7
2.1.2. Expansión del fondo oceánico………………………10
2.2. Tectónica de placas……………………………..………13
2.2.1. El ciclo de Wilson en relación con la tectónica de
placas…………………………………………………...15
3. INTRODUCCIÓN A LA EVOLUCIÓN DE LOS SERES
VIVOS…………………………………………………………..…16
3.1. ¿Qué es la evolución?................................................16
3.1.1. Ideas predarwinianas acerca de la evolución……...16
3.1.2. Darwin y la biogeografía……………………………...17
4
3.1.3. Síntesis moderna que combina la teoría de Darwin
con la genética………………………………………...19
3.2. Antecedentes históricos de la vida en la
Tierra……………………………………………………....20
4. RELACIÓN ENTRE EVOLUCIÓN Y TECTÓNICA DE
PLACAS…………………………………………………………..22
4.1. Introducción………………………………………………22
4.2. Relación entre biodiversidad y tectónica de placas a
través de cuatro procesos………………………….….24
4.2.1. Eventos de biodiversidad y extinciones respecto a la
tectónica de placas antes del Mesozoico y
Cenozoico………………………………………………28
4.3. Fuertes vínculos entre los eventos geológicos y las
plantas vasculares………………………………………29
4.4. Mesozoico…………………………………………………30
4.4.1. Evolución biológica y tectónica de placas durante el
Mesozoico……………………………………………...32
4.5. Cenozoico………………………………………………...34
5
4.5.1. Evolución biológica y tectónica de placas durante el
Cenozoico……………………………………………...36
5. CASOS ESPECÍFICOS…………………………………………39
5.1. Regulación de la diversidad marina por la tectónica
de placas…………………………………………………..39
5.2. La tectónica de placas impulsa la biodiversidad de
los arrecifes
tropicales…………………………………………..……...41
5.3. Biogeografía y evolución de las islas
Galápagos…………………………………………….…..42
5.4. La tectónica de placas impulsa la evolución de los
primates………………………………………………...…44
6. REFLEXIÓN FINAL……………………………………………..45
7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS…………………….........46
6
RESUMEN
El presente Trabajo de Fin de Grado tiene como fin analizar la relación que
existe entre la biodiversidad y la tectónica de placas. Prácticamente se basa en
una síntesis de ciertos modelos conceptuales recientes que proponen que la
dinámica del manto ejerció un control muy significativo sobre el ensamblaje y la
ruptura de los supercontinentes a lo largo de la historia de la Tierra, por tanto,
proporciona una clave para evaluar la historia de la evolución y la destrucción
de la corteza continental esenciales para comprender la historia de la vida. En
concreto nos centraremos en dos eras (Mesozoico y Cenozoico) para estudiar
como la tectónica de placas afectó a los seres vivos característicos dentro de
cada una de las eras. Asimismo hablaremos de cómo puede afectar estas
tectónica de placas en un futuro al planeta.
Palabras clave: Evolución biológica, tectónica de placas, deriva continental,
Mesozoico, Cenozoico, biodiversidad
ABSTRACT
The purpose of this Final Degree Project is to analyze the relationship between
biodiversity and plate tectonics. It focuses on a synthesis of some of the recent
conceptual models that suggest that mantle dynamics exerted significant control
over the assembly and rupture of supercontinents throughout Earth's history,
thus providing a key to assess the history of evolution and destruction of the
continental crust essential for understanding the history of life. Specifically, we
will focus mainly on two eras (Mesozoic and Cenozoic) to study how plate
tectonics affected characteristic living beings within each of these eras. We will
also talk about how this plate tectonics can affect the planet in the future.
Key words: Biological evolution, plate tectonics, continental drift, Mesozoic,
Cenozoic, biodiversity
7
1. INTRODUCCIÓN
En el presente trabajo hablaremos de la tectónica de placas y como esta
ha influenciado en la evolución biológica de los seres vivos en distintos tiempos
geológicos, centrándonos principalmente en el Mesozoico y Cenozoico,
después de introducir algunos conceptos básicos acerca de la Tectónica de
placas y Evolución. La tectónica de placas ofrece una visión integradora del
planeta que permite explicar razonablemente la gran mayoría de procesos
geológicos y biológicos que han ocurrido y ocurren. Analizaremos también la
evolución, que es la acumulación de cambios heredados dentro de las
poblaciones a lo largo del tiempo, incluyendo la teoría científica de la evolución
propuesta por Darwin, aunque estas ideas se originaron mucho antes de la
época de Darwin, la selección natural, que explicaba cómo fuerzas naturales en
el ambiente podían causar la evolución, sin olvidar la actualización a día de hoy
que se basa en una síntesis moderna que combina la teoría de Darwin con la
genética. Se expondrán algunos ejemplos concretos la evolución biológica de
los seres vivos, donde se aprecia la importancia que ha tenido la tectónica de
placas sobre los cambios evolutivos. Y por último, haremos una reflexión final
sobre la importancia de estos eventos a lo largo de su historia y de posibles
cambios futuros que van a acontecer en la Tierra debidos fundamentalmente a
estos movimientos entre las placas.
2. INTRODUCCIÓN A LA TECTÓNICA DE PLACAS
Las placas tectónicas como fragmentos de la litosfera formada por una
parte superior del manto superior y la corteza terrestre, de este modo actúa
como una capa fuerte, relativamente fría y rígida. Encontramos por debajo de la
litosfera una región del manto muy dúctil, llamada astenósfera, en la cual
encontramos temperaturas y presiones altas dando lugar a rocas fundidas. Y
sobre esta astenósfera se “deslizan” las placas tectónicas. La tectónica de
placas es una “Teoría de la Tierra”.
Las placas se desplazan como resultado de un flujo convectivo en el
manto, este flujo impulsa a las placas litosféricas, creando indirectamente la
8
formación de las cordilleras montañosas al igual que la actividad volcánica y
sísmica en todo el planeta. Las placas de la litosfera son más delgadas en los
océanos, donde su va variando su grosor desde unos cuantos kilómetros en las
dorsales oceánicas hasta 100 kilómetros en las algunas cordilleras.
2.1. Precedentes
Los múltiples procesos que están implicados en la Tectónica de Placas
provocan que haya continuamente nuevas ideas acerca de este proceso,
haciendo que, sus contenidos se vayan actualizando y mejorando con el paso
del tiempo. Cada día son incorporadas nuevas publicaciones con nuevos datos
geológicos y geofísicos. En este apartado comprenderemos en que
observaciones se basó y cómo se formuló la teoría de la tectónica de placas.
2.1.1. Deriva continental.
En la teoría de la deriva continental o de los desplazamientos
continentales fue establecida por Alfred Wegener en 1915 (Trewick, 2017)
. El alemán Wegener autor del del libro “El origen de los continentes y de
los océanos” planteó que había existido un supercontinente único denominado
Pangea durante el Paleozoico superior que comenzó a romperse hace
aproximadamente unos 200 millones de años, en fragmentos que dieron lugar
a los actuales continentes (Figura 1). Sin embargo, esta teoría fue rechazada
hasta 1960, ya que existieron varias controversias entre una gran parte de la
comunidad científica que defendían la inmovilidad de los continentes (fijistas) y
los que defendían que estos se habían desplazado grandes distancias a lo
largo del tiempo (movilistas). Estas teorías movilistas se basan en la deriva
continental y la que amplifica a esta, que es la expansión del fondo oceánico.
En la actualidad los geólogos consideran que la separación de Pangea solo es
la más reciente en una serie de separaciones y colisiones continentales que se
han producido a lo largo de épocas muy tempranas en la historia de la Tierra.
9
Figura 1: Pangea hace 200 millones de años. Fuente:”
https://www.meteorologiaenred.com/deriva-continental.html"
La teoría de la deriva continental se basa principalmente en cuatro evidencias:
1) Geomorflógicas: los continentes encajan o tienen similitud en las líneas
de costa, principalmente la costa de Sudamérica y África (Figura 2).
