Escala temporal geológica

La escala temporal geológica, escala de tiempo geológico o tabla cronoestratigráfica internacional es el marco de referencia para representar los eventos de la historia de la Tierra y de la vida ordenados cronológicamente. Establece divisiones y subdivisiones de las rocas según su edad relativa y del tiempo absoluto transcurrido desde la formación de la Tierra hasta la actualidad, en una doble dimensión: estratigráfica y cronológica. Estas divisiones están basadas principalmente en los cambios faunísticos observables en el registro fósil y han podido ser datadas por métodos radiométricos. La escala resume y unifica los resultados del trabajo sobre geología histórica realizado durante varios siglos por naturalistas, geólogos, paleontólogos y otros muchos especialistas. Desde 1974 la elaboración formal de la escala se realiza por la Comisión Internacional de Estratigrafía de la Unión Internacional de Ciencias Geológicas y los cambios, tras algunos años de estudios y deliberaciones por subcomisiones específicas, han de ser ratificados en congresos mundiales.

Tiempo Geológico

La escala del tiempo geológico abarca toda la historia de la Tierra. Se encuentra enmarcada a lo largo de aproximadamente 4.567 Ga (Gigaannum, mil millones de años), en que se dataron los primeros materiales acrecionados del sistema solar, dando la edad de la tierra en 4.54 Ga, al comienzo del Eón Hadeico. Al final de la escala, se toma el día presente incluido en el Cuaternario Holoceno.

Terminología

La unidad de tiempo mayor utilizada en geología histórica es el tiempo o supereón, que está compuesto por eones. Los eones se dividen en eras, que a su vez se dividen en períodos, épocas y edades. Al mismo tiempo, los paleontólogos definen un sistema de etapas faunales, de duración variable, basada en los cambios observados en los conjuntos de fósiles. En muchos casos, esas etapas de fauna se han adoptado a la nomenclatura geológica, aunque, en general, se han establecido más etapas faunales que unidades de tiempo geológico.

Los geólogos tienden a hablar en términos de Superior/Tardío, Inferior/Temprano y Medio para referirse a partes de períodos y de otras unidades, como por ejemplo, "Jurásico Superior" y "Cámbrico Medio". Los términos Superior, Inferior y Medio se suelen aplicar a las rocas, mientras que Tardío, Temprano y Medio se suelen aplicar al tiempo. Los adjetivos se escriben con la inicial en mayúscula cuando la subdivisión es reconocida oficialmente, y en minúscula cuando no.

Puesto que las unidades de tiempo geológicas que ocurren al mismo tiempo en diferentes partes del mundo pueden parecer diferentes y contener diferentes fósiles, hay muchos ejemplos históricos de diferentes nombres para el mismo período en diferentes ubicaciones. Por ejemplo, en Norteamérica al Cámbrico Inferior se le denominó serie Waucoban. Un aspecto clave de la labor de la Comisión Internacional de Estratigrafía es conciliar estos conflictos en terminología y definir límites universales que puedan ser utilizados en todo el mundo.

Unidad geocronológica

Las unidades geocronológicas son divisiones de tiempo utilizadas en geología histórica para formar la escala temporal geológica. 

La unidad básica es la edad, y se agrupan, en orden creciente de duración, en épocas, periodos, eras y eones. 

Estas unidades de tiempo, y por tanto intangibles, se corresponden una a una con las unidades cronoestratigráficas globales (pisos, series, sistemas, eratemas y eonotemas, respectivamente), que son la justificación material (el registro geológico, tangible) de los eventos paleobiológicos y geológicos de la historia de la Tierra, pretenden dividir el total de los cuerpos de roca de la Tierra ordenados según su tiempo de formación, sin solapamientos ni lagunas.

Los límites de las unidades cronoestratigráficas se establecen según características y eventos paleobiológicos y geológicos, como los cambios de los grupos de organismos predominantes, extinciones masivas, cambios climáticos y fases orogénicas, entre otros. 

La datación absoluta, es decir, valores de tiempo concretos en millones de años de la mayoría de las unidades geocronológicas ha podido hacerse gracias al desarrollo de las técnicas de datación. 

Cuando se han podido precisar los límites temporales de una unidad geocronológica en valores absolutos se corresponderá entonces, también por convenio, con una unidad geocronométrica. La disciplina que estudia las unidades geocronológicas es la Geocronología.

Divisiones

En orden decreciente de jerarquía son:

Supereón 

El supereón es la unidad de tiempo mayor utilizada en geología histórica, está compuesto por eones.

