Biología y Geología

Antes de que Copérnico a finales del siglo XVI planteara que los planetas giraban en círculos alrededor del Sol (teoría heliocentrista), las ideas predominantes eran las que afirmaban que la Tierra era el centro del Universo (teorías geocentristas).

Newton formuló una ley que explica la dinámica del movimiento de los planetas. Es la ley de la gravitación, primer avance importante para el estudio del Universo.

A comienzos del siglo XX, Hubble consideró que el sistema solar estaba integrado en una galaxia, la Vía Láctea, que a su vez formaba parte de un universo, constituido por millones de galaxias que se separaban unas de otras. Para explicar este alejamiento propuso la teoría del big bang, según la cual hace 15.000 millones de años, el universo estaba comprimido en un punto difícilmente imaginable. Por causas todavía desconocidas, este punto no pudo mantener su equilibrio y se produjo una violenta explosión que dispersó los fragmentos del universo primitivo en todas las direcciones a gran velocidad.

En 1905, Albert Einsten publicó su teoría de la relatividad. Según esta teoría, en el universo no existe ningún punto fijo e inmóvil, sino que todo está en movimiento. No existen por lo tanto, ni velocidades ni medidas absolutas. Asimismo, según esta teoría, la masa de un cuerpo aumenta al aumentar su velocidad y su longitud disminuye en el sentido del movimiento y el tiempo transcurre más despacio. Así, la fuerza gravitatoria universal descrita por Newton no es constante. Una de las consecuencias de la relatividad es que la materia y la energía son intercambiables; es decir, la materia puede transformarse en energía y viceversa.

Las hipótesis de fragmentación o hipótesis catastrofistas.

Parten casi todas de una catástrofe, el choque o el paso muy cercano de dos estrellas. Hoy en día estas teorías están en total desuso porque se considera que tanto el choque de dos estrellas como un acercamiento importante entre las mismas es altamente improbable.

En el siglo XVIII, Buffon sugirió que el origen del sistema solar se debía al choque de una estrella con el Sol: el desprendimiento de material producido en esa gran colisión habría originado los planetas.

Ya en el siglo XX, Hoyle pensó que el Sol podría haber sido la estrella binaria de otra, y así el origen del sistema solar se explicaría por la explosión de esa imaginaria estrella; el material de la misma habría originado los planetas.

Las teorías nebulares

Entre los años 1940 y 1950, los científicos Weizsäcker y Kuiper propusieron la denominada teoría planetesimal, denominada así porque en ella, las partículas de la primitiva nube o nebulosa reciben el nombre de planetésimos o fragmentos de planetas.

Esta teoría relata la formación del sistema solar de la siguiente manera:

Hace unos 5.000 millones de años, una nebulosa comenzó a contraerse y a originar contracciones de materia o glóbulos. Los choques que se produjeron entre los átomos de hidrógeno, en el centro de la nebulosa, dieron lugar a reacciones nucleares, las cuales originaron una enorme cantidad de energía: es el comienzo del Sol.

La radiación del Sol, situado en el centro de la nebulosa, propició la vaporización del resto de ésta.

El giro de la nebulosa formó un disco aplanado. La nebulosa fue enfriándose, condensándose en partículas de pequeño tamaño (planetésimos) y después en planetoides más grandes.

Los elementos ligeros se condensaron en las zonas más frías, que estaban en el exterior del disco y que dieron lugar a los planetas exteriores ( Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno y Plutón).

Los planetas interiores o terrestres (Mercurio, Venus, Tierra y Marte) se calentaron debido a los choques de los planetésimos, se fundieron y se diferenciaron por densidades. Así se originaron un núcleo metálico, una envoltura de rocas y una atmósfera. Posteriormente los planetas se enfriaron.

Los planetas que se iban diferenciando por densidades iban creando una atmósfera con los gases liberados, que sólo era retenida en aquellos planetas que tenían una gravedad importante.

Tres grupos de componentes forman el sistema solar: metales (hierro principalmente), rocas de materiales silicatados (minerales formados por la combinación de silicio y oxígeno con otros elementos químicos) y elementos ligeros, principalmente hidrógeno y helio.

Los tres primeros planetas, Mercurio, Venus y tierra, son los de más alta densidad y tienen por tanto, un alto contenido en hierro y rocas silicatadas.

Mercurio

• Presenta gran cantidad de cráteres de impacto, semejantes a los de la Luna, algunos de gran tamaño.

• También posee grandes llanuras, interpretadas como superficies de lava formadas por emisiones volcánicas.

• Tiene un campo magnético semejante al de la tierra, aunque de muy poca intensidad.

• No tiene una verdadera atmósfera.

• Posee un casquete de hielo en su polo norte.

Venus

• Su atmósfera está formada mayoritariamente por CO2

• La existencia de CO2 crea un enorme efecto invernadero: penetra poca luz del Sol, y a la que penetra le resulta muy difícil salir. Por ello se alcanza temperaturas superficiales de alrededor de 500 ºC.

• Posee un tipo de estructura topográfica especial. Consiste en grandes relieves circulares, con el centro elevado, cuyas dimensiones abarcan desde unos cientos hasta unos pocos miles de kilómetros. Existen también zonas volcánicas parecidas a las terrestres y zonas de intensa fracturación.

Marte

• Su atmósfera está compuesta en un 96% por CO2 y en el 5% restante por nitrógeno y helio.

• Se le conoce como el planeta rojo, debido a la gran suspensión de polvo de óxido de hierro que tiene en su atmósfera.

• Presenta grandes cambios de temperatura, lo que hace que tenga una atmósfera muy dinámica con grandes vientos de más de 100 km/h y fuertes tormentas que afectan a todo el planeta.

• Tiene agua, aunque localizada fundamentalmente en sus dos casquetes polares.

• El hemisferio sur está lleno de cráteres, mientras que el norte prácticamente carece de ellos.

• Se reconoces diferentes estructuras geológicas, tales como: campos de dunas, cráteres de impacto, cuencas de impacto, volcanes (muy numerosos), fosas tectónicas y canales situados en la zona norte del planeta, causados al pareces por agua líquida.

Júpiter

• Tiene el 75% de la mas total de los planetas, aunque su densidad es baja.

• La mayor parte del planeta está formado por gases. El hidrógeno representa el 81%, el helio el 18% y el resto lo componen amoniaco y metano principalmente.

• Como el hidrógeno y el helio son transparentes, lo que vemos de Júpiter son nubes de amoniaco y metano.

• Su parte sólida se localiza en el núcleo del planeta; puede estar formado por silicatos.

• Con esta composición, los conceptos geológicos, tal como los manejamos en la Tierra, no son aplicables a Júpiter ni al resto de los planetas exteriores.

• La fuerte rotación del planeta hace que su atmósfera gire muy deprisa y que se formen bandas de nubes paralelas al ecuador.

• Júpiter emite mucha más energía que la que recibe del Sol.

• Tiene 16 satélites. Lo que le hace parecerse a un pequeño sistema solar.

Saturno

• Lo que más destaca son sus miles de anillos formados por partículas de hielo de tamaños variables que van desde unos metros hasta unos milímetros.

• Tiene 17 satélites.

Urano

• Una de sus principales características es que su eje de giro está inclinado 98º con respecto al plano de rotación.

• Su capa gaseosa está compuesta por hidrógeno, helio, amoniaco y metano. Su superficie es muy homogénea.

• Tiene 9 anillos y 15 satélites.

• Se cree que está formado por tres envolturas: el núcleo formado elementos rocosos, una intermedia acuosa, y la atmósfera, mencionada anteriormente.

Neptuno

• Es un planeta parecido a Júpiter.

• Tiene 8 satélites

• Su atmósfera presenta grandes remolinos que giran a distintas velocidades.

• Tiene 5 anillos parecidos a los de Saturno.

Plutón

• Su tamaño es pequeño, equivalente a la mitad del tamaño de la Luna.

• Su superficie está formada pro metano helado.

Asteroides.

Son cuerpos celestes. El grupo más importante se sitúa entre Marte y Júpiter, en una zona denominada cinturón de asteroides.

Meteoritos

Son fragmentos rocosos que caen a la Tierra. La mayoría de ellos procede del cinturón de asteroides. Posiblemente el choque entre asteroides provocan que los fragmentos liberados se sitúen en órbitas inestables e impacten contra la Tierra y otro planeta. Muchos son muy pequeños y se vaporizan al penetrar en la atmósfera, dejando sólo una ligera estela luminosa: son las estrellas fugaces.

Los meteoritos tienen una gran importancia, tanto para el estudio del sistema solar como para el estudio del interior de la Tierra, ya que tienen una edad de 4.500 millones de años, que es el momento en el que se supone que se originó el sistema solar.

Cometas

Los cometas son objetos que se desplazan en el sistema solar en órbitas muy alargadas. Están formados por núcleo, cabeza y cola. El núcleo está formado por componentes gaseosos helados y rocas. La cabeza y la cola están compuestas por gas y polvo. La cola aparece cuando el cometa se aproxima al Sol. Su brillo tan intenso de debe a la fluorescencia que tienen la cabeza y la cola.

• Existe una teoría denominada acreción heterogénea que sostiene que primero se formó el núcleo, a partir de materia densa y rica en hierro, y que posteriormente se fueron agregando materiales silicatados.

• Otra hipótesis supone que los materiales y planetésimos que impactaron para formar la Tierra eran de naturaleza diversa: unos ricos en hierro y otros en silicatos. La diferenciación entre el núcleo y el manto fue posterior a la formación, ya que la mayor densidad de los materiales ricos en hierro hizo que estos se concentraran en el núcleo. Esta solución se conoce como acreción homogénea.

Ambas teorías consideran que la corteza tiene un origen posterior, formada a partir de la solidificación de materiales volcánicos debido a la disminución de las temperaturas.

La atmósfera

Es la envuelta gaseosa que rodea la Tierra.

• El principal componente de la atmósfera es el nitrógeno (75,51%). Es inerte y se le considera un relleno atmosférico.

• El oxígeno (23,14%), por el contrario es un gas muy activo y se convierta fácilmente en otros elementos por la oxidación mediante la meteorización de las rocas.

• El argón (1,28%), uno de los gases nobles, es inerte. Es desprendido a la atmósfera por los volcanes.

• La cantidad de vapor de agua es pequeña y depende de la temperatura del aire.