Figura 2: Encaje entre la cosa de Sudamérica y África. Fuente:
“https://bioygeologia.weebly.com/deriva-continental-pruebas.html”
10
2) Paleontológicas: fósiles idénticos en masas de tierra separadas en la
actualidad, indicando que, debería haber existido algún tipo de unión por
tierra (Figura 3).
Figura 3: Coincidencia de grupos fósiles antes de la separación continental. Fuente:”
https://slideplayer.es/slide/14267455/”`
3) Tipos de rocas y semejanza de las estructuras: si unimos los continentes
actuales, sus cordilleras forman conjuntos de la misma edad y del mismo
estilo de deformación (Figura 4).
Figura 4: Distribución de cadenas montañosas y rocas de la misma edad a ambos
lados del Atlántico. Fuente: https://forpecentroeducativo.com/wp-
content/uploads/2019/12/DESCARGAR-Tema-9.pdf
11
4) Evidencias paleoclimáticas: se basan en la localización de ciertas rocas
que indican unas condiciones climáticas similares en las distintas
regiones del planeta y que actualmente presentan climas diferentes.
(Figura 5).
Figura 5: Movimientos glaciares que confirman que los continentes estuvieron juntos.
Fuente: “https://docplayer.es/53647849-Indice-1-deriva-continental-una-idea-que-se-
adelanto-a-su-epoca-2-el-gran-debate-3-deriva-continental-y-paleomagnetismo.html”
2.1.2. Expansión del fondo oceánico.
Nos encontramos aquí con tres evidencias a favor sobre la expansión del fondo
oceánico hipótesis según la cual se produce nueva corteza oceánica en las
dorsales mediante la actividad volcánica y el movimiento gradual del fondo
alejándose de la dorsal:
1) Topografía y geología del fondo oceánico: las dorsales oceánicas
son un tipo de relieve submarino que surge en las zonas de
divergencia de las placas tectónicas oceánicas. La activad eruptiva
asociada a las dorsales permite el desarrollo de cordilleras
submarinas de miles de metros de altura, llegando a aflorar y
permitiendo el desarrollo de islas o archipiélagos volcánicos. Por
otro lado, los fondos oceánicos llegaron a reconocerse gracias a
Marie Tharp que fue la primera persona en cartografiar los fondos de
todos los océanos en 1977, que sirvió para mostrar como es el 70%
12
del planeta. Hess (1960) y Dietz (1961) plantearon que en la zona de
los dorsales oceánicos se crea nueva corteza oceánica y
desplazándose el fondo oceánico en ambas direcciones a partir del
eje dorsal. La edad de los sedimentos y rocas sedimentarias sobre el
fondo marino nunca supera los 180 millones de años la edad de la
corteza oceánica aumenta a medida que nos alejamos del eje dorsal
(Figura 6).
Figura 6: Edad de los sedimentos y rocas sedimentarias sobre el fondo marino.
Fuente: “http://4esoiesvilladevallecas09-10.blogspot.com/2009/10/expansion-del-fondo-
oceanico.html”
2) Paleomagnetismo: estudia el magnetismo del pasado a partir de
minerales magnéticos de las rocas que muestran campos
magnéticos “fósiles” correspondientes al momento de su formación,
denominados campos magnéticos remanentes, midiendo la
orientación e inclinación de este campo magnético, se puede calcular
la posición aproximada de los polos magnéticos. Las dos
aplicaciones fundamentales del paleomagnetismo han sido, por un
lado la demostración del desplazamiento de los continentes respecto
de los polos y por otro lado el descubrimiento de inversiones
magnéticas que son cambios de polaridad normal a inversa a lo largo
de la historia. Se ha comprobado que cada continente tenía una
curva de migración diferente del polo magnético, por tanto, debería
haber sufrido una traslación las masas continentales no sólo con
respecto a los polos, sino también entre sí.
13
Figura 7: Curva de migración aparente con los polos. Fuente:
“https://slideplayer.es/slide/13781147/”
Figura 8: Magnetización del fondo oceánico. Fuente: “Servicio Geológico de los
Estados Unidos (USGS)
En el fondo oceánico la magnetización está ordenada, formando largas
bandas. En la figura 8 podemos observar los cambios simétricos de
polaridad magnética a ambos lados de la dorsal ligada a la expansión
del fondo oceánico.
14
3) Estudio de los terremotos: se descubrió una concentración de los
focos de los terremotos llamada zona de Benioff que se interpretó
posteriormente como ligada a la destrucción del fondo oceánico
formado en las dorsales (Figura 9). La expansión de los fondos
oceánicos conllevaría un incremento de la superficie global, pero esto
no se da, gracias a su destrucción en las denominadas zonas de
subducción donde hay un hundimiento de la litosfera.
Figura 9: Procesos de destrucción y creación de la placa. Fuente:
https://servicios.educarm.es/paleontologia/tectonica.htm
2.2. Tectónica de placas.
La tectónica de placas considera que en la superficie de la Tierra existen
una serie de placas delgadas rígidas que forman la litosfera y se sitúan sobre
una capa de roca caliente y plástica (astenosfera). Según esta teoría la corteza
terrestre está compuesta por 15 placas principales que se mueven
constantemente. Esta definición original de placa tectónica se ha ido
Zona de
Benioff
15
actualizando para incluir una descripción global promovida por la subducción
en la que las placas se hunden en la astenosfera dúctil y más débil.
Hay tres tipos fundamentales de relaciones de una placa respecto a otra
(Figura 10):
Margen divergente o margen de expansión, casi siempre representado
por una dorsal oceánica, como la dorsal medio-atlántica.
Margen convergente, con subducción de una placa oceánica respecto a
otra continental u oceánica, o bien con colisión de dos placas ambas
continentales.
Fallas transformantes, cuando el movimiento a lo largo de un límite entre
dos placas es de tipo lateral, sin implicar creación ni destrucción del
material litosférico. Estas fallas, que afectan principalmente a las
dorsales oceánicas fueron descritas por Tuzo Wilson (1995) y presentan
como peculiaridad que el sentido del movimiento de la falla es el opuesto
al que indica el desplazamiento aparente de los rasgos geométricos. Un
ejemplo de falla transformante es la falla de San Andrés que se sitúa en
el límite entre la placa Norteamericana y Pacífica.
Figura 10: Mosaico de placas tectónicas que constituyen la superficie de la Tierra.
Fuente:” https://www.slideshare.net/josemanuel7160/presentacin-tema-2-tectnica-de-
placas-y-sus-consecuencias-i”
16
2.2.1. El ciclo de Wilson en relación con la Tectónica de
placas
Explica cómo ha cambiado a lo largo del tiempo la distribución de las
placas y por tanto, de los continentes y océanos. Es un proceso geodinámico
desde un episodio el cual se genera la corteza oceánica (límites constructivos
en los cuales los bordes de cada placa van constituyéndose por la nueva
corteza que se genera en las dorsales) que será consumida en los límites
destructivos ( se generan al detenerse alguno de los dos bloques continentales
que se alejan de la dorsal, una de la placa se irá hundiendo progresivamente y
destruyéndose al penetrar en el manto o lo que es lo mismo, el proceso de la
subducción) (Figura 11).
Figura 11: Ciclo de Wilson. Fuente: “https://studylib.es/doc/5839654/el-ciclo-de-wilson”
17
3. INTRODUCCIÓN A LA EVOLUCIÓN DE LOS SERES
VIVOS
A lo largo de la historia de la Tierra, se han producido numerosos
eventos que han dado lugar a las especies que actualmente conviven en el
planeta, algunos de los cuales analizaremos en los siguientes apartados, pero
antes haremos una breve introducción sobre la evidencia de la evolución,
aunque también existen pequeñas variantes evolutivas como veremos a
continuación.
3.1. ¿Qué es la evolución?
Podemos definir la evolución como la acumulación de cambios
heredados dentro de una población a lo largo del tiempo. Una gran cantidad de
evidencias indican que la diversidad biológica actual en el planeta evolucionó a
partir de un solo ancestro común durante un gran periodo de tiempo en la
historia de la Tierra. Por tanto, organismos diferentes entre sí con numerosos
ancestros intermediarios tienen un ancestro en común.