Eón

Un eón se refiere a cada una de las divisiones mayores de tiempo de la historia de la Tierra usadas en la escala temporal geológica. Este tipo de divisiones son unidades geocronológicas, de tiempo, y su equivalente cronoestratigráfico (rocas formadas en ese mismo tiempo) se denomina eonotema. La categoría de rango superior es el supereón y el rango inmediatamente inferior son las eras. El límite tras un eón y el sucesivo debe ser un cambio fundamental en la historia de los organismos vivos. El término proviene del griego antiguo Aιων, Aión, significando “una eternidad”, una edad, una cantidad indefinida de tiempo.

A pesar de la propuesta hecha en 1957 en definir un eón como una unidad de tiempo igual a mil millones de años, la idea no fue aceptada como una unidad de medida en sí y es raramente usada para especificar un periodo exacto de tiempo, sino que se usa como una cantidad grande pero arbitraria de tiempo.

Era geológica

Una era geológica es una unidad geocronológica formal de la escala temporal geológica que representa el tiempo correspondiente a la duración de un eratema, la unidad cronoestratigráfica equivalente que comprende todas las rocas formadas en ese tiempo. Las eras son una de las divisiones mayores del tiempo geológico, son subdivisiones de los eones y se dividen a su vez en períodos.

Las tres eras del eón Fanerozoico reflejan, simplificando mucho, las tres divisiones clásicas de la historia de la vida del planeta, así el Paleozoico representa la “era de los peces”, el Mesozoico la “era de los reptiles” y el Cenozoico la “era de los mamíferos”. Tradicionalmente habían sido denominadas como Era Primaria, Era Secundaria, Era Terciaria y Era Cuaternaria (actualmente el Cuaternario es un período más de la era Cenozoica). El paso de una era a otra está definido por eventos de extinciones masivas globales, que suponen una renovación significativa de las biotas del planeta, tanto marina como terrestre,  así el paso del Paleozoico al Mesozoico está marcado por la extinción masiva del Pérmico-Triásico y el paso del Mesozoico al Cenozoico por la extinción masiva del Cretácico-Terciario.

Las siete eras de los eones Arcaico y Proterozoico, definidas mucho más recientemente, suelen reflejar grandes cambios ambientales (como el aumento del oxígeno en la atmósfera) o climáticos (caracterizados por largos e intensos periodos glaciales).

La duración de las eras es muy variable, así las del eón Arcaico tienen una duración de 300 o 400 millones de años cada una, las del Proterozoico de unos 450 a 900 millones de años, mientras que las del Fanerozoico duraron: 290 millones de años el Paleozoico, 186 Ma el Mesozoico y 65,5 Ma, la actual, el Cenozoico. 

El eón Hadeico, el más antiguo, no está dividido en eras, puesto que no se conservan rocas de ese tiempo, tan solo algún mineral reciclado conservado relicto en rocas más recientes.

Ninguna de las eras del Arcaico y del Proterozoico procede de una unidad cronoestratigráfica equivalente, y sus límites cronológicos se han establecido como unidades geocronométricas, con edades absolutas más o menos arbitrarias consensuadas internacionalmente.

Periodo geológico

Un periodo geológico es una unidad geocronológica formal de la escala temporal geológica que representa el tiempo correspondiente a la duración de un sistema, la unidad cronoestratigráfica equivalente que comprende todas las rocas formadas en ese tiempo. Por ejemplo, las rocas del sistema Silúrico se formaron durante el periodo Silúrico, o los fósiles que encontramos en rocas del sistema Jurásico pertenecen a organismos que vivieron durante el periodo Jurásico.

Los periodos son subdivisiones de las eras geológicas y se dividen a su vez en épocas. Suelen reflejar cambios mayores en las biotas de cada era o aspectos mayores de condiciones climáticas y geológicas. Hay 12 periodos definidos para el eón Fanerozoico, que se dividen en 98 épocas y otros 10 para el eón Proterozoico, no subdivididos en unidades menores. La duración estimada de cada uno de los diferentes periodos va desde los 30 a los 80 millones de años, a excepción del Cuaternario que abarca solo unos 2,58 millones de años y los periodos del Proterozoico, a los que se les han asignado, por convenio, duraciones del orden de los 200 millones de años. Para los eones más antiguos del Precámbrico (Hadeico y Arcaico) no se han podido establecer divisiones en periodos debido, principalmente, a lo limitado y complejo del registro geológico, profundamente alterado o destruido en su mayor parte por la geodinámica cortical posterior.