• Entre el resto de los componentes destaca el dióxido de carbono (CO2) que representa en la actualidad unas 340 partes por millón del aire seco.

• Otros gases nobles se encuentran aún en cantidades menores.

Estructura de la atmósfera según los cambios de temperatura que presenta en su zonación vertical:

• La Troposfera es la capa que está en contacto con la superficie de la tierra y se caracteriza por una disminución paulatina de la temperatura en altitud hasta alcanzar los -46 ºC a una altura de 8 Km. en los polos y -80 ºC a una altura de 16 Km. en el ecuador. El limite de la troposfera se denomina tropopausa.

• A partir de la tropopausa comienza la estratosfera, en la que la temperatura empieza a aumentar. Esta capa se extiende hasta los 50 Km. de altitud y se caracteriza por no presentar movimientos de los gases. En ella se localiza la capa de ozono. El final de la estratosfera se denomina estratopausa.

• La mesosfera se caracteriza por una fuerte disminución de la temperatura que alcanza los -100 ºC a una altura de 80 Km. (mesopausa).

• La termosfera (también llamada ionosfera) porque los gases se presentan ionizados debido a la radiación ultravioleta. La termosfera alcanza a 800 Km. temperaturas superiores a los 1.000 ºC.

La hidrosfera

Se define como la capa fluida que se encuentra en la superficie de la Tierra. No es propiamente una envuelta como lo puede ser la atmósfera, sino que se distribuye de manera irregular por la superficie de la tierra.

Un 35% de la hidorsfera contiene sales como consecuencia de la acumulación durante millones de años de los materiales en disolución que los ríos han aportado. La evaporación ha ido concentrando las sales. Además hay que tener en cuenta el continuo aporte de las emanaciones volcánicas submarinas.

Mientras que la superficie terrestre estuvo a temperaturas altas, el agua se mantenía en estado de vapor. La disminución de temperatura propició que comenzaran las precipitaciones y así empezó el ciclo del

• Observaciones directas de los materiales de la tierra. Se obtiene una información muy limitada. Las rocas extraídas son comparables a las que afloran en la superficie de la tierra.

• Estudio de minas: 2.000 m de profundidad.

• Sondeos: 7.000 m de profundidad.

• Observaciones indirectas. Aportan más datos sobre el interior de la Tierra.

• Erosión de las montañas que hace aflorar rocas que fueron originadas en profundidad.

• Lavas emitidas por los volcanes, que están formadas por materiales originados a profundidades de hasta 100 km.

• Meteoritos caídos sobre la Tierra, que se consideran como partes del interior de otros planetas.

• Otras características de la Tierra que también sirven para investigar su estructura:

• La densidad de la Tierra, que va aumentando desde la superficie desde 2,8 g/cm3 hasta el interior donde alcanza los 14 g/cm3.

• La presión, que varía desde unas pocas atmósferas en superficie a más de 3.000.000 en el centro de la Tierra (datos teóricos deducidos por métodos indirectos).

• Cálculo de la temperatura del interior de la Tierra. En superficie el grado geotérmico es de un grado por cada 33 m de profundidad, aunque este aumento no puede continuar hacia el interior, pues se alcanzarían temperaturas que harían que la tierra fuera inestable.

• Valores que tiene la gravedad terrestre en distintos puntos del planeta. Se demuestra que en las montañas el valor de la gravedad es menor que en las llanuras al ser el ancho de la corteza (la capa menos densa) mayor.

• El estudio del magnetismo indica que en el núcleo se diferencian dos capas: un núcleo interno sólido y un núcleo externo fluido.

• El estudio por medio de las ondas sísmicas aporta los datos más completos sobre la estructura y composición de la Tierra.

Los terremotos son movimientos bruscos debidos a la rotura y el desplazamiento de rocas de la corteza profunda o del manto superior, como consecuencia del movimiento de las placas litosféricas. Suelen producirse a una profundidad de unos 50 km.

• Registro de las ondas sísmicas.

- Los sismógrafos son los aparatos encargados de registrar las ondas sísmicas.

- Existen tres grandes tipos de ondas sísmicas:

• Ondas P: Son las más rápidas. Vibran en la misma dirección que la dirección de propagación. También se denominan ondas primarias o principales

• Ondas S: Son más lentas que las P. Vibran perpendicularmente a la dirección de propagación. No atraviesan fluidos. También se denominan ondas secundarias.

• Ondas superficiales: son las que al llegar a la superficie causan las catástrofes. Hay dos tipos de ondas superficiales:

• Ondas R (Rayleigh) hacen subir y bajar las partículas del sustrato en un movimiento circular, produciendo un desplazamiento hacia delante y hacia atrás.

• Ondas L (Love) dan lugar a un movimiento latera, perpendicular ala dirección de propagación.

• Características de las ondas sísmicas.

• Cuanto mayor es la densidad del material atravesado, menor es la velocidad de las ondas, y cuanto mayor es su rigidez, mayor es su velocidad.

• Las ondas S no se propagan en fluidos.

• Las curvas P y S tienen una trayectoria curva en determinadas zonas de la tierra y se refractan al cambiar de un medio a otro con características muy diferente (por ejemplo del manto al núcleo).

Del estudio de las ondas sísmicas se deduce que la Tierra tiene una estructura en capas. Cada variación brusca en la velocidad de propagación de las ondas indica que éstas entran en un nuevo tipo de material o en un material con un estado de viscosidad distinto. A estas variaciones bruscas se las denomina discontinuidades.

• La primera se sitúa a 10 km en los océanos y a 30-40 km bajo los continentes, separa la corteza del manto, y se denomina discontinuidad de Mohorovic.

• La segunda se localiza a unos 670 km de profundidad, se denomina discontinuidad de Repetti y marca la transición entre manto superior y el inferior.

• La tercera se localiza a 2.900 km y se denomina discontinuidad de Gutemberg. Separa el manto del núcleo.

• La cuarta discontinuidad se produce a los 5.100 km y se denomina discontinuidad de Wiechert-Lheman.

Se pueden considerar dos criterios para subdividir el planeta en capas:

• Divisiones geoquímicas. El 92% de la tierra está compuesta por:

• Hierro (34,6%).

• Oxígeno (29,2%).

• Silicio (15,2%).

• Magnesio (15,2%)

Estos elementos químicos se combinan formando minerales y se distribuyen en tras grandes capas:

• Corteza. Es la capa más externa y tiene entre 8 y 70 km de espesor. En ella se concentran los elementos más ligeros.

• Manto. Ocupa la mayor masa de la Tierra y llega hasta los 2.900 km de profundidad. El porcentaje de elementos pesados es más alto que en la corteza.

• Núcleo. Ocupa el centro de la tierra. En él se localiza el porcentaje más alto de elementos densos, como el hierro.

• Divisiones dinámicas: Según el comportamiento que tienen los materiales ante las deformaciones. Bajo este criterio se distinguen cuatro capas:

• Litosfera. Es la capa exterior, de naturaleza rígida y quebradiza. Su espesor medio calculado es de 100 km. Está formada por la corteza y la parte superior del manto.

• Astenosfera. Tiene un espesor medio de 200 km. Constituye la parte inferior del manto superior. También se la denomina canal de baja velocidad ya que en ella la velocidad de las ondas sísmicas desciende bruscamente.

• Mesosfera. Coincide con el resto del manto.

• Endosfera. Coincide con el núcleo.

Hay dos tipos básicos de corteza: la corteza oceánica y la corteza continental.

• La corteza oceánica.

• Tiene un espesor mucho menor que la corteza continental; sobrepasa los 12 km.

• Su zona más externa está formada por sedimentos.

• Debajo de esta primera zona se encuentra una capa de rocas volcánicas de composición basáltica, originada por el enfriamiento de la parte fundida del manto al ser emitida a la superficie en forma de lavas.

• La zona más profunda de la corteza oceánica está formada por gabros, rocas que han sufrido un enfriamiento lento en el interior de la tierra y que debido a ello, presentan todo el volumen de la roca formado por cristales.

• La corteza oceánica es joven comparada con la corteza continental.

• La corteza continental

• Constituye los continentes y las plataformas continentales (que son sus bordes sumergidos).

• A diferencia de la oceánica, la continental es muy antigua, puede tener hasta 4.000 millones de años.

• Se distinguen tres zonas distintas:

• Zona superficial: Rocas sedimentarias plegadas (o no).

• Zona intermedia: Rocas metamórficas de intensidad media junto con plutones (granitos).

• Zona profunda: Rocas metamórficas de alto grado de intensidad de presión y de temperatura junto con intrusiones básicas.

• El manto.

• Para su estudio existen menos evidencias que para el estudio de la corteza.

• Llega a los 2.900 km de profundidad.

• Está formado por rocas ultrabásicas, que son rocas pobres en sílice y ricas en olivino y piroxenos.

• Una de sus características más importantes es su dinámica de convección que hace que se produzcan corrientes que equilibran el calor interno con el superficial.

• El núcleo.

• El núcleo externo es líquido.

• Su temperatura puede ser de unos 4.000 a 5.000 ºC.

• El núcleo genera un campo magnético que ha quedado registrado en las rocas desde hace unos 3.500 millones de años.

• Se supone que debe estar compuesto mayoritariamente por hierro

agua.

Hasta la década de los 60, cuando empieza a conocerse mejor el fondo de los océanos y a interpretarse los datos del magnetismo terrestre, la comunidad científica se debatía entre dos corrientes de pensamiento: la de los contraccionistas y la de los movilistas.

• Los contraccionistas se basaban en la teoría del geosinclinal, que eran una especie de surcos estrechos, pero de muchos kilómetros de longitud, en los que se iban acumulando a lo largo del tiempo cantidades ingentes de sedimentos, que las fuerzas de compresión horizontales (contracción) plegaban elevándose y formando las cadenas de montañas. Sin embargo, la idea de que la Tierra se contraía como consecuencia de su enfriamiento fue perdiendo peso poco a poco, al descubrirse la radiactividad terrestre y por tanto la posibilidad de que existiera una fuente para el mantenimiento del calor del interior del planeta.

• Los movilistas se basaban en la antigua idea del desplazamiento de los continentes, aunque la principal dificultad que tenían para que sus ideas fueran aceptadas radicaba en que no aportaban suficientes datos concretos para justificar la movilidad de las masas terrestres. Pero en 1911 Wegener, un meteorólogo alemán, planteó con gran abundancia de argumentos y datos la idea de que los continentes no habían permanecido fijos, sino que se habían movido en el transcurso de los tiempos geológicos.