3.1.1. Ideas predarwinianas acerca de la evolución
Si bien la evolución está atribuida a Darwin, estas ideas precedieron a
Darwin muchos siglos atrás. Por ejemplo, Aristóteles ordenó a los organismos
que conocía en una “escala de la naturaleza” desde los más simples hasta los
más complejos, esta idea fue la precursora de la teoría de la evolución, aunque
Aristóteles fue impreciso y no propuso los procesos que impulsaban a la
evolución y se estableció la teoría fijista, que señala que las especies no han
variado a lo largo del tiempo.
El naturalista Jean Baptiste de Lamarck (1774) fue el primer científico en
proponer que los organismos experimentan cambio al cabo del tiempo como
resultado de algún fenómeno natural y no por intervención divina. Lamarck
pensó que los organismos estaban dotados con una fuerza vital que los
impulsaban a cambiar a una mayor complejidad con el transcurso del tiempo y
18
consideró que los organismos podían transmitir a sus descendientes caracteres
adquiridos durante sus vidas, por tanto, se habla aquí de un transformismo.
(Figura 12).
Figura 12: Herencia de los caracteres adquiridos, el mecanismo propuesto por
Lamarck. Fuente “https://www.paxala.com/la-teoria-de-lamarck/”
Otras ideas, son las del catastrofismo de Georges Cuvier a finales del
siglo de XVIII que demostraba la existencia de organismos que habían vivido
en otros tiempos, pero que ya no estaban en la actualidad, debido a unos
eventos catastróficos que dio lugar a la muerte de estos organismos y después
de cada catástrofe el creador (Dios), volvía hacer nuevas especies diferentes a
las anteriores. En contraposición nos encontramos con la teoría del
uniformismo propuesta por Charles Lyell que proponía que la Tierra ha sufrido
cambios paulatinos a través del tiempo, aunque no catastróficos.
3.1.2. Darwin y la biogeografía
Llegamos al siglo XIX con la figura más destaca de este tema, que es el
ilustre naturalista inglés Charles Darwin que en 1858 desafía el pensamiento de
toda una época con su teoría de la evolución de las especies, pero
conozcamos un poco más de la vida de este célebre científico. Darwin después
de un profundo proceso investigador descubrió que las especies de seres vivos
evolucionan con el tiempo, con las condiciones del ecosistema y a partir de un
antepasado común, mediante el proceso de la selección natural. Por tanto, la
base de estos cambios evolutivos debida a la selección y el mecanismo con el
19
que la naturaleza selecciona a los seres vivos que consiguen permanecer y
reproducirse.
Cuando la selección natural favorece las características de una especie
en el tiempo y a lo largo de generaciones puede dar lugar a la formación de
una nueva especie con características mejoradas y esta especie ya no puede
llegar a reproducirse con el organismo que había al principio, por tanto, ha
surgido aquí la evolución. Con tan solo 22 años, Darwin viajó por el mundo en
el HMS Beagle, trató de explicar las semejanzas y diferencias entre animales y
plantas por ejemplo de las áridas islas Galápagos y el húmedo continente
sudamericano. Tras el transcurso del tiempo lo llevó a un detallado análisis en
el que encontró similitudes y diferencias, sobre todo, en concreto con un grupo
de pequeñas aves silvestres que fueron denominadas en su honor, los
pinzones de Darwin (Figura 13).
Sus estudios llegaron a determinar como las diferentes especies de
pinzones habían ido transformándose en respuesta a los cambios ambientales
y alimenticios a través de la selección natural.
Figura 13: Los pinzones de Darwin. Fuente “https://acercateagaia.com/2014/02/16/los-
pinzones-de-darwin/”
Cabe mencionar también que Darwin estuvo influenciado por la
selección artificial, en la que los criadores desarrollaban muchas variedades de
plantas y animales domesticados sólo en pocas generaciones. Darwin aplicó a
las poblaciones naturales las ideas de Thomas Malthus acerca del aumento
natural en poblaciones humanas, además estuvo influenciado por la idea de
20
que la Tierra era extremadamente antigua, una idea promovida por Charles
Lyell entre otros geólogos.
La teoría nos dejó dos tesis fundamentales, la primera es que, las
especies derivaron de un ancestro común, pero, con el transcurso del tiempo,
las generaciones fueron acumulando diferencias y la segunda, es que solo los
individuos mejor adaptados logran sobrevivir y reproducirse dejando
descendientes con características similares. Ambas tesis causaron un efecto
sísmico en el pensamiento moderno (Figura 14).
Aproximadamente 20 años después de su viaje, Darwin publicó la
conclusión de sus estudios “El origen de las especies” en 1859 (Reguant,
2005).
Figura 14: Teoría de Darwin frente a la hipótesis de Lamarck. Fuente
“https://slideplayer.es/slide/16111906/”
3.1.3. Síntesis moderna que combina la teoría de Darwin con la
genética
También conocido como Neodarwinismo, ya que combina la teoría
evolutiva mediante selección natural de Darwin con la genética moderna para
explicar por qué varían los individuos en una población y cómo las especies se
adaptan a su ambiente. Esta síntesis nos dice que los cambios evolutivos son
con frecuencia el resultado de mutaciones (variaciones accidentales que
hablaba Darwin) que afectan la secuencia ordenada de eventos durante el
desarrollo sumadas a la acción de la selección natural (Figura 15).
21
Figura 15: Síntesis moderna combina la teoría de Darwin con la genética. Fuente
“https://slideplayer.es/slide/16111906/”
3.2. Antecedentes históricos de la vida en la Tierra
Antes de comenzar con una introducción sobre la historia de la Tierra,
debemos saber que la evidencia directa de la evolución proviene de los fósiles
(restos o trazas de organismos antiguos) que aparecen los estratos de roca
sedimentaria y que por lo general se presentan en orden según su secuencia
de depósito (principio de superposición), es decir, con las capas más recientes
encima de las más antiguas. Estas rocas se formaron a partir de la
acumulación de sedimentos en cuencas sedimentarias. La historia de la Tierra
se divide en unidades de tiempo basadas en eventos geológicos, climáticos y
biológicos. Hace aproximadamente 13.700 millones de años se origina el Big
Bang, después 12.600 millones de años nuestra Vía Láctea empieza a
formarse, con nuestro sol y todo el sistema solar. Nuestro planeta se formo
hace unos 4.500 millones de años gracias a los asteroides que trajeron agua a
la Tierra, se cubrió la superficie de océanos y es aquí en el comienzo de eón
Proterozoico hace 3.100 millones de años donde surgieron los procariontes,
después le precedieron organismos eucariontes. El período Ediacárico hace
600 a 542 millones de años, es el último período de este eón. Los fósiles
ediacáricos son los más antiguos conocidos de animales multicelulares, esta
fauna se caracterizaba por ser pequeños invertebrados de cuerpo blando
(Knoll y Nowak, 2017) (Figura 16).
22
Figura 16: Fauna Ediacárica. Fuente:
“https://allyouneedisbiology.wordpress.com/2019/04/14/fauna-del-ediacarico/”
Durante la era Paleozoica (Cámbrico, Ordovícico, Silúrico, Devónico,
Carbonífero y Pérmico), que comenzó hace aproximadamente 524 millones de
años y duró más o menos 291 millones de años, aparecieron todos los grandes
grupos de plantas, excepto las que producen flores, y todos los filos de
animales. Surgieron los peces y anfibios, y aparecieron los reptiles. La mayor
extinción en masa de todos los tiempos ocurrió al final de la era Paleozoica,
hace 251 millones de años. Más del 90% de las especies marinas y 70% de los
géneros de vertebrados terrestres se extinguieron, así como muchas especies
de plantas.