La mayoría de los nombres de los periodos del Fanerozoico han sido usados desde los albores de la historia de la geología moderna, sin embargo los del Proterozoico han sido establecidos a finales del siglo XX. Los periodos del Fanerozoico adoptan sus nombres de las unidades cronoestratigráficas equivalentes a cada uno, las cuales poseen nombres de orígenes muy diversos. Los hay que proceden de localidades o regiones geográficas (como Devónico, del condado de Devon, Pérmico, de la ciudad de Perm o Jurásico, de los montes del Jura), alguno es relicto de terminologías ahora en desuso (como el Cuaternario, que procede de la antigua división de las eras como Primaria, Secundaria, Terciaria y Cuaternaria), otros tienen su origen en materiales litológicos significativos formados durante ese intervalo de tiempo (como Sidérico, del hierro, Carbonífero, del carbón, o Cretácico, de la creta), otros proceden de la historia humana (nombres de antiguas tribus celtas, como Ordovícico o Silúrico)1 y, excepcionalmente, uno procede de aspectos paleoclimáticos (el Criogénico, que pretende reflejar una fase muy fría de la historia de la Tierra).

Ninguno de los periodos del Proterozoico, a excepción del Ediacárico, procede de una unidad cronoestratigráfica equivalente, y han sido establecidos directamente como unidades geocronométricas, es decir sus límites cronológicos son edades absolutas consensuadas internacionalmente.

Época geológica

Una época geológica es una unidad geocronológica formal de la escala temporal geológica que representa el tiempo correspondiente a la duración de una serie, la unidad cronoestratigráfica equivalente que comprende todas las rocas formadas en ese tiempo. Las épocas son subdivisiones de los periodos geológicos y se dividen a su vez en edades. Suelen reflejar cambios significativos en las biotas de cada periodo. Hay 38 épocas definidas para el eón Fanerozoico que se dividen en 98 edades. La duración estimada de cada una de las diferentes épocas va desde los 13 a los 35 millones de años. Para el Precámbrico no se han podido establecer divisiones en épocas debido a lo escaso de su registro fósil.

Algunas épocas tienen un nombre derivado de una localidad o área (como Lopingiense o Guadalupiense), otras de las características generales de la fauna que habitó durante ese tiempo (como Paleoceno o Eoceno), sin embargo la mayoría de los nombres responde simplemente a la posición relativa dentro de su periodo (como Jurásico temprano o Devónico medio).

Como ejemplo: la Era Cenozoica se divide en tres períodos: Paleógeno, Neógeno y Cuaternario. El periodo Paleógeno se divide en tres épocas: Paleoceno, Eoceno y Oligoceno. La época Paleoceno se divide en tres edades: Daniense, Selandiense y Thanetiense.

Edad geológica

Una edad es una unidad geocronológica formal de la escala temporal geológica que representa el tiempo correspondiente a la duración de un piso. Los pisos, a su vez, son los conjuntos de estratos sucesivos que cubren la totalidad del Fanerozoico (los últimos 542 millones de años), definidos principalmente por criterios bioestratigráficos, es decir, por presentar conjuntos de fósiles consistentes y diferenciables de las unidades adyacentes inferior y superior inmediatas. Cada edad es equivalente a un piso, con una duración media de pocos millones de años. Las técnicas de datación han permitido precisar, con cierto margen de error, los valores absolutos en millones de años correspondientes al inicio y final de cada edad.

Hay 99 pisos, y por tanto 99 edades, definidos o en proceso de definición, que cubren todo el Fanerozoico, sin contar el Holoceno. Para el tiempo Precámbrico no han podido distinguirse ni edades ni épocas, por lo que las divisiones menores de la escala geocronológica global para el Precámbrico se han reconocido hasta la categoría de periodo.

Por convenio cada edad recibe el mismo nombre que su piso correspondiente, así, por ejemplo, podríamos decir que los Tyrannosaurus rex vivieron hacia el final de la edad Maastrichtiense y que no hemos encontrado fósiles de Tyrannosaurus rex en las capas basales del piso Maastrichtiense.

Las edades se agrupan en épocas, al igual que los pisos se agrupan en series. Las edades pueden subdividirse en unidades temporales más pequeñas, crones o biocrones, según se usen criterios magnetoestratigráficos o bioestratigráficos respectivamente. 

Hitos importantes

4.567 Ga: Formación del Sistema Solar

4.54 Ga: Formación de la Tierra

 4 Ga: Fin del Bombardeo intenso tardío, primeras evidencias de vida

3.5 Ga: Inicio de la Fotosíntesis

2.3 Ga: Atmósfera oxigenada, primera Glaciación global

730–635 Ma: Dos glaciaciones globales

542± 0.3 Ma: Explosión cámbrica, Gran propagación de organismos vivos; primer registro fósil en abundancia; Inicio del Paleozoico.