La teoría de Wegener conocida como la deriva continental, describía cómo un gran continente primitivo, al que denominó Pangea, se fracturó en numerosos continentes más pequeños. Estos continentes, en su desplazamiento a lo largo del tiempo, originaron las masas de tierra y las montañas actuales.

Según la teoría que propuso Wilson en 1965, la Tierra se divide, como un rompecabezas, en una serie de compartimentos rígidos denominados placas litosféricas. Las placas están separadas por una red de cinturones sísmicos y volcánicos, cadenas montañosas submarinas y archipiélagos de islas volcánicas dispuestas en arco, que recorren toda la superficie terrestre.

En la actualidad se acepta que la Tierra está dividida en 12 placas de tamaño variable.

Hay placas exclusivamente oceánicas, aunque lo común es que tengan una parte formadas por litosfera continental (el continente y la plataforma continental) y otra formada por litosfera oceánica.

Relación entre placas.

Las placas pueden separarse, chocar o deslizarse lateralmente entre sí. Las zonas en que sucede esto se denominan respectivamente: dorsales oceánicas, zonas de subdución y fallas transformantes.

Con relación a esto, entre placa y placa se pueden reconocer tres tipos de límites o bordes:

• Bordes constructivos o dorsales oceánicas: Son las zonas en las que se crea constantemente litosfera oceánica. Están situados normalmente en el centro de los océanos.

El material sale del interior

Las placas se separan

• Bordes destructivos: Son las zonas en las que se destruyen las placas, al penetrar la litosfera oceánica debajo de la continental en la llamada zona de subdución. Se sitúan generalmente cerca de los bordes continentales. También se produce subdución cuando convergen dos placas oceánicas.

Las placas chocan entre sí y una de ellas se hunde bajo la otra.

El material se funde en el interior

• Bordes pasivos: Son los límites de placa en los que ni se crea ni se destruye la litosfera. Son los bordes que permiten el movimiento relativo de las placas a través de unas líneas de rotura denominadas fallas transformantes.

Roces paralelos

Cuando se ajustan los continentes a las líneas que delimitan la plataforma continental, a unos 2.000 m de profundidad bajo el nivel del mar, se puede comprobar que la coincidencia de las masas continentales es muy grande.

La coincidencia corresponde a rocas que tienen más de 100 millones de años, tiempo en el que comenzó la separación del primitivo continente único (Pangea).

Las cadenas montañosas más recientes, denominadas cadenas alpínicas, se originaron hace unos 25-30 millones de años. Se comprueba que la distribución de estas a lo largo de la Tierra no se interrumpe en ningún momento. Sin embargo otras cadenas montañosas más antiguas, originadas durante el plegamiento hercínico, hace unos 300 millones de años, presentan grandes interrupciones y solamente se puede apreciar su continuidad si se unen los continentes.

Aunque las faunas actuales de diversos continentes no se parecen en nada, las faunas fósiles presentan especies en común, por lo que cabe pensar que los continentes debieron separarse en un momento determinado, lo que dio lugar a que la evolución las hiciera diferentes.

La única posibilidad de que se encuentren fósiles de la misma especie en lugares tan alejados entre sí es que dichos lugares estuvieran unidos en aquella época y constituyeran el hábitat continuo del animal.

Durante el Carbonífero, hace unos 300 millones de años, se produjo una gran glaciación, cuya existencia se ha identificado por los depósitos que dejaron los antiguos glaciares. Estos depósitos, denominados morrenas, aparecen como una acumulación de rocas de distintos tamaños y muy poco o nada redondeados. El roce de la morrena del fondo del glaciar provocó unas marcas grabadas en las rocas duras, estos surcos se denominan estrías glaciares. A partir de estos restos de la glaciación carbonífera y de las direcciones de las estrías en los continentes actuales, se puede reconstruir el modo en el que estaban agrupados los continentes de aquella época.

Cuando los volcanes arrojan los materiales magmáticos del interior de la Tierra, los minerales, sobre todo los de hierro, se orientan según el campo magnético.

Cuando la lava se enfría, los minerales de hierro quedan orientados según la posición del polo magnético del momento. La latitud en la que están, así como la orientación magnética que tienen permiten determinar la dirección del campo magnético terrestre en el momento de su magnetización.

Se ha comprobado que este campo magnético ha variado a lo largo del tiempo. Esta característica del magnetismo terrestre ha quedado impresa en las lavas del fondo marino. Así, se originan bandas de distinta anchura, paralelas al eje de la dorsal, formadas por minerales orientados alternativamente. Estas bandas, llamadas anomalías magnéticas, son sin duda una de las pruebas más importantes que demuestran el crecimiento de la corteza oceánica a partir de las dorsales.

Esta característica magnética también prueba que los continentes se han movido, dado que las rocas magnetizadas de otras épocas tienen orientaciones distintas a las actuales. Incluso puede reconstruirse el desplazamiento seguido por los continentes en los últimos tiempos geológicos, a partir de los datos que nos proporciona el magnetismo antiguo (paleomagnetismo).

Los terremotos y volcanes se distribuyen en la Tierra en bandas muy definidas. Tal distribución coincide plenamente con los límites de las placas, especialmente con los bordes que subducen. El rozamiento de la placa que subduce provoca un aumento de temperatura, de tal manera que se originan rocas fundidas que ascienden a la superficie de la tierra y dan origen a los volcanes.

Se ha comprobado que los continentes se separan unos de otros a velocidades distintas en cada caso, pero del orden de varios centímetros/año. Se emplean satélites artificiales que realizan la medición mediante rayos láser.

Hace 130 o 140 millones de años, el Mar de los Sargazos era una zona pantanosa situada entre las actuales América y Europa. Allí desovaban las anguilas (tanto las europeas como las americanas). Actualmente siguen desovando allí aunque para ello tengan que recorrer miles de kilómetros en algunos casos, ya que tienen sus genes programados biológicamente para ir a ese lugar a desovar.

El desplazamiento de las placas se debe seguramente a la liberación del calor de la Tierra. Las zonas calientes del interior de la Tierra evacuan el calor hacia el exterior, y a su vez, las zonas frías de la corteza se introducen en el manto, quizás de manera similar a la convección que se produce en los fluidos al calentarlos.

De esta manera se produce un movimiento de rocas plásticas del manto, que parece ser el causante del desplazamiento de las placas.

Unos científicos creen que sólo hay un sistema de circulación en el manto, mientras que otros creen que de ser así la Tierra se enfriaría muy rápidamente, por lo que piensan que debe existir un doble circuito de convección para que la Tierra pierda más lentamente su calor.

Otras teorías afirman que al subducir la el borde de la placa, arrastra tras de sí a la totalidad de la placa, debido a su peso.

• La mayor parte del fondo oceánico, sin considerar las plataformas continentales, se ha originado como consecuencia de la fracturación de las placas litosféricas y su separación.

• El fondo oceánico se crea en las zonas de las dorsales oceánicas y se destruye en las zonas de subducción.

• Cerca de los continentes encontramos las rocas más antiguas del fondo del mar; esta edad de las rocas disminuye a medida que nos acercamos a la dorsal oceánica, donde sólo encontramos rocas volcánicas.

En las dorsales (límites de placas donde se produce una separación), el hueco que dejan las placas al separarse es rellenado continuamente por material volcánico procedente del manto. Este material es el que forma la corteza oceánica y es quien provoca la expansión del fondo oceánico y el movimiento de los continentes.

Las dorsales son cadenas montañosas submarinas de perfil muy agreste y con una longitud de miles de kilómetros.

En el centro de muchas dorsales existe una gran depresión que las recorre, conocida como fosa tectónica o rift. El valle de rift se presenta como una serie de zonas hundidas escalonadas, resultado de un sistema de fallas. En el centro de este valle, la actividad volcánica es constante. Sobre estos fondos de la va no existe ningún sedimento, lo que demuestra que no ha habido tiempo de que nada se deposite sobre ellos. Junto a las lavas encontramos abundantes chimeneas volcánicas que emiten fluidos a altas temperaturas.

Tocas estas observaciones indican que las dorsales son las zonas de crecimiento de la corteza oceánica, por lo que se les denomina bordes constructivos.

Ejemplos típicos son Islandia o la zona del Rift africano.

Las dorsales no presentan continuidad a lo largo de su eje de cimas. Están rotas o interrumpidas constantemente por unas líneas de fractura perpendiculares al eje, que se denominan fallas transformantes.

En ellas, la actividad sísmica y volcánica es importante. Estrictamente, se considera falla transformante a la línea de ruptura que una las dorsales.

Un ejemplo típico es la falla de San Andrés en California (USA).

Los bordes destructivos coinciden con las zonas más profundas del océano (fosas oceánicas submarinas).

La placa oceánica tiene mayor densidad que los bordes continentales y al chocar con ellos, la litosfera oceánica penetra hacia la astenosfera.

La introducción hacia el interior de la Tierra permite que la placa se funda debido al aumento de la temperatura que se produce con la profundidad. De este modo, la placa litosférica, que se ha creado en la dorsal, se recicle en estas zonas, a las que se ha denominado zonas de subducción.

En los bordes destructivos se originan grandes relieves, como las Montañas Rocosas y los Andes.

Además, es en los bordes destructivos donde se originan la mayor parte de los terremotos y de los volcanes de la Tierra.

Tipos de convergencia entre placas (Tipos de orógenos).

Los choques entre placas originan la elevación de cadenas montañosas u orógenos. Existen tres posibilidades de choque:

• Orógenos de colisión: son el resultado del choque y la subducción de dos bordes de placa continentales, cuyo resultado es la elevación del orógeno (Ej. la cordillera del Himalaya).

• Arcos de islas: Se forman cuando una placa oceánica subduce bajo otra también oceánica. Esta subducción origina un vulcanismo muy intenso que da lugar a islas volcánicas dispuestas en forma arqueada (Ej. archipiélago de Japón).

• Orógenos de tipo andino: Son los formados en un borde continental, cuando bajo él subduce una corteza oceánica.

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Ciertas estructuras geológicas que se originan en el interior de las placas, a veces, muy lejos de los bordes, son difícilmente explicables por la teoría de la tectónica de placas. El ejemplo más característico es la existencia de islas oceánicas alineadas.