En la era Mesozoica (era de los reptiles) que duro unos 185 millones de
años y que se divide en los periodos Triásico, Jurásico y Cretácico, aparecieron
las plantas con flores y los reptiles se diversificaron. Los dinosaurios, que
descendieron de los primeros reptiles, dominaron. Aparecieron los insectos las
aves y los primeros mamíferos. Al final de periodo Cretácico, hace 66 millones
de años, muchas especies se extinguieron de manera abrupta. La colisión de
un gran cuerpo extraterrestre con la Tierra, en la península de Yucatán (Golfo
de México) pudo provocar dramáticos cambios climáticos con tsunamis
gigantes, incendios forestales globales y enormes nubes de humo y polvo que
redujeron las temperaturas globales durante muchos años y tuvieron un
importante papel esencial en esta extinción en masa.
Y por último en la era Cenozoica la cual se divide en los periodos
Paleógeno, Neógeno y Cuaternario, que se extiende desde hace 66 millones
de años hasta el presente, se diversificaron enormemente las plantas con
flores, las aves, los insectos y los mamíferos. Los ancestros humanos
aparecieron en África durante las épocas del Mioceno tardío y Plioceno
temprano (Reguant, 2005).
23
4. RELACIÓN ENTRE EVOLUCIÓN Y TECTÓNICA DE
PLACAS
4.1. Introducción
Hace miles de millones de años, gracias entre otras cosas a que empezó
a funcionar la tectónica de placas fue posible el inicicio y desarrollo de la vida
en la Tierra. Sabemos que en la Tierra primitiva,había temperaturas
significativamente más calientes, por lo tanto, habría también diferentes
propiedades físicas que en la actualidad. La teoría de la tectónica de placas es
uno de los grandes avances científicos de nuestra época, junto con la teoría de
evolución de Darwin entre otras. Debido a que la Tierra se divide en
rompecabezas gigantes, o placas y estas se deslizan sobre una especie de
cinta transportadora de roca caliente y débil, explicaría la estructura y el
comportamiento de nuestro planeta (montañas, terremotos, volcanes…). Estas
placas móviles son casi tan antiguas como el mismo planeta, es decir,
aproximadamente 4.500 millones de años.
Hasta lo que conocemos por ahora, la Tierra es el único planeta que
posee placas tectónicas. Por ejemplo en nuestro sistema solar, la Tierra es
comparada con Venus, porque los dos son aproximadamente del mismo
tamaño y tienen material rocoso parecido, sin embargo, Venus tiene un clima
infernal y no posee tectónicas de placas (Angier, 2019).
Los científicos también están investigando la relación que existe entre la
tectónica de placas y la evolución de la vida compleja. Esta relación es debida
a las colisiones continentales fortuitas, consiguiendo un suministro de
nutrientes esenciales en los momentos claves para el desarrollo biológico, aquí
encontramos un ejemplo muy característico que fue la explosión cámbrica de
hace 500 millones de años, cuando surgieron los antepasados de las formas de
vida modernas. Es cada vez más obvio que se necesita esta interacción entre
las placas para mantener la vida, ya que sin ellas no se podría reciclar el
material entre el manto y la corteza, por tanto, el carbono, nitrógeno, fósforo y
oxígeno, que son elementos esenciales para la vida, quedarían atrapados en
las rocas sin poder salir. También es una forma benigna de que la Tierra pierda
24
calor, debido a que se producen eventos catastróficos (terremotos y tsunamis)
en áreas concretas, este es un mecanismo regulador capaz de mantener un
ambiente más estable en general.
La capa externa de la Tierra como sabemos se divide en ocho o nueve
segmentos grandes y cinco o seis más pequeños, según el investigador
Korenaga (2012), la tectónica de placas posiblemente surgió cuando la corteza
terrestre pasó del estado magmático al sólido. En este mundo las condiciones
habrían sido más dificultosas puesto que la mayor parte del agua en la Tierra
(traída por los cometas) estaba aún en la superficie y poca estaría en el manto.
Esta agua facilitaría que las rocas calientes se rompan, produciéndose grietas
donde entraría el agua y esta es clave para encender el motor de subducción,
con la subducción en marcha, el agua, como la corteza oceánica, circularía
entre la superficie de la Tierra y el manto. Por lo que el agua se recicla
constantemente entre el manto y la corteza (Figura 17).
Figura 17: Representación artística de meteoritos atravesando la atmósfera en su camino
hacia la superficie terrestre. Fuente: “https://www.diariolibre.com/actualidad/ciencia/relacionan-
los-impactos-de-meteoritos-con-la-formacion-de-tectonicas-CA8244985”
En el debate sobre los orígenes encontramos otro argumento indicado
por Stern (2018), quien considera que la tectónica de placas apenas tendría mil
millones de años y antes de esa edad había una única capa externa, sin placas
móviles, sin subducción. Stern poniendo como evidencia dos clases de rocas
(ofiolitas y esquistos azules) que se forman por fuerzas de subducción y estas
tienen menos de mil millones de años.
25
No obstante, hay algunos autores como Brown (2019), un geólogo de la
Universidad de Maryland que aboga por un término medio, asegurando que la
Tierra comenzó a exhibir comportamientos que se asimilan a la tectónica de
placas entre 2.5 y 3 mil millones de años, ya que la vida surgió hace mas de
3.600 millones de años por lo tanto, se ha demostrado que la tectónica de
placas es vital para la evolución.
Recapitulando, las placas tectónicas no solo estabilizan el calor de la
Tierra, sino que también mantienen un suministro constante de agua entre el
manto y la corteza, bloquean la acumulación de gases de efecto invernadero ya
que absorben el exceso de carbono del océano y lo introducen bajo la tierra,
sacudiendo montañas y rocas lo que provoca la liberación de minerales y
nutrientes esenciales al separar los continentes.
4.2. Relación entre biodiversidad y tectónica de
placas a través de cuatro procesos.
Gracias a los resultados realizados por la científica Jiménez-Sánchez
(2010), sabemos a hoy en día que la tectónica de placas incide en el desarrollo
de los seres vivos debido a una serie de factores o procesos terrestres físicos y
químicos terrestres producidos por la dinámica interna de la Tierra. Estos
procesos afectan a las condiciones ambientales en donde los organismos se
desarrollan, pues aquí los seres vivos tienen tres opciones (adaptarse, migrar,
o extinguirse). Gracias al favorable marco paleogeográfico que se dio a finales
del Proterozoico pudieron surgir los primeros seres vivos con una organización
interna compleja (biota de Ediacara). En este apartado indagaremos sobre la
relación entre la tectónica de placas y la evolución. Para ello previamente se
estudiarán cuatro procesos fundamentales, todos ellos consecuencia directa de
la tectónica de placas: la deriva continental, la actividad magmática, las
transgresiones y regresiones y por último la formación de montañas.
Como sabemos, la tectónica de placas es la causa directa de la deriva
continental, que afecta a la geometría y a la distribución de las tierras
emergidas y los océanos (esta distribución es importante a la hora de regular la
temperatura y los patrones de circulación oceánica) por lo que conecta de este
26
modo la tectónica de placas con el clima y, por tanto, con la biodiversidad
(debido al aislamiento al que son sometidas las especies como consecuencia
del movimiento de las placas). Por otro lado, gracias al movimiento de estas
placas, provocan la actividad magmática que influyen en la temperatura puesto
que expulsan a la atmósfera una gran cantidad de gases y partículas. Esta
misma energía también origina la formación de las montañas dando al igual
que en la deriva continental a procesos de una especiación alopátrica y en la
modificación de las zonas habitables, pero además, la meteorización de las
montañas puede provocar una caída de las temperaturas debido a la captura
de CO2. Y por último, la deriva continental y la actividad volcánica intervienen
de manera muy importante en los cambios del nivel del mar.
No obstante, no todos los cambios climáticos y las variaciones
resultantes en la biodiversidad que se ha originado en la Tierra a lo largo de la
historia se deben a la tectónica de placas, hay también otras causas
astronómicas, como por ejemplo, cuando la biodiversidad ha sido afectada por
impactos de grandes meteoritos.
