Introducción a la ciencia. Una guía para todos (o casi) (27 page)

Todos los intervalos de la escala geológica del tiempo se definen de esta manera, en términos de cambios en el registro fósil; así, las eras son largos intervalos cuyos límites están marcados por cambios muy dramáticos en las formas de vida de la Tierra, mientras que los períodos son intervalos más breves (subdivisiones de las eras) marcados por extinciones menos importantes de formas de vida, salvo cuando el final de una era y el final de un período coinciden. Hace aproximadamente 250 millones de años, en la era que siguió al paleozoico —el mesozoico— la vida comenzó a recuperarse cuando la Pangea inició su fragmentación y el clima del planeta se hizo más cálido. Los primeros mamíferos aparecieron realmente a comienzos del mesozoico, pero durante cientos de millones de años ocuparon un segundo plano, ya que fueron los dinosaurios, al menos por lo que se refiere a animales terrestres, los que llegaron a dominar esta era.

La Pangea, en realidad, había empezado a fragmentarse casi en el momento en que terminó de formarse. El primer rift se produjo a lo largo de una línea que corresponde al Mediterráneo y al Caribe actuales, desgajándose lo que más o menos podía ser el viejo continente de Gondwana, que de nuevo quedó separado de los continentes del norte, y rompiéndose luego en los fragmentos que conocemos hoy en día. En el norte, el supercontinente de Laurasia, que se individualizó al romperse la Pangea, empezó también a fragmentarse, separándose en trozos menores. Así pues, el mayor «rift» se situó entre América del Norte y Europa. Finalmente, Groenlandia se separó de América del Norte y se individualizó cuando el continente norteamericano se desplazó hacia el oeste. La apertura del Atlántico Norte fue uno de los últimos capítulos de este fraccionamiento, ya que la parte septentrional de América del Norte, Groenlandia y Europa seguían estando todavía unidas en el norte hace unos 65 millones de años, en la época de la extinción de los dinosaurios. Se dio la coincidencia de que esta última gran ruptura de la parte norte del supercontinente se produjo aproximadamente al mismo tiempo que la separación entre Australia y la Antártida, con el último rift importante en lo que quedaba del continente de Gondwana. Desde entonces, coincidiendo casi exactamente con la era de los mamíferos, la historia de la deriva continental se refiere a los continentes casi tal como los conocemos ahora, habiéndose movido éstos lentamente hacia las posiciones en que hoy en día se encuentran.

El ensanchamiento del Atlántico Norte hasta alcanzar su tamaño actual ha necesitado más o menos los últimos 65 millones de años, y este intervalo de tiempo, desde la extinción de los dinosaurios, marca una nueva era (que aún no ha terminado) dentro del cómputo del tiempo geológico. Se trata del cenozoico, la era de los mamíferos. En comparación con algunas de las cifras que hemos estado barajando, 65 millones de años suena como un breve intervalo, y realmente lo es, dentro del contexto geológico. Pero, durante el cenozoico, la era de los mamíferos, la mitad de todos los fondos marinos de la Tierra ha sido tragada por las profundas fosas oceánicas en el cinturón de convección de los fondos marinos y se ha destruido, quedando reemplazada por la nueva corteza oceánica que se expande a partir de las dorsales oceánicas. Los océanos cubren dos tercios de la superficie de la Tierra; así pues, esto significa que, desde la época de los dinosaurios, se ha reciclado y renovado un tercio de la totalidad de la corteza que constituye la superficie de la Tierra.

Es la actual actividad tectónica de la Tierra la que hace que algunas regiones sean más propensas a los terremotos y a la actividad volcánica que otras zonas del planeta. La actividad sísmica se produce generalmente en los márgenes o bordes (de todo tipo) de las placas, siendo la actividad volcánica especialmente frecuente allí donde la corteza oceánica se está hundiendo en profundas fosas, fundiéndose, con emisión de masas de rocas calientes y fundidas que ascienden para salir violentamente a través de cadenas montañosas que se forman en el continente vecino, donde la corteza continental se está desplomando al alcanzar dicho continente una fosa.
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Como muestra el destino que tuvieron la Pangea y el continente de Gondwana, a largo plazo ningún lugar de la Tierra está a salvo de la actividad sísmica. A muy largo plazo, pueden abrirse nuevos rifts en cualquier lugar, incluso en medio de un continente, dividiéndolo de la misma forma en que África está siendo dividida actualmente a lo largo del Valle del Gran Rift. Incluso lugares como las Highlands en Escocia, los Apalaches, o los montes Urales (que se encuentran hoy en día totalmente alejados de las fronteras entre placas) pueden sufrir aún el fragor de la actividad sísmica cuando las viejas juntas que había entre antiguos continentes se asienten un poco más firmemente en su lugar.