Teoría del punto caliente

Propone la existencia de una zona especialmente caliente en el interior de la Tierra, situada a gran profundidad, que envía materiales fundidos a la superficie, los cuales dan origen a volcanes y a islas volcánicas.

Al moverse la placa y permanecer el punto caliente fijo, las islas y los montes submarinos se van originando alineados. Las islas más antiguas que ya están lejos del punto caliente no tienen volcanes en actividad, mientras que las más jóvenes, las que se sitúan justo encima de este, presentan un vulcanismo activo.

Las dorsales al crear nueva corteza, provocan un movimiento constante de las placas. Cuando llega a los bordes de subducción, dicho movimiento constante se transforma en discontinuo (como cuando movemos algo a tirones). La liberación no continua de energía que se produce al introducirse la placa hacia el manto provoca los terremotos.

Un terremoto se inicia en el interior de la corteza, en un punto denominado foco o hipocentro, y se transmite posteriormente a la superficie de la Tierra. El punto de la superficie más cercano al foco, que es el que se encuentra en su vertical, se denomina epicentro.

• La magnitud es la medida de la energía liberada. Es un valor absoluto y se obtiene a partir de las ondas registradas en los sismógrafos. Para su medición se utiliza la escala de Richter.

• La intensidad es una medida subjetiva. Mide los efectos que ha causado el terremoto. Viene dada por la escala de Mercalli.

Los precursores sísmicos. La prevención de los terremotos.

La acumulación de energía debida al movimiento de las placas produce unas pequeñas variaciones en las características locales del terreno. Estas variaciones se denominan indicios precursores del seísmo. Algunos de ellos son:

• Elevación del terreno.

• Cambios en la transmisión de corriente eléctrica en el terreno.

• Cambios en el campo magnético de la zona.

• Aumento de radón (gas radiactivo producido en los pozos).

• Aumento de la cantidad de microseísmos locales.

Sin embargo, la predicción sísmica actual está llena de fracasos. Aún no se cuenta con una metodología precisa para la detección.

El vulcanismo también está relacionado con los bordes de las placas litosféricas, aunque puede producirse en su interior.

En la península, la actividad volcánica no existe, si bien quedan restos de un vulcanismo geológicamente reciente. En las Islas Canarias han existido erupciones hasta hace muy pocos años (la última en la isla de La Palma en 1971, en el volcán Teneguía).

La peligrosidad de una erupción está relacionada con su explosividad; cuanto más alta sea la viscosidad de una lava, más alta es su explosividad.

Riesgo volcánico y vigilancia.

La explosividad de un magma depende de la viscosidad del mismo y de su contenido en gases.

Si el magma es viscoso y muy rico en gases, explota violentamente, lanzando al aire fragmentos de magma líquido y rocas arrancadas del conducto por el que sale al exterior.

Hay dos tipos de erupciones volcánicas:

• Efusivas: liberan los materiales que se deslizan por las paredes del volcán (coladas), que no son peligrosas para las personas, dada su baja velocidad.

• Explosivas: son mucho más peligrosas, pudiendo producir nubes ardientes (que se desplazan a 100 km/h hacia la base del volcán) o lluvia de cenizas y materiales finos denominado lapilli.

Hasta la década de los 60, cuando empieza a conocerse mejor el fondo de los océanos y a interpretarse los datos del magnetismo terrestre, la comunidad científica se debatía entre dos corrientes de pensamiento: la de los contraccionistas y la de los movilistas.

• Los contraccionistas se basaban en la teoría del geosinclinal, que eran una especie de surcos estrechos, pero de muchos kilómetros de longitud, en los que se iban acumulando a lo largo del tiempo cantidades ingentes de sedimentos, que las fuerzas de compresión horizontales (contracción) plegaban elevándose y formando las cadenas de montañas. Sin embargo, la idea de que la Tierra se contraía como consecuencia de su enfriamiento fue perdiendo peso poco a poco, al descubrirse la radiactividad terrestre y por tanto la posibilidad de que existiera una fuente para el mantenimiento del calor del interior del planeta.

• Los movilistas se basaban en la antigua idea del desplazamiento de los continentes, aunque la principal dificultad que tenían para que sus ideas fueran aceptadas radicaba en que no aportaban suficientes datos concretos para justificar la movilidad de las masas terrestres. Pero en 1911 Wegener, un meteorólogo alemán, planteó con gran abundancia de argumentos y datos la idea de que los continentes no habían permanecido fijos, sino que se habían movido en el transcurso de los tiempos geológicos.

La teoría de Wegener conocida como la deriva continental, describía cómo un gran continente primitivo, al que denominó Pangea, se fracturó en numerosos continentes más pequeños. Estos continentes, en su desplazamiento a lo largo del tiempo, originaron las masas de tierra y las montañas actuales.

Según la teoría que propuso Wilson en 1965, la Tierra se divide, como un rompecabezas, en una serie de compartimentos rígidos denominados placas litosféricas. Las placas están separadas por una red de cinturones sísmicos y volcánicos, cadenas montañosas submarinas y archipiélagos de islas volcánicas dispuestas en arco, que recorren toda la superficie terrestre.

En la actualidad se acepta que la Tierra está dividida en 12 placas de tamaño variable.

Hay placas exclusivamente oceánicas, aunque lo común es que tengan una parte formadas por litosfera continental (el continente y la plataforma continental) y otra formada por litosfera oceánica.

Relación entre placas.

Las placas pueden separarse, chocar o deslizarse lateralmente entre sí. Las zonas en que sucede esto se denominan respectivamente: dorsales oceánicas, zonas de subdución y fallas transformantes.

Con relación a esto, entre placa y placa se pueden reconocer tres tipos de límites o bordes:

• Bordes constructivos o dorsales oceánicas: Son las zonas en las que se crea constantemente litosfera oceánica. Están situados normalmente en el centro de los océanos.

El material sale del interior

Las placas se separan

• Bordes destructivos: Son las zonas en las que se destruyen las placas, al penetrar la litosfera oceánica debajo de la continental en la llamada zona de subdución. Se sitúan generalmente cerca de los bordes continentales. También se produce subdución cuando convergen dos placas oceánicas.

Las placas chocan entre sí y una de ellas se hunde bajo la otra.

El material se funde en el interior

• Bordes pasivos: Son los límites de placa en los que ni se crea ni se destruye la litosfera. Son los bordes que permiten el movimiento relativo de las placas a través de unas líneas de rotura denominadas fallas transformantes.

Roces paralelos

Cuando se ajustan los continentes a las líneas que delimitan la plataforma continental, a unos 2.000 m de profundidad bajo el nivel del mar, se puede comprobar que la coincidencia de las masas continentales es muy grande.

La coincidencia corresponde a rocas que tienen más de 100 millones de años, tiempo en el que comenzó la separación del primitivo continente único (Pangea).

Las cadenas montañosas más recientes, denominadas cadenas alpínicas, se originaron hace unos 25-30 millones de años. Se comprueba que la distribución de estas a lo largo de la Tierra no se interrumpe en ningún momento. Sin embargo otras cadenas montañosas más antiguas, originadas durante el plegamiento hercínico, hace unos 300 millones de años, presentan grandes interrupciones y solamente se puede apreciar su continuidad si se unen los continentes.

Aunque las faunas actuales de diversos continentes no se parecen en nada, las faunas fósiles presentan especies en común, por lo que cabe pensar que los continentes debieron separarse en un momento determinado, lo que dio lugar a que la evolución las hiciera diferentes.

La única posibilidad de que se encuentren fósiles de la misma especie en lugares tan alejados entre sí es que dichos lugares estuvieran unidos en aquella época y constituyeran el hábitat continuo del animal.

Durante el Carbonífero, hace unos 300 millones de años, se produjo una gran glaciación, cuya existencia se ha identificado por los depósitos que dejaron los antiguos glaciares. Estos depósitos, denominados morrenas, aparecen como una acumulación de rocas de distintos tamaños y muy poco o nada redondeados. El roce de la morrena del fondo del glaciar provocó unas marcas grabadas en las rocas duras, estos surcos se denominan estrías glaciares. A partir de estos restos de la glaciación carbonífera y de las direcciones de las estrías en los continentes actuales, se puede reconstruir el modo en el que estaban agrupados los continentes de aquella época.

Cuando los volcanes arrojan los materiales magmáticos del interior de la Tierra, los minerales, sobre todo los de hierro, se orientan según el campo magnético.

Cuando la lava se enfría, los minerales de hierro quedan orientados según la posición del polo magnético del momento. La latitud en la que están, así como la orientación magnética que tienen permiten determinar la dirección del campo magnético terrestre en el momento de su magnetización.

Se ha comprobado que este campo magnético ha variado a lo largo del tiempo. Esta característica del magnetismo terrestre ha quedado impresa en las lavas del fondo marino. Así, se originan bandas de distinta anchura, paralelas al eje de la dorsal, formadas por minerales orientados alternativamente. Estas bandas, llamadas anomalías magnéticas, son sin duda una de las pruebas más importantes que demuestran el crecimiento de la corteza oceánica a partir de las dorsales.

Esta característica magnética también prueba que los continentes se han movido, dado que las rocas magnetizadas de otras épocas tienen orientaciones distintas a las actuales. Incluso puede reconstruirse el desplazamiento seguido por los continentes en los últimos tiempos geológicos, a partir de los datos que nos proporciona el magnetismo antiguo (paleomagnetismo).

Los terremotos y volcanes se distribuyen en la Tierra en bandas muy definidas. Tal distribución coincide plenamente con los límites de las placas, especialmente con los bordes que subducen. El rozamiento de la placa que subduce provoca un aumento de temperatura, de tal manera que se originan rocas fundidas que ascienden a la superficie de la tierra y dan origen a los volcanes.

Se ha comprobado que los continentes se separan unos de otros a velocidades distintas en cada caso, pero del orden de varios centímetros/año. Se emplean satélites artificiales que realizan la medición mediante rayos láser.

Hace 130 o 140 millones de años, el Mar de los Sargazos era una zona pantanosa situada entre las actuales América y Europa. Allí desovaban las anguilas (tanto las europeas como las americanas). Actualmente siguen desovando allí aunque para ello tengan que recorrer miles de kilómetros en algunos casos, ya que tienen sus genes programados biológicamente para ir a ese lugar a desovar.

El desplazamiento de las placas se debe seguramente a la liberación del calor de la Tierra. Las zonas calientes del interior de la Tierra evacuan el calor hacia el exterior, y a su vez, las zonas frías de la corteza se introducen en el manto, quizás de manera similar a la convección que se produce en los fluidos al calentarlos.