Los cuatro procesos en que vamos a profundizar son:
1) Deriva continental: como sabemos, el clima de un territorio concreto ha
ido cambiando a lo largo del tiempo geológico dependiendo de su
posición latitudinal gracias al movimiento de las placas, pero este
movimiento también origina otros factores importantes, como la
disposición de unas tierras emergidas con respecto a otras. La unión de
tierras que formaron un supercontinente denominado Pangea, se conoce
muy bien el caso de la Pangea que se produjo en el límite Pérmico-
Triásico donde la temperatura era de más de 10ºC con respecto a la
actual (Cockell et al, 2008). Resumiendo, la deriva continental es la
responsable directa de cómo han evolucionado las distintas especies,
gracias a la separación física de los continentes después de su ruptura
que han hecho posible la especiación alopátrica. (Figura 18)
27
Figura 18: Relación entre la biodiversidad, expresada en el número de familias, y el
nivel de fragmentación de las tierras emergidas, en los diferentes periodos geológicos.
Fuente: “Jiménez-Sánchez (2010)”
2) Actividad magmática: el vulcanismos es uno de los procesos naturales
más asombrosos del planeta, donde la misma energía del interior de la
Tierra que es responsable del movimiento de placas, hace que emerjan
a la superficie material fundido y gases (CO2, agua, SO2 ) desde su
interior que afectan al clima, y por tanto, a los organismos. El vulcanismo
está también relacionado con las zonas de destrucción de corteza
oceánica (subducción) y con la presencia de plumas mantélicas en el
manto (puntos calientes). Sin embargo, la actividad volcánica actual,
parece que no tiene unos efectos perceptibles sobre el clima hablando
en términos de escala geológica, pero en otros períodos geológicos esta
actividad de los volcanes si ha sido significativa provocando la formación
28
de basaltos de inundación (flood basalts) (Figura 19), que si tuvieron una
gran importancia en el cambio climático global y por tanto sobre la vida.
Figura 19: Distribución geográfica y edad de los basaltos de inundación. Fuente:
“Jiménez-Sánchez (2010)”
3) Transgresiones y regresiones: la tectónica de placas también causa
cambios importantes sobre el nivel del mar y estos cambios actúan
sobre el clima. Hay dos tipos de procesos por los que puede variar el
nivel del mar, la isostasia (cambios isostásicos que provocan un
movimiento vertical de la litosfera) y la eustasia (se deben a cambios en
la forma y tamaño de las cuencas oceánicas y cambios en el volumen de
agua en los océanos originados por cambios climáticos).
4) Formación de montañas: este proceso influye en los organismos de
varias formas, pero no solo repercute en estos, sino que también
provoca un enfriamiento climático a nivel general.
29
4.2.1. Eventos de biodiversidad y extinciones respecto a
la tectónica de placas antes del Mesozoico y
Cenozoico
Una vez considerados estos eventos, investigaremos algunas de las
más importantes extinciones que han ocurrido durante toda la historia de la
Tierra. La extinción de la Biota Ediacara, a finales del Proterozoico (600-580
millones de años) que supuso el primer evento claro de extinción conocido
hasta ahora, donde algunos autores señalan como responsable de esta
extinción a una glaciación, que llegó a afectar a las latitudes bajas. Pero al
mismo tiempo existió un supercontinente llamado Rodinia que estaba
fracturándose y ese hecho pudo contribuir a la desaparición de los organismos
porque cambió los patrones de circulación y sedimentación marina (Wright,
Zahirovic y Seton, 2013).
Posteriormente llegó la explosión Cámbrica en donde surgieron los
primeros organismos con esqueleto y esta explosión se debió principalmente la
creación de nuevas plataformas continentales como consecuencia de la
fragmentación de Rodinia que ayudo a cambiar las condiciones frías a más
cálidas, y por tanto, más favorables para el desarrollo biológico.
Después pasamos a otros eventos de extinción en el período Ordovícico,
en el que nos encontramos con otro supercontinente llamado Gondwana,
donde se dieron tiempos de diversificación biológica y tuvo lugar otro tiempo
que dio lugar una glaciación finiordovícica que provocó una de las tres
extinciones mayores que se conocen hasta ahora. Una causa pudo ser la
presencia de un gran punto caliente que provocaría un ascenso del nivel del
mar. La vida en la Tierra surgió en el Devónico y aquí se encontraban
principalmente los continentes de Avalonia y Báltica, que posteriormente se
unieron y formaron al paleocontinente Laurencia. Se piensa que las
condiciones que eran cálidas junto con la aparición de nuevas condiciones
ambientales terrestres y la competencia que había en los océanos fue el
surgimiento definitivo de la vida a la tierra firme. Cabe destacar que aquí
también hubo extinciones que afectó principalmente a los organismos que
vivían en latitudes ecuatoriales.
30
4.3. Fuertes vínculos entre los eventos geológicos y
las plantas vasculares
Conocemos el proceso por el cual la tectónica de placas puede modificar
tanto el clima como el medio ambiente, cambiando la latitud de los continentes
errantes. Desde que apareció la fotosíntesis se ha ido modificando la química
de las aguas, la atmósfera y los suelos. Miles de millones de años después de
las primeras formas unicelulares, llegaron a la tierra las plantas, no solo
modificando el paisaje, sino también cambiando los ciclos geológicos de
deposición y erosión, las características físicas y químicas del agua dulce y el
suelo. Por tanto, es evidente que las plantas han modificado la geología, pero
también los eventos geológicos han influido masivamente en la evolución de
las plantas vasculares. La Tierra primitiva estaba compuesta principalmente
por más de 95% de CO2, la radiación del sol era más baja. Los fósiles de
plantas más antiguos encontrados son las criptosporas (Figura 20) en la edad
ordovícica, en esos momentos el CO2 como hemos dicho era muy alto por lo
que se daban buenas condiciones para que las plantas crecieran (Piombo,
2015).
Figura 20: Representación de las criptosporas que son el grupo de plantas más antiguo
conocido. “Fuente: http://plantamer.blogspot.com/2010/10/planta-terrestre-mas-antigua.html”
31
Las primeras plantas vasculares aparecieron en el Silúrico temprano,
alcanzando la mayor tasa en el Devónico superior, sin embargo, en este
período se produjo dos eventos de extinciones masivas donde se ha
demostrado que las plantas también se vieron afectadas al igual que los otros
organismos. En Carbonífero, abundaban las plantas de semillas sin flores,
siendo más difícil para las esporas, aquí hubo una drástica caída del CO2.
Llegando a la era Mesozoica encontramos el surgimiento de las plantas
de semillas con flores, siendo el período Cretácico donde se diversificaron las
angiospermas hasta el Cretácico superior donde se muestra una caída de las
plantas vasculares que se estima que fue sobre un 20% y también de las
angiospermas debido a que el clima se vuelve más duro y árido por lo que
aumentaron los incendios forestales. Sin duda, la evolución de las plantas fue
esencial para la adaptación de los vertebrados terrestres, siendo dominantes
los helechos y las coníferas.
4.4. Mesozoico
La era Mesozoica o famosamente conocida como la era de los reptiles
comenzó alrededor de 251 millones de años y duró aproximadamente 185
millones de años. Se divide en los periodos Triásico, Jurásico, y Cretácico.
Aquí también surgió la mayoría de los órdenes de insectos modernos,
caracoles y bivalvos aumentaron su biodiversidad y desde una perspectiva
botánica esta era estuvo dominada por las gimnospermas.
Comenzando con el período Triásico, los grupos dominantes fueron los
terápsidos (semejantes a los mamíferos) y un diverso grupo de tecodontes
“reptiles dominantes” que ante todo estos eran carnívoros. En el océano cabe
destacar el surgimiento importante de grupos de reptiles marinos, los
plesiosaurios e ictiosaurios. Los pterosaurios, fueron los primeros reptiles
voladores (las alas de estos seres eran membranas coriáceas de pies
sostenidas por un alargado hueso del cuarto dedo) (Reguant, 2005).
Durante los períodos Jurásico y Cretácico, aparecieron cocodrilos,
lagartijas, aves y serpientes, y los dinosaurios se diversificaron de una manare
exponencial, destacando los dos grupos principales (saurisquios y ornitisquios).
32
Las aves aparecieron hacia el período Jurásico tardío y la evidencia fósil indica
que evolucionaron directamente de dinosaurios saurisquios.