380 Ma: Primeros vertebrados terrestres.

250 Ma: Extinción masiva del Pérmico, Triásico, al menos el 90 % de todos los animales en tierra mueren. Fin del Paleozoico y comienzo del Mesozoico.

65 Ma: Extinción masiva del Cretácico, Terciario, desaparecen los dinosaurios, fin del Mesozoico y comienzo del Cenozoico.

7 Ma: Aparición de los homínidos.

3.9 Ma: Aparición del Australopithecus, ancestro directo del Homo sapiens.

200 Ka: Aparición del primer Homo sapiens moderno en el Este de África.

Pholidogaster

Significado del nombre: Pholidogaster fue nombrado por Thomas Huxley en 1862 y su  nombre significa “Estómago Escamoso".

Clasificación científica:

Reino: Animalia

Filo: Chordata

Subfilo: Vertebrata

Superclase: Tetrapoda

Clase: Amphibia

Subclase: Labyrinthodontia

Superorden: Reptiliomorpha

Orden: Anthracosauria

Suborden: Embolomeri

Familia: Colosteidae

Género: Pholidogaster

Especies:

Pholidogaster pisciformis

Período que hábito: del Viseense tardío al Serpukhoviano temprano (Carbonífero Inferior) aproximadamente hace 330 millones de años.

Localización actual: el Valle de Midland, en las localidades de Ironstone cerca de Gilmerton y Midlothian Coalfield, cerca de Edimburgo, Escocia, Reino Unido.

Hábitat: ríos, lagos y pantanos.

Dimensión: 1 metro de largo.

Tipo de alimentación: carnívora,  posiblemente piscívoro.

Pholidogaster es uno de los primeros tetrápodos identificados, este animal tenía un cuerpo muy largo y delgado, con extremidades pequeñas y débiles, su estructura de hombro está más atrás de lo habitual. Escamas del vientre están presentes, de ahí su nombre, lo que sugiere que se podía arrastrar sobre superficies duras, sin embargo su estilo de vida es principalmente acuática. La estructura de la mandíbula no está definida, ya que los huesos de la mandíbula no están bien conservados. Sin embargo, hay grandes colmillos en la parte delantera de la boca, presumiblemente utilizado para la caza.

Hallazgos: se conoce de sólo dos ejemplares casi completos de Pholidogaster, que se encontraron en Gilmerton, Escocia. Históricamente fue uno de los primeros animales fósiles en mostrar a la ciencia el vínculo evolutivo entre los peces y los anfibios.

Pholiderpeton

Significado del nombre: Pholiderpeton fue nombrado por Thomas Henry Huxley en 1869 y su  nombre significa “Reptil Escamosa".

Clasificación científica:

Reino: Animal

Filo: Chordata

Subfilo: Vertebrados 

Superclase: Tetrapoda 

Superorden: Reptiliomorpha 

Orden: Embolomeri

Familia: Eogyrinidae

Género: Pholiderpeton

Especies:

Pholiderpeton attheyi

Pholiderpeton bretonense

Pholiderpeton scutigerum

Período que hábito: Carbonífero Superior  aproximadamente hace 300 millones de años.

Localización actual: Norte de Inglaterra y Escocia.

Hábitat: Lagos y pantanos de agua dulce del bosque Carbonífero.

Dimensión: 4,6 metros de largo.

Tipo de alimentación: carnívoro,  posiblemente peces y algunos animales terrestres como grandes insectos.

El Eogyrinus es un género extinto de tetrápodos reptiliomorfos, uno de los mayores del período Carbonífero, y probablemente uno de los mayores en su familia, con una longitud de 4,6 metros, con el cuerpo completamente cubierto por escamas, se sugiere que estos antiguos anfibios no respiran en parte a través de sus piel como los anfibios modernos.

Eogyrinus pasaba la mayor parte de su vida en el agua, siendo un nadador de movimientos rápidos gracias al balanceo de su larga cola, que era como una aleta. Sus patas no eran lo suficientemente largas para levantar el cuerpo del suelo por el cual probablemente se arrastraba. Puede que fuera un depredador, acechando a la espera de sus víctimas de la misma forma que hace hoy los cocodrilos, atrapando peces en aguas poco profundas. Aunque probablemente estaba mejor adaptado a cazar en el agua, Eogyrinus también podría haber cazado presas cercanas al agua.

El Eogyrinus tenía el cráneo más alto de casi todos los anfibios, Parecido al del cocodrilo, por eso, quizás pudiera morder con tanta fuerza como el reptil actual, su espina dorsal inusual mente larga, tenía casi el doble de las vértebras de los demás anfibios.