De esta manera se produce un movimiento de rocas plásticas del manto, que parece ser el causante del desplazamiento de las placas.

Unos científicos creen que sólo hay un sistema de circulación en el manto, mientras que otros creen que de ser así la Tierra se enfriaría muy rápidamente, por lo que piensan que debe existir un doble circuito de convección para que la Tierra pierda más lentamente su calor.

Otras teorías afirman que al subducir la el borde de la placa, arrastra tras de sí a la totalidad de la placa, debido a su peso.

• La mayor parte del fondo oceánico, sin considerar las plataformas continentales, se ha originado como consecuencia de la fracturación de las placas litosféricas y su separación.

• El fondo oceánico se crea en las zonas de las dorsales oceánicas y se destruye en las zonas de subducción.

• Cerca de los continentes encontramos las rocas más antiguas del fondo del mar; esta edad de las rocas disminuye a medida que nos acercamos a la dorsal oceánica, donde sólo encontramos rocas volcánicas.

En las dorsales (límites de placas donde se produce una separación), el hueco que dejan las placas al separarse es rellenado continuamente por material volcánico procedente del manto. Este material es el que forma la corteza oceánica y es quien provoca la expansión del fondo oceánico y el movimiento de los continentes.

Las dorsales son cadenas montañosas submarinas de perfil muy agreste y con una longitud de miles de kilómetros.

En el centro de muchas dorsales existe una gran depresión que las recorre, conocida como fosa tectónica o rift. El valle de rift se presenta como una serie de zonas hundidas escalonadas, resultado de un sistema de fallas. En el centro de este valle, la actividad volcánica es constante. Sobre estos fondos de la va no existe ningún sedimento, lo que demuestra que no ha habido tiempo de que nada se deposite sobre ellos. Junto a las lavas encontramos abundantes chimeneas volcánicas que emiten fluidos a altas temperaturas.

Tocas estas observaciones indican que las dorsales son las zonas de crecimiento de la corteza oceánica, por lo que se les denomina bordes constructivos.

Ejemplos típicos son Islandia o la zona del Rift africano.

Las dorsales no presentan continuidad a lo largo de su eje de cimas. Están rotas o interrumpidas constantemente por unas líneas de fractura perpendiculares al eje, que se denominan fallas transformantes.

En ellas, la actividad sísmica y volcánica es importante. Estrictamente, se considera falla transformante a la línea de ruptura que una las dorsales.

Un ejemplo típico es la falla de San Andrés en California (USA).

Los bordes destructivos coinciden con las zonas más profundas del océano (fosas oceánicas submarinas).

La placa oceánica tiene mayor densidad que los bordes continentales y al chocar con ellos, la litosfera oceánica penetra hacia la astenosfera.

La introducción hacia el interior de la Tierra permite que la placa se funda debido al aumento de la temperatura que se produce con la profundidad. De este modo, la placa litosférica, que se ha creado en la dorsal, se recicle en estas zonas, a las que se ha denominado zonas de subducción.

En los bordes destructivos se originan grandes relieves, como las Montañas Rocosas y los Andes.

Además, es en los bordes destructivos donde se originan la mayor parte de los terremotos y de los volcanes de la Tierra.

Tipos de convergencia entre placas (Tipos de orógenos).

Los choques entre placas originan la elevación de cadenas montañosas u orógenos. Existen tres posibilidades de choque:

• Orógenos de colisión: son el resultado del choque y la subducción de dos bordes de placa continentales, cuyo resultado es la elevación del orógeno (Ej. la cordillera del Himalaya).

• Arcos de islas: Se forman cuando una placa oceánica subduce bajo otra también oceánica. Esta subducción origina un vulcanismo muy intenso que da lugar a islas volcánicas dispuestas en forma arqueada (Ej. archipiélago de Japón).

• Orógenos de tipo andino: Son los formados en un borde continental, cuando bajo él subduce una corteza oceánica.

- - - - - NO ENTRA EN EL TEMARIO - - - - -

Ciertas estructuras geológicas que se originan en el interior de las placas, a veces, muy lejos de los bordes, son difícilmente explicables por la teoría de la tectónica de placas. El ejemplo más característico es la existencia de islas oceánicas alineadas.

Teoría del punto caliente

Propone la existencia de una zona especialmente caliente en el interior de la Tierra, situada a gran profundidad, que envía materiales fundidos a la superficie, los cuales dan origen a volcanes y a islas volcánicas.

Al moverse la placa y permanecer el punto caliente fijo, las islas y los montes submarinos se van originando alineados. Las islas más antiguas que ya están lejos del punto caliente no tienen volcanes en actividad, mientras que las más jóvenes, las que se sitúan justo encima de este, presentan un vulcanismo activo.

Las dorsales al crear nueva corteza, provocan un movimiento constante de las placas. Cuando llega a los bordes de subducción, dicho movimiento constante se transforma en discontinuo (como cuando movemos algo a tirones). La liberación no continua de energía que se produce al introducirse la placa hacia el manto provoca los terremotos.

Un terremoto se inicia en el interior de la corteza, en un punto denominado foco o hipocentro, y se transmite posteriormente a la superficie de la Tierra. El punto de la superficie más cercano al foco, que es el que se encuentra en su vertical, se denomina epicentro.

• La magnitud es la medida de la energía liberada. Es un valor absoluto y se obtiene a partir de las ondas registradas en los sismógrafos. Para su medición se utiliza la escala de Richter.

• La intensidad es una medida subjetiva. Mide los efectos que ha causado el terremoto. Viene dada por la escala de Mercalli.

Los precursores sísmicos. La prevención de los terremotos.

La acumulación de energía debida al movimiento de las placas produce unas pequeñas variaciones en las características locales del terreno. Estas variaciones se denominan indicios precursores del seísmo. Algunos de ellos son:

• Elevación del terreno.

• Cambios en la transmisión de corriente eléctrica en el terreno.

• Cambios en el campo magnético de la zona.

• Aumento de radón (gas radiactivo producido en los pozos).

• Aumento de la cantidad de microseísmos locales.

Sin embargo, la predicción sísmica actual está llena de fracasos. Aún no se cuenta con una metodología precisa para la detección.

El vulcanismo también está relacionado con los bordes de las placas litosféricas, aunque puede producirse en su interior.

En la península, la actividad volcánica no existe, si bien quedan restos de un vulcanismo geológicamente reciente. En las Islas Canarias han existido erupciones hasta hace muy pocos años (la última en la isla de La Palma en 1971, en el volcán Teneguía).

La peligrosidad de una erupción está relacionada con su explosividad; cuanto más alta sea la viscosidad de una lava, más alta es su explosividad.

Riesgo volcánico y vigilancia.

La explosividad de un magma depende de la viscosidad del mismo y de su contenido en gases.

Si el magma es viscoso y muy rico en gases, explota violentamente, lanzando al aire fragmentos de magma líquido y rocas arrancadas del conducto por el que sale al exterior.

Hay dos tipos de erupciones volcánicas:

• Efusivas: liberan los materiales que se deslizan por las paredes del volcán (coladas), que no son peligrosas para las personas, dada su baja velocidad.

• Explosivas: son mucho más peligrosas, pudiendo producir nubes ardientes (que se desplazan a 100 km/h hacia la base del volcán) o lluvia de cenizas y materiales finos denominado lapilli.

El calor que se genera en el interior de la Tierra es el causante de su dinámica interna. Este calor interno, combinado con la presión, origina materiales fundidos o transforma unas rocas en otras, para que sus minerales estén más en concordancia con las nuevas condiciones termodinámicas.

Cuando una roca es sometida a un esfuerzo puede reaccionar de tres maneras distintas:

• Deformándose elásticamente: Una vez que desaparece el esfuerzo que origina la deformación, retorna a la posición inicial.

• Deformándose plásticamente: Al deformarse, ya no vuelve a la posición inicial.

• Rompiéndose: Separándose en fragmentos.

La deformación depende de varios factores, como la intensidad del esfuerzo, la naturaleza de la roca, la presión a la que está sometida, la temperatura y el tiempo.

Los esfuerzos fundamentales a los que están sometidas las rocas son de dos tipos:

• De compresión, que hacen que las formaciones rocosas se acorten.

• De distensión, que hacen que las formaciones rocosas se alarguen.

Pliegues.

Son el resultado de una compresión que produce una deformación plástica, la cual arruga los estratos y origina una serie de ondulaciones semejantes a ondas.

Elementos de un pliegue:

• Plano o superficie axial: Superficie imaginaria que pasa por las líneas de charnela.

• Charnela: Línea de máxima curvatura de un pliegue.

• Flancos: Zonas del pliegue situadas entre dos charnelas consecutivas; son los lados de los pliegues.

• Cresta: Zona que contiene los puntos más altos o bajos de un pliegue.

• Traza axial (eje del pliegue o eje axial): Intersección de la superficie axial con la superficie topográfica

• Vergencia: Inclinación del plano axial.

Clasificación de los pliegues.

• Según la posición de los estratos del pliegue:

• Anticlinal: cuando aparecen las capas más antiguas en el núcleo del pliegue. (Regla nemotécnica: El pliegue Anticlinal tiene forma de A).

• Sinclinal: Cuando aparecen las capas más jóvenes en el núcleo del pliegue:

• Según el grado de compresión que presentan los flancos:

• Isopacos: los flancos no presentan ningún engrosamiento ni adelgazamiento.

• Ansiopacos: Tienen un adelgazamiento en los flancos.

• Según la vergencia:

• Recto.

• Inclinado.

• Tumbado.

• Recumbente.

Fallas.

Cuando el esfuerzo al que son sometidas las rocas es suficiente como para romperlas y desplazar los fragmentos rotos, se origina una falla.

Partes de una falla.

• Plano de falla: Superficie de desplazamiento de los dos bloques; normalmente es una superficie curva y presenta una inclinación con respecto a la vertical denominada buzamiento.

• Salto de falla: Desplazamiento entre los dos bloques. Puede medirse según la dirección vertical o según el plano de falla.

Tipos de fallas.

• Falla normal: Cuando el plano de falla buza o se inclina hacia el bloque hundido.

• Falla inversa: Cuando el plano de falla buza o se inclina hacia el bloque levantado.