Al final del período Cretácico, hace 66 millones de años, la mayoría de
seres que existían se extinguieron de manera abrupta (López-Martínez, 2001).
La evidencia apunta a que todo esto se pudo deber a una colisión catastrófica
de un gran cuerpo extraterrestre con la Tierra al final del Cretácico que cambió
drásticamente el clima.
Figura 21: Meteorito que provocó la extinción de los dinosaurios al final del Cretácico.
Fuente: “https://elpais.com/elpais/2015/04/04/ciencia/1428102827_162801.html”
Los científicos se basan en esta teoría gracias a una evidencia de una
delgada banda de arcilla negra, con alta concentración de iridio (este es raro en
la Tierra, pero abundante en meteoritos), ubicada entre los sedimentos del
Mesozoico y Cenozoico en más de 200 sitios alrededor del mundo. Por tanto, la
fuerza del impacto del meteorito habría llevado al iridio a la atmósfera, para
después a través de la precipitación depositarse en la tierra.
El sitio de la colisión aparentemente es el cráter Chicxulub (Figura 21),
enterrado bajo la península de Yucatán en México. El impacto produjo olas
gigantes, incendios forestales y enormes nubes de humo y polvo que redujeron
las temperaturas globales durante años. Aunque todavía no hay un consenso
33
entre los científicos si la colisión del meteorito fue la causa total de las
extinciones masivas que ocurrieron. (Álvarez et al, 1980).
4.4.1. Evolución biológica y tectónica de placas durante
el Mesozoico
Durante el Mesozoico han ocurrido unos procesos geológicos que para
comprenderlos nos tenemos que remontar al final del Paleozoico donde existió
únicamente un continente y un océano, por lo que a principios del Mesozoico
en el Triásico cuando aparecieron los dinosaurios los continentes seguían
unidos, razón por la cual los seres vivos se movían con total libertad, en este
contexto las únicas barreras biológicas que afectaban eran los grandes
desiertos o las cadenas montañosas (Veroslavsky, 2004).
El Triásico fue un período muy prolífico en la aparición de nuevos y
diversos grupos de tetrápodos (cocodrilos, saurisquios…). En el Triásico tardío,
el océano Atlántico estaba en expansión iniciándose la separacio de
Norteamérica de África, al mismo tiempo que la India se desplazó al norte.
Durante este período el clima era mucho más cálido y húmedo que en la
actualidad, combinando con períodos de aridez y condiciones más frías al final
de la época. Llegando al período Jurásico el supercontinente Pangea se dividió
en dos (Laurasia y Gondwana separadas por el mar Tetis) (Figura 22). Se
formaron nuevos océanos a medida que progresaba el proceso de destrucción
continental provocando una situación que condicionó la evolución separada de
las biotas terrestres de cada supercontinente, dando lugar a comunidades de
vertebrados distintas en cada continente (Valentine y Moores, 1972)
34
Figura 22: Pangea dividido en dos continentes. Fuente:
“https://www.dinofunapp.com/2017/02/15/la-tierra-no-era-como-la-conocemos-hoy-en-
d%C3%ADa/”
Aproximadamente hace 180 millones de años al final del Triásico y al
principio del Cretácico estos dos continentes comenzaron a fragmentarse
debido a la acumulación de calor debajo de este. Esto ocasionó un cambio en
el clima. Las lluvias eran más continuas y, por tanto, dio lugar a una vegetación
abundante que ayudo a la evolución de los dinosaurios. El océano Panthalassa
se separó en diversos océanos cada uno individual formando los continentes
actuales aunque en posiciones y formas diferentes. La depresión continental y
la expansión del fondo oceánico condujeron a la separación de África y
Sudamérica. La fosa Atlántica se creó entre los continentes y el fondo oceánico
continuó expandiendo el océano Atlántico. La India casi estaba a la mitad del
ecuador.
El Cretácico fue escenario del origen de gran parte de las familias de
animales y plantas modernas. Por un lado encontramos los primeros registros
fósiles de angiospermas y por otro lado surgieron los mamíferos marsupiales y
placentarios. En el ámbito de las plataformas continentales no hubo apenas
variación de los animales bentónicos respecto a la era Paleozoica. La evolución
de muchos grupos de invertebrados se relaciona con la revolución marina
mesozoica.
Los continentes para el Cretácico tardío ya comenzaron a tomar la forma
actual. Otra hipótesis que se baraja aparte de la extinción causada por el
35
meteorito, está relacionada con la tectónica de placas y como esta afectó a los
organismos de esa era y es la de una extinción provocada como resultado de
una intensa actividad volcánica, concretamente a los traps del Decan, esta
hipótesis se complementa con la del meteorito. Esta crisis del límite Mesozoico-
Cenozoico afecto a todas las biotas. Los mamíferos sobrevivientes de esta
catástrofe llegaron a alcanzar su máxima evolución y se diversificaron durante
la era Cenozoica.
La geodinámica mesozoica básicamente la podemos resumir en
procesos que llevaron a la destrucción y posterior rotura de Pangea. El
mecanismo de destrucción del supercontinente en al menos doce placas
tectónicas, se explica a través de un modelo que se refiere a la baja
conductividad térmica de las rocas que constituían Pangea cuando se las
compara con las rocas del fondo marino. Uno de los fenómenos que estaba
asociado a la destrucción del supercontinente es la salida de enormes
volúmenes de lavas basálticas. Destacando los traps, la salida de basaltos
asociados a la separación de África y Antártida hace 170 millones de años, a
los basaltos de Serra Geral/Etendeka y por último a los traps de Deccan
(centro-sur de la India) hacia el límite Cretácico-Terciario (K-T), que provocaron
la expulsión de importantes volúmenes de lavas durante un corto período de
tiempo (González, V. 2013).
4.5. Cenozoico
La era Cenozoica o era de los mamíferos, es también la era de los
insectos, la era de las aves o era de las plantas con flores. Esta era se inicia
con la aparición de todas estas formas en una gran variedad y número de
especies. Abarca desde hace 66 millones de años hasta la actualidad y se
subdivide en tres períodos (Paleógeno, abarca unos 43 millones de años que a
su vez se subdivide este en las épocas Paleoceno, Eoceno y Oligoceno, el
período Neógeno, que duró 20.4 millones de años y subdividiéndose en las
épocas Mioceno y Plioceno y el período Cuaternario que abarca los últimos 2.6
millones de años y se subdivide en Pleistoceno y Holoceno) (Figura 23).
36
Figura 23: Escala del tiempo geológico. Fuente: “https://es.slideshare.net/mjfreire2/escala-del-
tiempo-geologico”
Por otro lado, las plantas con flores, que surgieron durante el Cretácico
siguieron diversificándose durante esta era. Los hábitats estaban más abiertos.
Durante la época Eoceno las aves experimentaron unas adaptaciones, incluso
algunos paleontólogos mencionan que había aves gigantes carnívoras.
Durante la época Paleoceno ocurrió un aumento exponencial de
mamíferos primitivos, que durante el Eoceno siguieron divergiendo y
aparecerían por primera vez todos los órdenes modernos.
Durante la época Oligoceno evolucionaron muchas familias modernas de
mamíferos, incluidos los primeros simios en África.
Sin embargo aquí también ocurrió una extinción al final del Pleistoceno
se barajan las hipótesis de que fue debido a un cambio climático o bien, por la
influencia de los humanos que se dispersaron por más zonas.
Pastizales y sabanas se dispersaron a lo largo de gran parte de América
durante el Mioceno y los desiertos durante el Plioceno y Pleistoceno. Sin
embargo durante el Pleistoceno, comunidades vegetales cambiaron
dinámicamente debido a climas fluctuantes a consecuencia de avances y
retrocesos de los glaciares continentales.
37
Los ancestros humanos aparecieron en África durante las épocas
Mioceno tardío y Plioceno temprano. Homo el género al que pertenecemos
apareció aproximadamente hace 2.5 millones de años.