Toda esta actividad tiene una importancia inmediata a la hora de explicar la historia de la vida en la Tierra y también con respecto a nuestro tema principal: la relación entre la humanidad y el universo. La vida ha existido en la Tierra casi desde el momento en que el planeta se enfrió: se han encontrado rastros de bacterias, como restos fosilizados, en rocas que tenían más de tres mil millones de años. No está claro cómo surgió exactamente la vida en nuestro planeta, pero la actividad geológica puede haber desempeñado aquí también un importante papel. Según la vieja teoría, una mezcla de sustancias químicas que se elaboró en un mar poco profundo (o lo que Darwin denominó «una pequeña laguna caliente») y que recibió energía de la luz del Sol y de fuertes tormentas eléctricas pudo haber producido las primeras moléculas capaces de autorreproducirse. Un punto de vista minoritario (pero respetable) es que los primeros organismos reproductores se formaron en algún otro lugar del universo, quizás en nubes de materia en el espacio, y fueron traídos a la Tierra por unos cometas. El mérito de esta teoría es que significa que transcurrieron miles de millones de años antes de que la Tierra se formara, durante los cuales podían haberse producido los necesarios procesos prebióticos y explica por qué la vida surgió en la Tierra con tanta rapidez después de formarse el planeta: no tuvo que empezar de la nada. Sin embargo, una de las últimas propuestas parte del descubrimiento de unas extrañas formas de vida que viven actualmente en zonas muy profundas de los océanos, y consiguen su energía, no de la luz del Sol, sino del calor que emerge de chimeneas volcánicas, grietas en los fondos marinos que producen masas de agua hirviendo y una química activa en la que interviene el sulfuro de hidrógeno. Existe la posibilidad de que una actividad de este tipo pueda haber producido las primeras moléculas autorreproductoras en nuestro planeta.

Sabemos muy poco sobre la historia de los primeros tiempos de la vida en la Tierra y esto se debe a dos razones: la primera es que las formas de vida tenían un cuerpo blando y carecían de esqueletos u otras partes duras que hubieran podido fosilizarse al morir dichas formas de vida. En segundo lugar, la vida existió al principio solamente en el mar, por lo que los restos fósiles decantados en el fondo marino debieron desaparecer, ya que desde entonces el fondo ha sido reciclado varias veces por la actividad tectónica, salvo cuando esta actividad ha levantado el suelo marino y lo ha convertido en parte de un continente, como está sucediendo hoy en día en el Mediterráneo.

Los límites en la escala cronoestratigráfica están marcados por los cambios en el registro fósil de la vida en la Tierra. El más relevante de estos límites es el que se sitúa entre el precámbrico, que representa toda la historia de la Tierra desde sus orígenes hasta hace unos 600 millones de años, y todo lo que es más reciente. Durante casi cuatro mil millones de años, la evolución tuvo lugar en los océanos, en forma de criaturas unicelulares de cuerpo blando que nos han dejado unos cuantos restos para proceder a su estudio. Sin embargo, hacia el final del precámbrico, la vida empezó a diversificarse en formas multicelulares, como medusas, gusanos, esponjas y otras similares que, aunque escasas, aparecen en el registro fósil. Luego llegó la explosión cámbrica —no tanto una explosión de vida, como una explosión en el registro fósil—, que comenzó hace unos 600 millones de años, cuando las criaturas vivientes desarrollaron características tales como conchas que fosilizaban sin dificultad y (asimismo importante) que son fácilmente reconocibles hoy en día.
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Sin embargo, todo esto sucedió mucho antes de que la vida emergiera y fuera a tierra firme, donde los continentes no eran más que rocas estériles. Aunque la vida llegó finalmente a transformar la Tierra, las mismas rocas han desempeñado también un papel en la evolución de la vida, ya que su lenta deriva por la superficie del planeta ha aportado cambios notables en el medio ambiente en que la vida se desarrolla, y esto ya sucedía incluso antes de que la vida se trasladara a tierra firme.

Hace aproximadamente 440 millones de años, se produjo una extinción masiva de la vida en la Tierra, en la que desaparecieron muchas especies. La catástrofe es tan evidente en el registro fósil, que se utiliza para marcar el final de un período geológico, el ordovícico. Parece que esta extinción ocupa el segundo lugar en importancia dentro de las extinciones de formas de vida que ha sufrido nuestro planeta. Sucedió justamente en la época en que el continente de Gondwana, que se había formado durante la última parte del ordovícico, se desplazó sobre el polo Sur y quedó en parte cubierto de hielo.