• Falla en dirección o de desgarre: Cuando el desplazamiento de los bloques no se realiza en la vertical y no existe ni bloque levantado ni bloque hundido: los bloques se desplazan en horizontal.

Asociación de pliegues y fallas.

• Anticlinonrio: Asociaciones de pliegues que originan un relieve positivo (asociación de anticlinales).

• Sinclinorio: Asociación de pliegues que originan un relieve negativo (asociación de sinclinales).

• Mantos de plegamiento: Asociación de pliegues tumbados y acostados que se encuentran en las grandes formaciones montañosas producidas durante la colisión de dos placas tectónicas.

• Pilares (Macizos) tectónicos: Asociación de fallas que originan bloques y producen relieves levantados

• Fosas tectónicas: Asociación de fallas que originan bloques y producen relieves hundidos.

Diaclasas

Son aquellas fracturas que se producen en las rocas cuando el desplazamiento relativo que se origina entre los bloques es nulo o muy pequeño (Es una falla no desarrollada, en la que no ha habido desplazamiento).

ORIGEN DE LAS ROCAS.

• Magmático o Ígneo

• Metamórfico

• Sedimentario

FENÓMENOS QUE ORIGINAN LAS ROCAS.

• Se denomina magma a una mezcla fundida de minerales y compuestos químicos formados principalmente por silicio.

• Esta mezcla está compuesta por elementos, sólidos, líquidos y gases.

• Origina minerales denominados silicatos.

• El 80 de los magmas se origina en los bordes constructivos (en las dorsales), y el resto, en las zonas de subducción. Una pequeña proporción se forma en el centro de las placas, en los denominados puntos calientes.

Series de cristalización de Bowen.

Los minerales de un magma no cristalizan todos al mismo tiempo. El primer mineral que cristaliza es el olivino y posteriormente, a medida que disminuye la temperatura, van cristalizando los restantes.

Una vez formados, los minerales tienen dos opciones: cambiar su composición de una manera progresiva (serie de reacción continua) o reaccionar con el líquido magmático y originar otro mineral con una estructura más complicada (serie de reacción discontinua).

• Los magmas se originan a partir de las rocas del manto superior o de la corteza profunda.

• Las temperaturas medidas en las lavas de los volcanes se sitúan entre los 700 y los 1.200 ºC.

• La astenosfera (zona fundida situada en la parte superior del manto), se encuentra muy cerca de la superficie en las dorsales oceánicas y tiene temperaturas de 1.000 a 1.500 ºC.

• El incremento de la presión que se produce a medida que es mayor la profundidad hace que los puntos de fusión de los minerales aumenten.

• En muchas ocasiones, un aumento de la temperatura funde parcialmente las rocas y produce líquido magmático que tiene una composición distinta a la de la roca inicial.

Evolución de un magma.

Los principales procesos que pueden cambiar la composición inicial del magma y que genere otras rocas distintas son:

• Diferenciación por gravedad. Cuando los cristales formados caen al fondo de la cámara magmática.

• Migración del fluido o de los gases magmáticos. Debido a la presión a la que está sometido el magma, algunos líquidos o gases pueden evolucionar hacia zonas superiores.

• Asimilación. El magma en su emigración hacia la superficie, se contamina y cambia su composición al fundir e incorporar rocas de distinta composición a la suya.

Los geólogos consideran la existencia de dos tipos de magmas fundamentales, a partir de los cuales se originan la totalidad de las rocas ígneas.

• Magma basáltico (ácido), que se origina por la fusión del manto. Son pobres en sílice.

• Magma granítico (básico), que se forma por la fusión de la corteza profunda. Son ricos en sílice.

• Rocas plutónicas. Se forman cuando un magma que va ascendiendo desde el interior de la Tierra se enfría y solidifica antes de llegar al exterior.

• Granito

• Granodiorita

• Diorita

• Gabro

• Rocas volcánicas. Se originan cuando un magma atraviesa toda la corteza y sale sin solidificar al exterior. El magma se enfría rápidamente.

• Basalto.

Cuando una roca de cualquier tipo (plutónica, volcánica o sedimentaria) está sometida a intensas presiones, a altas temperaturas, o a ambos factores al mismo tiempo, experimenta cambios importantes en su composición, en su estructura o en ambas a la vez. Este cambio produce minerales más acordes con las nuevas condiciones termodinámicas.

La nueva roca formada por minerales distintos, se denomina roca metamórfica. Una condición indispensable para que tenga lugar el proceso metamórfico es que la presión y la temperatura no sean tan elevadas que lleguen a producir la fusión de la roca, ya que en este caso, se originarían rocas plutónicas.

Generalmente los minerales mayoritarios de las rocas metamórficas son los mismos que los de las igneas, aunque tienen algunos minerales peculiares:

• Andalucita, sillimanita y cianita. Poseen la misma fórmula química (aluminio, silicio y oxígeno, aunque se originan a temperaturas y presiones distintas).

• Granates. Son un conjunto de silicatos de hierro.

• Estaurolita. Es un aluminiosilicato de hierro hidratado.

• Clorita. Tiene una estructura parecida a la biotita.

Se denominan zonas de metamorfismo las regiones del interior de la Tierra que se definen por intervalos de temperatura; suelen coincidir con un aumento de la profundidad.

Se distinguen:

• La epizona (metamorfismo de grado bajo), con temperaturas que oscilan entre 200 y 450 ºC.

• La mesozona (metamorfismo de grado medio), con temperaturas que oscilan entre 450 y 650 ºC.

• La catazona (metamorfismo de grado alto), con temperaturas que varían desde los 650 ºC hasta el punto de fusión de la roca.

La clasificación se realiza en función de la presión y la temperatura y de la intensidad con la que cada uno de ellos actúa.

Están formadas por minerales cristalizados, por lo que son rocas cristalinas.

Se pueden encontrar en dos tipos de estructuras:

• No foliada (no forman láminas). Estas rocas se confunden fácilmente con las plutónicas e incluso con las sedimentarias.

• Cuarcitas

• Mármoles

• Foliada (forman láminas). Es la más característica.

• Los cristales de tamaño muy fino originan una estructura hojosa denominada pizarrosidad.

• Pizarras

• Los cristales de grano medio dan un bandeado más grosero, denominado esquistosidad.

• Esquistos

• Los cristales de grano grueso se agrupan en bandas gruesas o franjas gnésicas de colores claros y oscuros.

• Gneis

No entra para el examen.

Estos métodos se suelen clasificar en absolutos, cuando permiten calcular el tiempo transcurrido desde un acontecimiento, y relativos, cuando permiten ordenar los sucesos, aunque no sea posible establecer la edad o duración de los mismos.

Relativos

• Principio de sucesión de los estratos. Cuando se forman y depositan los sedimentos, los que están más abajo son los más antiguos.

• Sucesión faunística. Cada formación geológica contiene una asociación de fósiles que la definen. Es decir, las formaciones geológicas que se suceden en el tiempo tienen distintos fósiles.

• Métodos de sucesiones rítmicas. Se basan en algunos fenómenos rítmicos que se producen en la naturaleza.

• Varvas glaciares. Alternancia en los dos tipos de sedimentos depositados en los lagos originados por los glaciares.

• Crecimiento de los árboles. Los árboles en su crecimiento originan cada año un doble anillo (claro y oscuro) dependiendo de la cantidad de agua disponible para la planta.

• Método de las inversiones magnéticas. A través del estudio de las inversiones magnéticas que se producen en las dorsales de la corteza oceánica.

Muchos de los átomos que componen las rocas son átomos inestables y se descomponen espontáneamente emitiendo partículas y radiaciones electromagnéticas. Esta desintegración hace que los átomos iniciales se transformen en otros estables. De esta manera los átomos inestables van desapareciendo de la roca a medida que pasa el tiempo. A los átomos inestables se les denomina isótopos radiactivos. Si podemos medir la cantidad de isótopo inestable que hay en la roca y la cantidad de átomos estables que se han formado a partir de él, podremos calcular el tiempo transcurrido desde que se formó la roca.

Carbono-14.

Es un isótopo radiactivo producido en la atmósfera cuando neutrones que proceden del Sol chocan con átomos de nitrógeno. Este carbono se incorpora, junto con los otros carbonos no radiactivos (como el carbono-12), a los vegetales, que los necesitan para realizar la fotosíntesis y producir materia orgánica. Posteriormente, de los vegetales pasa a los animales.

Mientras los organismos están vivos consumen los dos tipos de carbonos y la proporción entre ambos se mantiene constante. Una vez que mueren comienza la desintegración del C14, que vuelve a convertirse en nitrógeno. Por tanto a medida que pasa el tiempo, la proporción de C12 aumenta y la de C14 disminuye. Midiendo esta proporción se puede saber cuándo ocurrió la muerte de un animal o vegetal.

Hadeano.

• La Tierra termina de consolidarse geológicamente, alcanzando su tamaño actual hace unos 4.600 millones de años.

• Se forman los océanos en tan sólo 10 o 20 millones de años

Arcaico.

• Las rocas sedimentarias más antiguas que se conocen, datadas por métodos radiactivos, se formaron a comienzos del periodo Arcaico, hace unos 3.800 millones de años.

• La temperatura interna de la Tierra era mucho más elevada que la actual

• La atmósfera y los océanos eran deficitarios en oxígenos.

• Aparece la vida hace 3.800 millones de años.

Proterozoico.

• La primera glaciación de las que quedan pruebas se produjo hace 2.300 millones de años, a principios del Proterozoico.

• Hace también 2.300 millones de años se produjo un súbito aumento de la producción de granito y se formaron amplias plataformas continentales.

• Las especies plactónicas tuvieron un gran desarrollo entre los 1.500 y los 700 millones de años, al que siguió una extinción muy rápida, que sugiere una gran catástrofe planetaria.

• Hace unos 1.000 millones de años aumentó la cantidad de oxígeno de la atmósfera, al crecer el número de organismos que realizaban la fotosíntesis y se aceleró la marcha hacia formas de vida más complejas.

Cámbrico

• La vida pobló los mares (los cuales tenían unas temperaturas templadas), pero la tierra firme permaneció estéril. Toda la vida animal era invertebrada, y los animales más comunes eran los artrópodos llamados trilobites, las esponjas y moluscos.

• Comienza la dispersión de Pangea 1.

Ordóvico

• Aparecen los primeros vertebrados (peces acorazados).

• La temperatura vuelve a bajar.

• Glaciación ordovícico-silúrica.