Sin embargo aquí también ocurrió una extinción al final del Pleistoceno
se barajan las hipótesis de que fue debido a un cambio climático o bien, por la
influencia de los humanos que se dispersaron por más zonas. (Reguant, 2005)
4.5.1. Evolución biológica y tectónica de placas durante
el Cenozoico
El límite entre el Cenozoico y Mesozoico de denomina límite K-T
(Cretácico- Terciario) pudiendo afirmar que la era Cenozoica se considera
como una etapa de cambio radical en la Tierra y es la era con más extenso y
excelente registro geológico debido al resultado de la distribución y posición de
los continentes, parecidos al de la actualidad, alcanzando las condiciones
ambientales recientes. Esta era representa una transición gradual a las
condiciones ambientales presentes. La fragmentación del Pangea provocó la
mayor concentración orogénica que se concentró en los cinturones Alpino que
incluye las regiones montañosas del sur de Europa y norte de África, se
extiende este a través del medio Oriente y la India para adentrarse al sureste
asiático. Y Circumpacífico que incluye toda la cuenca del océano Pacífico. La
actividad de este segundo cinturón ha dado origen a las islas Aleutianas,
Filipinas y a las de Japón.
Durante el Mesozoico comenzó a formarse el cinturón Alpino-Himalaya
que continuó durante las épocas de Eoceno (Figura 24) y Mioceno Tardío, al
mismo tiempo que las placas de África y Arabia se movían hacia el norte contra
Eurasia dando como resultado una deformación de la convergencia de las
placas formó los montes Pirineos entre España y Francia, los Alpes, los
Apeninos en Italia y los montes Atlas en África. Los volcanes activos en Italia y
la actividad sísmica del sur de Europa y el medio Oriente muestran que el
cinturón continúa activo. Los Andes se formaron en América como
consecuencia de la subducción entre la placa Farallón y posteriormente la de
Cocos ( Hallam, 1981).
38
Figura 24: Mapa del Eoceno. Fuente:
“http://agrega.juntadeandalucia.es/repositorio/10042013/4e/es-
an_2013041012_9135326/paleontologia1/Eoceno.html”
El clima en el Cenozoico era más frío y seco en general, lo cual dio lugar
a una vegetación o flora parecida a la de un bosque, pastizal… esta variación
de clima con respecto a la del Mesozoico fue debida a todos estos cambios en
el desplazamiento de los continentes. Los primeros 20 millones de años fueron
cálidos, con desarrollo de selvas tropicales cercanos a los polos, por lo tanto,
los mamíferos y aves aquí se desarrollaron en un clima húmedo y caluroso. Los
océanos se enfriaron y surgieron los casquetes polares, cambiando el clima.
Este cambio de clima provocó la desaparición de algunas especies,
sobreviviendo los mejores adaptados, surgiendo así los antepasados de los
mamíferos actuales. En el Paleoceno se vio un desarrollo de los mamíferos en
los ecosistemas gracias la extinción de los dinosaurios, apareciendo grandes
mamíferos. También muchos reptiles que sobrevivieron lograron diversificarse
y en este período surgieron aves carnívoras.
En esta era destaca el famoso gran intercambio biótico Americano o
GABI que tuvo lugar entre América del Norte con la del Sur en el Plioceno
(González, 2013). El intercambio se pudo realizar gracias al Istmo de Panamá,
que unió las dos masas separadas hasta entonces. Afectó sobre todo a
mamíferos como caballos, dientes de sable, aunque también migraron aves,
perezosos, aunque no todos los niveles de especies tuvieron el mismo éxito de
sobrevivir o adaptarse.
39
Las especies procedentes de América del Norte si tuvieron una
capacidad de adaptarse en el Sur, hecho que no fue recíproco con las especies
del Sur. Por lo que los científicos coinciden en el desequilibrio adaptativo que
hubo entre las dos Américas. Principalmente fue por los cambios climáticos que
hubo a finales del Plioceno junto con la elevación de los Andes (Hoorn, 2010).
que originó un enfriamiento que provocó que los bosques tropicales estuvieran
exclusivamente en la zona ecuatorial de Sudamérica, mientras en el resto
dominaban sabanas, como es el caso de América del Norte ya que en América
del Sur todavía no había sabana. Y otro factor fue que América del Norte ya
había sufrido intercambios previamente con Eurasia (Tarling, 1982).
En el Pleistoceno se encontraban ya los continentes en sus posiciones
actuales.
Figura 25: Animales del Pleistoceno. Fuente:
“https://es.scribd.com/document/382901842/Animales-Pleistoceno”
En el Pleistoceno (Figura 26), los mamíferos eran los seres vivos
dominantes, la tendencia evolutiva fue hacia el gigantismo (mamuts, bisontes,
elefantes…) (Figura 25). En este período también ocurrieron unos períodos de
glaciación, que consistió en unos momentos de extensión glaciar.
40
Figura 26: Mapa del Pleistoceno. Fuente: “https://sites.google.com/site/historiadelatierra05/la-
tierra-en-la-era-terciaria-cenozoico”
El Holoceno es el último período de esta era que abarca hasta la
actualidad, con respecto a la tectónica de placas, aquí varió el nivel del mar
(alrededor de 35 m) debido a las fundiciones de los hielos. Se extinguieron un
gran número de especies grandes de mamíferos (mamuts, megaterios…).
5. CASOS ESPECÍFICOS
5.1. Regulación de la diversidad marina por la
tectónica de placas
Los científicos Zaffos, Finnegan y Peters (2017) han encontrado una
afinidad positiva entre las tasas de movimiento de las placas y la diversidad
marina. Sobre todo durante la ruptura en el Mesozoico del supercontinente
Pangea, se ha ejercido un control a largo plazo sobre los organismos marinos
en el Fanerozoico. Muchos de los cambios del clima son producidos por la
tectónica de placas que han afectado positiva o negativamente a la
biodiversidad. Para probar esta hipótesis se han analizado los datos de los
fósiles y se han hecho análisis cuantitativos de cambios continuos en
reconstrucciones paleogeográficas a largo plazo.
41
Se puede concluir que la diversidad de animales marinos en los últimos
443 millones de años se debe a la ruptura y unión del supercontinente Pangea.
Las fragmentaciones del supercontinente han dado como resultado a la
formación de barreras geográficas que separan las faunas inicialmente bien
mezcladas, favoreciendo la formación de nuevas familias y un aumento en la
riqueza taxonómica global.
Otro factor a tener en cuenta, es que el tamaño de la Tierra no se
modifica, por lo que en el fondo del mar, mientras que por un lado se está
destruyendo, por el otro se está creando nueva corteza, por tanto, la corteza
terrestre no tiene más de 200 millones de años de antigüedad (Figura 27).
Como argumentan Cermeño, Benton, Paz y Vérad (2017), en los últimos
200 millones de años, se ha producido en la tectónica de placas una
desaceleración que coincide con un acrecentamiento en la biodiversidad
marina (Pomerol, 1974). Puesto que se destruye más lentamente un hábitat, y
por tanto, da lugar a más tiempo para que se puedan desarrollar los
organismos. Este hecho explica también porque la diversidad marina en los
océanos es menor que la diversidad que se muestra en los ecosistemas
terrestres.
Figura 27: Mapa del fondo marino hace millones de años. Fuente:
“https://www.dicat.csic.es/es/2017/670-el-movimiento-de-las-placas-tectonicas-influyo-en-la-
aparicion-y-desaparicion-de-nuevas-especies-marinas”
42
5.2. La tectónica de placas impulsa la biodiversidad
de los arrecifes tropicales
La ruptura de Gondwana en el Cretácico modificó fuertemente la
distribución global de las aguas poco profundas, remodelando la configuración
de las cuencas marinas de los mares tropicales. Los movimientos de las placas
tectónicas durante los últimos 140 millones de años pronostican un surgimiento
y movimiento de los puntos críticos de diversidad en los arrecifes tropicales, por
lo tanto, la tectónica de placas desempeñó un papel fundamental impulsando la
biodiversidad contenida en los arrecifes tropicales. La dinámica espacial de los
arrecifes tropicales manifiesta la diversificación de la fauna en el océano Tetis
durante el Cretácico y Cenozoico temprano. Los investigadores Leprieur,
Descombes, Gaboriau, Cowman, Parravicini, Kulbicki, Melián, Santana, Heine,
Mouillot, Bellwood, y Pellissier (2016), han estudiado el patrón geográfico por el
cual nuevas especies de corales y peces de los arrecifes evolucionaron a lo
largo de millones de años gracias al movimiento de la tectónica de placas. Para
llegar a esta conclusión, dispusieron diferentes simulaciones y los datos de los
cambios geológicos del fondo marino a lo largo de toda la historia de la Tierra y
de la expansión de los trópicos gracias a los fósiles de especies de corales
tropicales (Figura 28).