Hallazgos: Varios esqueletos parciales, hallados en las minas de carbón del norte de Inglaterra, en la década de 1870, el material original, holotipo, se encuentran en el Museo Hancock.

Estudios recientes realizados por Jennifer A. Clack sugieren que el anfibio Pholiderpeton descrito por Thomas Henry Huxley en 1869 es el mismo animal que Eogyrinus. Si esto es así, entonces el nombre del Pholiderpeton tiene prioridad.

Proterogyrinus

Significado del nombre: Proterogyrinus fue nombrado por Romer en 1970 y su  nombre significa “renacuajo temprano".

Clasificación científica:

Reino: Animalia

Filo: Chordata

Cladus: Chordata Craniata

Subfilo: Vertebrata

Infrafilo: Gnathostomata

Superclase: Tetrapoda

Clase: Anfibio

Subclase: Labyrinthodontia

Superorden: Reptiliomorpha

Orden: Anthracosauria

Suborden: embolomeri

Familia: Proterogyrinidae

Género: Proterogyrinus

Especies:

Proterogyrinus scheelei

Proterogyrinus pancheni

Período que hábito: Mississippi tardío o Serpukhovier (Carbonífero Inferior) aproximadamente hace 360,7 a 318,1 millones de años.

Localización actual: Escocia, Reino Unido y en Greer al este de Virginia, EE.UU.

Hábitat: ríos, lagos y pantanos.

Dimensión: 2.5 metros de largo.

Tipo de alimentación: carnívoro,  posiblemente peces, grandes artrópodos, reptiles y anfibios.

Durante el período Carbonífero (326 - 318 millones de años), los anfibios fueron un variado grupo de animales que llegaron a dominar el bosque inundado. También evolucionaron en los reptiles, que produjo a los singulares reptiliomorfos.

Proterogyrinus, se considera un reptilomorfo temprano, uno de los más grandes de su región, y estaba perfectamente adaptado para la vida en los pantanos. Se trata de depredadores que cazaban tanto en tierra como en el agua, sin embargo, la estructura del oído parece haber sido adaptado para funcionar mejor bajo el agua, lo que sugiere que puede haber sido un cazador principalmente acuático. En su poderosa mandíbula había dientes afilados que podrían atrapar animales bastante grandes.

La mayoría de los anfibios del Carbonífero eran buenos nadadores y podían moverse rápido a través de los ríos, lagos, pantanos y bosques que rodeaban las tierras bajas, pero también podían caminar sobre la tierra al igual que algunos anfibios de hoy. Muchas especies se mantuvieron en el agua en todo momento o sólo podían moverse a través del barro en las orillas; los reptiliomorfos, en particular el Proterogyrinus, aumento el número de huesos de los dedos, dado mayor destreza en tierra que sus antepasados ​​anfibios, aventurándose más allá en el bosque, siendo capaces de cazar lejos de la orilla del agua.

Hallazgos: se han encontrado muchos especímenes fósiles incluidos varios esqueletos casi completos.

Cazadores de aguas poco profundas

Muchos de los anfibios del periodo carboníferos estaban altamente adaptados a vivir y alimentarse en aguas de poca profundidad y corriente de los pantanos tropicales. Sus miembros se hicieron más débiles y sus cuerpos más plano.

Un problema, sin embargo, fue la articulación de la mandíbula, en formas primitivas la articulación está en la parte posterior del cráneo, detrás del punto de fijación de la columna vertebral. Esto significa que la boca sólo podía ser abierta dejando caer la mandíbula hacia abajo, la rigidez en el cuello lo hacía incapaz de levantar el cráneo mismo, esto no es un problema en aguas abiertas, pero en la tierra y en aguas poco profundas no habría habido espacio para abrir la boca correctamente.

Con el tiempo la articulación de la mandíbula cambio, se trasladó directamente debajo del cóndilo, esto permitió al cráneo inclinarse hacia arriba para abrir la boca mientras la mandíbula estaba todavía en el suelo.

Anfibios de los Pantanos de Carbón

El periodo Carbonífero fue la época de los pantanos de carbón. La unión de los continentes por el desplazamiento de las placas tectónicas, llevó a Europa y África a entrar en contacto con América del Norte, esto origino una enorme cadena montañosa en donde se encontraron estas placas, las cuales al erosionarse arrojaron cantidades de sedimento que se propagaron hacia los mares, formando deltas y marismas, con una espesa vegetación tropical. Estos pantanos estaban llenos de anfibios nadadores.

Géneros:


Proterogyrinus


Pholidogaster


Eogyrinus


Cochleosaurus