Silúrico

• Aparecen las primeras plantas terrestres.

• Aparecen animales parecidos a los escorpiones, parientes de los artrópodos marinos.

• Los trilobites disminuyeron, pero en los mares abundaban los corales, cefalópodos y peces mandibulados.

Devónico

• Los peces abundan tanto en agua dulce como en aguas saladas. Entre ellos ya había tiburones primitivos.

• Primeros insectos.

• Primeras plantas gimnospermas.

• Gran desaparición de especies debido, al parecer, a un enfriamiento generalizado del planeta.

• Primeros anfibios.

• Primeros árboles.

Carbonífero

• Glaciación permocarbonífera.

• Los reptiles y los vegetales con polen y semillas colonizan los continentes.

• Formación de pangea 2 (Pangea).

Pérmico

• El clima de la tierra se hace muy extremo coexistiendo zonas ecuatoriales extremadamente áridas junto con helados casquetes polares.

• Extinción masiva de la fauna marina que se redujo al 30%.

Mesozoico (Era secundaria):

• La era de los reptiles.

• Pangea comienza a escindirse en varias masas continentales, abriéndose los océanos Atlántico e Índico.

• Los mares cubrieron parte de los continentes, disolviendo depósitos salinos y permitiendo de nuevo el desarrollo de la vida en las plataformas continentales.

• Comienza el ciclo alpino, formándose numerosas cadenas montañosas.

• Se cerró el mar Mediterráneo convirtiéndose en un mar extremadamente salino. Hace 5 millones de años, volvió a abrise el estrecho de Gibraltar.

• Gran evolución marina. Primeros ammonites y belemnites.

• Primeras plantas con flores.

• Primeros mamíferos.

• Los dinosaurios comienzan a entrar en crisis para desaparecer a finales del Cretácico junto conel 70% de las especies del planeta.

Cenozoico (Era terciaria):

• Expansión de los mamíferos.

• Aparición de la especie humana.

Los seres vivos se caracterizan por:

Otras definiciones de ser vivo:

• Cualquier sistema capaz de reproducción, de mutación y de reproducción de sus mutaciones.

• Ser viviente es cualquier estructura que metaboliza y se autoperpetúa.

Un ser vivo es una estructura dotada de una serie de propiedades que le permiten desarrollar su actividad. Esta actividad se resume en las funciones vitales:

• Nutrición y autosíntesis: mantenimiento del individuo.

• Reproducción y selección reproductiva: mantenimiento de la especie.

• Relación: reconocimiento del medio interno y externo, necesario para la nutrición y la reproducción.

¿De qué está hecho el ser vivo?

El 98% de la composición química de los organismos vivientes corresponde a cuatro elementos: carbono, oxígeno, nitrógeno e hidrógeno. Estos elementos, junto a otros más, se agrupan en diversos tipos de moléculas que están sujetas a las mismas leyes de la física y de la química que el resto de la materia.

La vida es una propiedad especial de la materia que dota a los cuerpos que la poseen de las capacidades de metabolismo y autoperpetuación.

A lo largo de la historia se han dado numerosas explicaciones sobre el origen de la vida, aunque todas ellas se pueden reunir en cuatro grandes teorías:

• La versión idealista o vitalista, que considera imprescindible un impulso vital o espiritual para que se formen organismos (esta variante es plenamente compatible con el origen sobrenatural).

• La versión materialista que mantiene que los seres vivos pueden surgir a partir de materia inanimada sin necesidad de impulso vital alguno. La generación espontánea sería, por tanto, una propiedad de la materia que se manifiesta en determinadas condiciones.

• En el océano primitivo, gracias a una atmósfera muy distinta de la actual, se produjeron moléculas imprescindibles para la vida por evolución química.

• A continuación se formaron polímeros (cadenas) de estas moléculas con capacidad de replicación en la evolución prebiótica.

• Por fin las moléculas se organizaron en entidades separadas del medio por membranas (protocélulas) y comenzó la evolución biológica.

Hubo que esperar a Luis Pasteur, en la segunda mitad del siglo XIX, para que la teoría de la generación espontánea recibiera el golpe mortal, último y definitivo.

Las experiencias de Pasteur.

Los experimentos de Pasteur refutan todas y cada una de las afirmaciones que se habían hecho sobre la generación espontánea. Demostró que los microorganismos conquistan un medio y se reproducen activamente en él y que si se impide su presencia no aparecen ni por generación espontánea ni por otro procedimiento cualquiera.

Las conclusiones finales de sus experimentos fueron:

La conclusión definitiva es que “todo ser vivo procede de otro ser vivo”.

A comienzos del siglo XX, ya existían las premisas para entender la perspectiva actual sobre el problema del origen de la vida.

La tierra prebiótica.

Se calcula que la tierra pudo formarse hace unos 4.600 millones de años a partir de polvo cósmico y gases interestelares.

Una gran actividad volcánica arrojó vapor de agua cuya condensación dio lugar a los océanos.

Otros gases volcánicos fueron retenidos por gravedad y formaron una atmósfera que contenía diferentes átomos (hidrógeno, nitrógeno, carbono y oxígeno) que, al bajar la temperatura, se unieron para formar moléculas de metano (CH4), hidrógeno (H2), amoniaco (NH3), dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O). Esta atmósfera era de carácter reductor, ya que carecía de oxígeno.

En una atmósfera de este tipo, la síntesis orgánica es posible e incluso probable, siempre y cuando haya aportes de energía. La ausencia de capa de ozono permitía el paso de gran cantidad de radiaciones provinientes del Sol. Además, en las frecuentes tormentas se producían descargas eléctricas.

Este escenario presenta características propicias para la síntesis u estabilidad de compuestos orgánicos del tipo de los que forman los seres vivos.

En una atmósfera como la descrita (de carácter reductor) y gracias a la energía de las radiaciones y de las tormentas, se pudieron sintetizar sustancias orgánicas que, en el medio acuoso de charcas o mares, formaron un “caldo primitivo”. En dicho caldo, a partir de moléculas orgánicas elementales, se formaron otras más complejas, las macromoléculas, que constituyeron coloides que evolucionaron hasta formar protocélulas con una membrana que las separaba del medio externo. A partir de ahí la evolución biológica se encargó del resto.

Experimentalmente, se ha conseguido reproducir las condiciones primitivas de la atmósfera (de características reductoras) y océano (en estado de ebullición) primitivos, y aportando la energía mediante descargas eléctricas, al cabo de unos días, el análisis resultante demostró la presencia entre otras moléculas de pequeñas cantidades de aminoácidos (glicerina, alanina, ácido aspártico) que son los componentes de las proteínas.

Una vez formadas las primeras moléculas orgánicas (aminoácidos, bases nitrogenadas, etc.), el siguiente paso en la evolución química fue la síntesis de las macromoléculas.

Las reacciones necesarias (polimerización) para la formación de las macromoléculas fueron muy lentas al no existir aún los enzimas, aunque pudieron ser favorecidas por un aumento en la concentración del caldo, debido a la evaporación del agua, en lagunas y mares continentales, o a su congelación.

El final de la primera etapa, la evolución química, sería la aparición de las macromoléculas fundamentales para la vida: las proteínas y los ácidos nucleicos.

Mientras que unos científicos opinan que las proteínas fueron las primeras moléculas de la vida ya que son imprescindibles en la formación de las membranas biológicas y en las reacciones químicas que tienen las células; otros opinan que las moléculas de ADN fueron las primeras en tener la capacidad de autorreplicación sin necesidad de estructuras membranosas ni de un soporte metabólico (hipótesis del “gen desnudo”).

Esto nos sitúa en una polémica debido a que, para que se produzca el ADN son necesarias las proteínas, y para que se produzcan las proteínas es necesario el ADN ¿Quién apareció primero?

Una tercera vía opina que la primera molécula con capacidad de replicación y metabolismo fue el ARN, compuesto intermediario entre el material genético (ADN) y los encimas (proteínas).

• Las moléculas de ARN evolucionarían incorporando nucleótidos, de forma que “aprenderían” a sintetizar proteínas que les sirvieran para mejorar su capacidad de replicarse.

• Las moléculas de ARN mutarían, quedando sólo las más complejas y efectivas (mediante selección natural).

• Las moléculas de ARN se rodearían de lípidos, glúcidos y proteínas formando algo parecido a un virus.

Sin entrar de nuevo en el debate de sí el gen formó la primera membrana o esta llegó después a contener el gen, nadie duda de que antes de surgir las primeras células, tuvieron que formarse estructuras con membranas.

Las membranas biológicas están constituidas fundamentalmente por moléculas de proteínas y de lípidos. Los complejos proteínas-grasas pueden formar espontáneamente finas películas o membranas en un medio acuoso. En consecuencia, no existe ningún inconveniente que nos impida admitir que en el caldo primitivo se produjeron estructuras membranosas.

Y si aparece una estructura limitada por una membrana, que intercambia materia o energía con el medio y que se autorreproduce, estaríamos ante la primera célula.

La vida pudo originarse hace más de 3.500 millones de años con células parecidas a las bacterias actuales. La evolución a partir de estas de estas células puede ser esquematizada como sigue:

Hay dos teorías que intentan explicar las causas y el modo de esta aparición:

• Teoría autógena: El incremento progresivo del tamaño de las células se acompaña de un desarrollo de los compartimentos del citoplasma. La membrana células se invagina y va formando la membrana nuclear y los demás compartimentos membranosos especializados. En la actualidad se encuentra abandonada.

• Teoría de la endosimbiosis: Una gran bacteria anaerobia incorporó en su interior una bacteria aerobia de menor tamaño. Se estableció entre ellas una relación simbiótica, de modo que la bacteria pequeña acabó transformándose en mitocondria. Así se pudo formar la primer célula eucariota de tipo animal (heterótrofa).

Otro proceso de endosimbiosis se pudo haber establecido entre la célula eucariótica formada y otra del tipo de las cianobacterias actuales. Esta, más pequeña, podría haber dado lugar a los cloroplastos. Se formaría así el antepasado de la célula eucariótica vegetal (autótrofa).

• El fijismo - creacionismo, sostiene que las especies permanecen idénticas a sí mismas desde su origen hasta nuestros días, ya que han sido creadas tal y como son.