Figura 28: Distribución de fondos oceánicos poco profundos y profundos en los últimos 140
millones de años. El límite tropical latitudinal se obtuvo de la distribución fósil del coral. El azul
claro representa el océano tropical profundo, mientras que el amarillo representa los arrecifes
tropicales poco profundos. El blanco y el gris claro representan el océano profundo y aguas
poco profundas fuera del límite tropical, respectivamente. Fuente: “Leprieur etal (2016)”
43
Creando así un modelo espacial dinámico que indica donde había aguas
calientes y poco profundas en las cuales tuvo lugar el desarrollo de los corales
y otros organismos. Es decir, tomaron cualquier especie marina que vivió en los
arrecifes tropicales hace 100 millones de años, entonces si ese arrecife se ha
dividido en dos debido al movimiento producido por la tectónica, entonces las
poblaciones con el tiempo evolucionan independientemente, formando dos
especies distintas al final. Hace más de 50 millones de años también hubo otra
fragmentación importante en la parte occidental del Tetis, entre África y
Eurasia. Las placas tectónicas se separaron y mezclaron esas aguas, con el
surgimiento de nuevos hábitats y por tanto, nuevas especies. Cabe destacar
que los arrecifes de corales tienen una historia muy larga, no obstante, estos
ecosistemas son muy sensibles a los cambios de temperatura. A día de hoy
están en peligro. Sobre todo la Gran Barrera de Coral, en Australia está
experimentando el mayor blanqueamiento hasta el momento.
5.3. Biogeografía y evolución de las islas Galápagos
Hace aproximadamente unos 14 millones de años que las cimas de
varios volcanes surgieron sobre la superficie del océano Pacífico, gracias al
movimiento de las placas Cocos Y Nazca, formando el archipiélago de las
Galápagos, es decir, que nunca se produjo unas conexiones terrestres con los
continentes. La colonización de las Galápagos por una biota del Pacífico
oriental entre el Cretácico tardío y el Terciario medio sirve para comprender los
modelos de diferenciación evolutiva. Según John Grehan (2001), actualmente
para las especies endémicas de las Galápagos encontramos 25 taxones de
animales y plantas (con buenos y malos medios de dispersión). Aquí fue donde
Darwin se inspiró para la teoría de la evolución gracias a la selección natural.
Las Galápagos se formaron gracias a un punto caliente (formándose
volcanes bajo el suelo oceánico). Este archipiélago actúa como una cinta
transportadora, donde se origina nuevas islas y por tanto, nueva vida con la
aparición de nuevas especies (Sallarés, Charvis y Calahorrano, A. 2009).
44
Figura 29: Volcanes de las Galápagos: creación, erosión y movimiento. Fuente:
https://es.earthquake-report.com/2010/08/24/understanding-the-creation-and-the-earthquakes-
of-the-galapagos-
islands/#:~:text=Las%20Gal%C3%A1pagos%20est%C3%A1n%20ubicadas%20en,oeste)%20(
ver%20mapa).&text=Este%20movimiento%20de%20la%20placa,islas%20volc%C3%A1nicas%
20que%20llamamos%20Gal%C3%A1pagos.
5.4. La tectónica de placas impulsa la evolución de
los primates
Según Fleagle y Gilbert (2006), la distribución biogeográfica actual de los
primates es el resultado de una serie de eventos a lo largo de la Era
Cenozoica. Muchos de los cambios drásticos que se han producido en los
primates están directamente relacionados con los eventos climáticos globales y
con cambios geológicos debidos a las interconexiones entre continentes
(incluidos puentes terrestres que posibilitan la dispersión por mar abierto y
saltos intermedios de islas).
45
Las posiciones relativas y la conexión entre continentes han tenido una
importancia sobre el efecto en la historia de la evolución de los primates. Las
diferencias entre los primates de África y Asia durante el Eoceno y Oligoceno
son el resultado de una falta de conexión entre estas regiones continentales
durante el Paleógeno. La ausencia de primates en América del sur refleja el
asilamiento de este continente durante la mayor parte del Cenozoico.
La dispersión de los homínidos de África a Eurasia a finales del Mioceno
temprano fue posible gracias a la conexión inicial entre África y Asia occidental,
cerrando el Tetis. La conexión entre América del Sur con América del Norte a
principios del Plioceno hizo posible que se dispersaran los primates por las
zonas tropicales del Norte y mucho más tarde facilitó la propagación del ser
humano del Norte al Sur.
La tectónica de placas también cuenta con eventos tectónicos a largo
plazo que son menos radicales, que ayudaron a la evolución de los primates,
como las montañas y el cauce de los grandes ríos que son importantes para el
proceso de especiación y distribuciones.
Figura 30: Distribución geográfica de los homínidos comparada con la distribución de los
primates hace 55 millones de años. Fuente: “Fleagle and Gilbert (2006)””
46
Otro factor importante en esta evolución ha sido el clima, puesto que se
relaciona directamente con la tectónica de placas, ya que el movimiento de la
tectónica de placas produce cambios en el ambiente.
La dispersión inicial de los primates en los continentes de América del
Norte, Europa y Asia comenzó en la época del Eoceno, siendo factible la
dispersión en latitudes altas gracias a una subida de temperaturas que se
produjo en el límite del Paleoceno-Eoceno.
Por otro lado la distribución de los homínidos se ha relacionado con
patrones cambiantes de humedad y aridez. En el Plioceno y Pleistoceno de
África se ha atribuido la aparición y desaparición de homínidos a cambios
climáticos.
6. REFLEXIÓN FINAL
El presente trabajo ha puesto de manifiesto el poder que ha tenido y
tiene la tectónica de placas, contribuyendo considerablemente al cambio con
respecto la distribución geográfica de los seres vivos y su evolución, dando
lugar a la gran biodiversidad actual.
Del trabajo presentado se deduce la importancia de la tectónica de
placas que durante miles de millones de años ha ayudado al desarrollo de los
distintos organismos, gracias al dinamismo y adaptación continuo de estos, al
igual que la extinción de aquellos organismos que no se han podido adaptar a
cambios radicales del clima, a la separación o unión de los continentes…
Es difícil entender qué futuro nos deparará el futuro si no entendemos su
origen, es decir, interesa predecir el movimiento de las placas tectónicas en un
futuro próximo. Cabe destacar que la tectónica de placas sigue en constante
cambio, incluso en nuestros días, lo que nos hace especular sobre su futuro y
la evolución que ello conlleva. Si se modifica el estilo de la tectónica de placas,
la temperatura del manto podría cambiar logrando afectar a nuestra litosfera
con el resto del interior, o burbujas de materiales geológicos del tamaño de
continentes podrían desplazarse hasta la superficie, causando súper-volcanes
y liberando materiales fluidos y gaseosos. Por lo que debemos estudiar y
47
predecir estas catástrofes para mitigar lo máximo posible los efectos
(Korenaga, 2012).
Se especula que el Mediterráneo pueda asilarse del océano Atlántico
evaporándose y convirtiéndose en una cordillera. Australia acabará chocando
contra China y en la Tierra habrá una nova Pangea dentro de 250 millones de
años. Tampoco habrá sobre la Tierra casquetes polares, ya que la temperatura
promedio será de 13 grados centígrados superior a la actual. Por lo que las
condiciones cambiantes producidas por la tectónica de placas darán lugar a
una nueva situación ambiental global donde sobrevivirán los mejores
adaptados al distinto entorno que se producirá.
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