Cuando un período glacial se origina de esta forma, no son sólo las regiones polares las que resultan afectadas. El hielo únicamente puede crecer sobre los polos de nuestro planeta si se corta el aporte de las corrientes oceánicas que traen agua caliente de las latitudes tropicales. La manera más directa en que puede suceder algo así es tener una masa de tierra sentada a horcajadas sobre uno de los polos.
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La tierra también proporciona una superficie sobre la cual puede depositarse la nieve. En vez de caer sobre el mar y fundirse, puede acumularse, formando capas de hielo y glaciares a medida que transcurren los siglos. Así pues, el propio hielo y la nieve pueden contribuir al enfriamiento, porque reflejan y rechazan el calor del Sol que, de otra forma, calentaría la superficie del planeta, ya sea esta superficie terrestre o marina. El resultado es que toda la Tierra, no sólo la zona polar que se ve afectada directamente, siente el frío, y las pautas de los vientos y del clima cambian en todo el globo.

Por lo que respecta a la vida terrestre, como veremos más adelante, un efecto secundario que a veces resulta de crucial importancia es que, debido a que todo el planeta se enfría, se produce menos evaporación en los océanos, por lo que los vientos son más secos y en el aire es menor la humedad que podría caer sobre la tierra en forma de lluvia. Esto no era demasiado importante para la vida al final del ordovícico, puesto que no había vida en tierra. Sin embargo, lo que sí vemos claramente en el registro fósil de los organismos marinos de la época es que especies que estaban adaptadas a condiciones de aguas frías se trasladaron hacia el ecuador. Ahora bien, las especies que estaban adaptadas a condiciones de aguas cálidas —la mayoría— no tenían hacia dónde ir. En consecuencia, desaparecieron.

Fue después de este desastre cuando la vida no sólo se recuperó, sino que se trasladó a tierra firme, y en este proceso también desempeñó un papel la deriva continental. Cuando el continente de Gondwana se desplazó abandonando el polo Sur, la carga de hielo que llevaba se fundió. Las aguas cálidas volvieron a las altas latitudes del sur y las glaciaciones terminaron. Al mismo tiempo —o, más bien, después de unas cuantas decenas de millones de años— el polo Norte quedó cubierto por los océanos, y los fragmentos de tierra que actualmente constituyen América del Norte, Europa y Asia se dispersaron en torno al ecuador. Entre ellos había mares poco profundos que bañaban sus costas. El intervalo transcurrido entre hace unos 440 millones de años y hace, más o menos, 360 millones de años (que abarca dos períodos geológicos: el silúrico y el devónico) fue especialmente caliente, quizá porque la actividad volcánica asociada con estos movimientos continentales había hecho que la atmósfera fuera rica en dióxido de carbono, un gas que capta el calor del Sol por el llamado efecto invernadero, y esto favoreció el florecimiento de la vida sobre el planeta. Sin embargo, la característica más importante del medio ambiente en aquel momento (desde nuestra propia perspectiva) puede haber sido la poca profundidad de los mares que bordeaban entonces las masas de tierra. Esto significa la existencia de grandes superficies que estaban totalmente cubiertas por el agua durante la pleamar y quedaban descubiertas con la bajamar.

La cantidad especialmente grande de dióxido de carbono que calentaba la Tierra durante el silúrico también favoreció el crecimiento de las plantas, ya que éstas absorben dióxido de carbono durante la fotosíntesis y lo utilizan para fabricar sus tejidos. Carl Sagan lo expresó en una de sus más memorables frases: «Un árbol está en gran medida hecho de aire». Muchas plantas crecen con más fuerza cuando aumenta el aporte de dióxido de carbono. En el silúrico, las plantas que crecían en deltas fluviales y estuarios poco profundos sometidos a las mareas no estarían cubiertas de agua durante la bajamar, por lo que correrían el riesgo de secarse; pero así, también recibirían más directamente la luz solar, que es el otro ingrediente esencial para la fotosíntesis. En la lucha por la supervivencia, las plantas que pudieran tolerar condiciones de mayor sequedad, tendrían también una clara ventaja y se desplazarían a tierra firme, saliendo del biológicamente rico dominio mareal y obteniendo así un aporte ininterrumpido de luz solar.

La vida animal no tardó en seguir a las primeras plantas en su desplazamiento a tierra firme, por una razón que resulta obvia: los mares estaban demasiado poblados, mientras que la tierra, una vez que en ella hubo plantas que aportaran alimento, ofrecía algo así como una ruta alternativa. Vale la pena detenerse un momento para reflexionar sobre esto. Las formas de vida que tienen más éxito son aquellas que están excelentemente adaptadas a sus nichos ecológicos y nunca tienen que cambiar mucho. Muchas de las bacterias que viven actualmente en la Tierra son idénticas en lo esencial a aquellas predecesoras suyas que ya estaban por aquí cuando el mundo era joven, hace tres mil millones de años. Son las grandes supervivientes, el auténtico éxito de la evolución.