• El transformismo o evolucionismo, defiende que las especies derivan unas de otras por transformación o evolución

Hasta comienzos del siglo XIX, el pensamiento científico, sometido a las influencias religiosas y metafísicas, era a la vez fijista y creacionista. Ello era debido a la interpretación literal del relato bíblico del Génesis, según el cual todos los seres vivos fueron creados por Dios en su forma definitiva.

• El catastrofismo sostiene que las especies no se transformaban y que no existen restos fósiles que evidencien tal transformación. Según la teoría de las catástrofes, los fósiles eran restos de seres vivos que se habían extinguido en ciertas zonas a causa de algún cataclismo geológico espontáneo y violento; es decir, los fósiles eran restos de especies extinguidas y nunca formas desaparecidas de las especies existentes en la actualidad. Tras cada cataclismo, especies que habitaban en otros lugares se desplazaban a la zona que había sufrido la catástrofe y la colonizaban. Esto explicaba la presencia de las especies actuales en zonas en las que se habían encontrado restos fósiles de especies inexistentes en el presente.

• La teoría del uniformismo o actualismo, defendía que los acontecimientos del pasado remoto de la tierra fueron causados por la acción de fuerzas idénticas a las que operan en la actualidad. De tal afirmación se deduce que si el catastrofismo no es válido para explicar los acontecimientos del presente, tampoco lo es para explicar los acontecimientos del pasado.

Ya en la Grecia clásica hubo autores que pueden considerarse evolucionistas. Así Aristóteles consideraba que los seres inferiores evolucionan hacia los superiores por un impulso divino y que todo en la naturaleza tiene una finalidad.

Con la llegada del cristianismo se impuso dogmáticamente una visión de la naturaleza inspirada en la interpretación literal del génesis. Esta forma de pensamiento perduró hasta el siglo XVII.

La teoría de Lamarck.

Se puede esquematizar en los siguientes puntos.

• Las formas más simples surgen con frecuencia por generación espontánea (esta era una creencia general en su época).

• En todos los organismos existe un impulso interno que les lleva instintivamente hacia una mayor complejidad.

• Esta tendencia natural es influida por las circunstancias. Los cambios en el ambiente producen nuevas necesidades en los organismos, que hacen que estos se vean obligados a utilizar más ciertos órganos o a dejar de hacerlo. Por este uso o desuso se produce la formación, el desarrollo o la debilitación, la atrofia y la desaparición de dichos órganos, lo que causa alteraciones o cambios en la constitución de los organismo. De aquí viene la frase “la función crea el órgano”.

• Estas alteraciones o cambios, adquisiciones o pérdidas, son conservadas por los descendientes, es decir, son heredables. Esta hipótesis se conoce como herencia de los caracteres adquiridos.

En resumen:

• Para Lamarck, los hábitos y el modo de vida de un animal, así como las condiciones en que vivieron sus ascendientes, son los que determinan, con el transcurso del tiempo, su forma corporal, sus órganos y sus caracteres.

• Tales planteamientos transformistas no postulaban que cualquier especie pudiera transformarse en otra -como algunos malinterpretaron en tiempos de Lamarck-, sino que una forma animal sólo puede transformarse en otra próxima, con lo que las faunas van cambiando gradualmente.

Aciertos y desaciertos en la teoría lamarckiana.

La teoría de Lamarck ha sido desautorizada en función de los siguientes argumentos:

• No existe ningún dato que demuestre en los seres vivos una tendencia natural y espontánea hacia la complejidad.

• La hipótesis de la herencia de los caracteres adquiridos no ha podido ser probada. Se ha demostrado experimentalmente que las transformaciones sufridas por un organismo en el transcurso de su vida no se transmitían a la descendencia.

• Al no existir herencia de los caracteres adquiridos, para explicar las adaptaciones de los organismos sería necesario que el medio ejerciera una acción directa sobre el material genético del individuo (genotipo), lo que no ha podido ser comprobado hasta el momento.

La teoría de la evolución fue concebida al mismo tiempo, aunque de manera independiente por Wallace y Darwin.

Los argumentos de Darwin.

Los argumentos sobre los que se sustenta la teoría de la evolución son:

La selección natural

El proceso consta de dos fases:

• Los descendientes de una determinada especie se diferencian entre sí, lo que les hace estar diversamente adaptados al hábitat en el que han nacido: es la noción de variación en la población. Por tanto, la materia prima de la evolución la aportan pequeñas variaciones a las que Darwin denominó “diferencias individuales”.

• Estas diferencias individuales son heredables en unos casos y en otros no. Según Darwin, existen dos tipos de diferencias heredables:

• Las que están condicionadas por la acción directa del medio: tal es el caso de la coloración de las plumas de ciertas aves, producida por la dieta, o el menos tamaño de las plantas que crecen sobre suelos pobres.

Hay que hacer notar el error de Darwin al considerar la acción directa de las condiciones ambientales como fuente de variabilidad en las poblaciones, ya que sus consecuencias, al no ser hereditarias, no aportaban materia para la acción de la selección natural.

• Las modificaciones espontáneas: como, por ejemplo la aparición, dentro de una población animal, de individuos con las patas más cortas. Aunque Darwin desconocía los mecanismos por los que se heredan los caracteres, en las modificaciones espontáneas -que sí se heredan- acertó a encontrar el origen de la variabilidad. Ellas permitían a los seres vivos acomodarse a los cambios del medio. El resultado es lo que se conoce como adaptación.

Darwin observó que el número de individuos de las poblaciones permanecía más o menos constante a través de las generaciones, lo que implicaba la muerte de una gran cantidad de individuos en una fase temprana de su vida. Esto llevo a que se preguntase: ¿Qué o quién causa estas muertes? ¿Sólo son determinados individuos los que perecen o sobreviven, o la muerte y la supervivencia son producto del azar?

Como respuesta concibió la idea de la lucha por la existencia, es decir la adaptación. Los individuos más eficaces a la hora de proporcionarse alimentos y hábitat, y con más aptitudes para dejar un mayor número de descendientes, son los más favorecidos y transmiten a sus hijos los caracteres favorables que han permitido su éxito. En la lucha por la existencia sobreviven únicamente los más aptos. De esta forma, por acumulación continua de variaciones se producen nuevas variedades o razas, que progresivamente adquieren el rango de subespecies y, finalmente de nuevas especies.

El rechazo de la teoría Darviniana.

El impacto científico, religioso y social que representó la teoría darviniana fue extraordinario, siendo rechazada tanto por los ambientes científicos como por la Iglesia.

En sentido amplio es una “síntesis moderna” de la teoría darvinista, revisada y enriquecida por las contribuciones de tres disciplinas: la genética, la sistemática y la paleontología.

La contribución de la genética.

• El mutacionismo.

Esta teoría sostenía que el paso de una especie a otra se realizaba por un salto brusco o mutación, y no gradualmente, bajo la acción de la selección natural.

A partir de los años 20 con el desarrollo de la genética de poblaciones se fueron abandonando las ideas mutacionistas.

• La genética de poblaciones.

Tiene como finalidad estudiar las consecuencias de la transmisión de los caracteres en los conjuntos de individuos de la misma especie que se conocen como poblaciones.

Si la población se ve sometida a nuevas condiciones de vida -cambios ambientales-, ciertas mutaciones, que hasta ese momento habían sido desfavorables, pueden convertirse en favorables. Los individuos que las presentan fenotípicamente tendrían una mejor adaptación al medio y se desarrollarían de forma privilegiada, vivirán más tiempo y dejarán más descendientes. En la siguiente generación, los genes responsables de las constituciones mejor adaptadas serán más frecuentes, y en pocas generaciones llegarán a ser mayoritarios y finalmente exclusivos. Si el número de genes afectados es grande, la población acabará teniendo una constitución genética tan diferente a la inicial que nacerá una nueva especie. Esto no ocurre debido a la acción del medio sobre el genotipo, sino a una selección de aquellos genotipos susceptibles de responder mejor (adaptarse mejor) a las nuevas exigencias del medio.

La evolución puede entenderse como la modificación progresiva de la composición genética de las poblaciones.

La contribución de la sistemática.

Se denomina especiación al mecanismo por el cual se forma una nueva especie.

• La especiación simpátrida.

Las nuevas especies se originan en el seno del área de distribución de la población. De acuerdo con este modelo, habría individuos que se irían adaptando a los distintos nichos ecológicos y se irían apareando únicamente entre ellos. Esto les conduciría a divergir progresivamente, hasta no poder originar una descendencia fértil en sus cruzamientos con otros individuos de la población.

En este mecanismo, son exclusivamente las condiciones ecológicas las que, actuando como selección natural, guían la formación de una nueva especie.

• La especiación alopátrida.

Como contrapunto a la concepción “clásica” de la especiación simpátrida, la especiación alopátrida apunta que es posible que alguna población quede accidentalmente aislada del área principal de distribución de la especie por una barrera geográfica -un gran río, una cadena montañosa, el mar, etc.-. Puede llegar un momento en el que las divergencias acumuladas impidan que esta población aislada pueda cruzarse y dar descendientes fértiles con el resto de las poblaciones, en el caso de que pudieran reencontrarse. Es entonces cuando se considera que ha aparecido una nueva especie.

La contribución de la paleontología.

Consiste en demostrar, a partir del estudio de los fósiles, que la evolución consiste en una acumulación progresiva de pequeñas variaciones (genes mutados) en el seno de las poblaciones.

Se ha comprobado que las tendencias evolutivas no se deben a una progresión innata hacia la perfección, sino al mantenimiento de la selección natural en una misma dirección. Así por ejemplo, la reducción del número de dedos que se observa en las especies que constituyen el árbol evolutivo del caballo, se explica por la adaptación progresiva a la carrera rápida, la cual les proporcionaba una mayor eficacia ala hora de escapar de sus depredadores en campo abierto.

La teoría sintética en cuatro puntos.

• Neodarvinismo:

La mutación tiene un carácter preadaptativo, es decir, primero se origina la mutación, y, después, la presencia de esta favorece o no la posterior adaptación de los organismos al entorno.

Las principales corrientes críticas son:

• Neolamarckismo:

La mutación tiene un carácter postadaptativo, es decir, el medio “impone” al organismo la necesidad de que se produzca una adaptación y origina la mutación.

Los neolamarckistas, por lo tanto, postulan que las mutaciones se producen como consecuencia de la presión ambiental y que el proceso evolutivo consiste en la aparición de nuevos genes como respuesta a los estímulos del ambiente.

• Neutralismo:

Esta postura niega a la selección natu