Carbonífero: características, subdivisiones, flora y fauna y clima

El Carbonífero fue el quinto de los seis períodos que integran a la era Paleozoica. Debe su nombre a la gran cantidad de depósitos de carbón que se han encontrado en los registros fósiles.

Esto ocurrió porque una gran cantidad de bosques fueron sepultados, lo que originó que se formaran estratos de carbón. Estos depósitos han sido encontrados por todo el mundo, de manera que fue un proceso global.

Fósil proveniente del Carbonífero. Fuente: I, porshunta [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) or CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

El Carbonífero fue un período de cambios trascendentales, en especial a nivel de los animales, ya que fue el tiempo en el que los anfibios se alejaron del agua para conquistar  ecosistemas terrestres, gracias a otro fenómeno importante; el desarrollo del huevo amniota.

Características generales

Duración

El período Carbonífero tuvo una duración de 60 millones de años, iniciándose hace 359 millones de años y finalizando hace 299 millones deaños.

Actividad geológica intensa

Durante el período Carbonífero las placas tectónicas experimentaron una intensa actividad que consistió en el movimiento ocasionado por la deriva continental. Ese movimiento ocasionó que algunas masas de tierra colisionaron, originando la aparición de cadenas montañosas.

Aparición de los reptiles

Este período se caracterizó por la aparición por primera vez de los reptiles, los cuales se cree evolucionaron a partir de los anfibios existentes.

Surgimiento del huevo amniota

Durante el período Carbonífero ocurrió un hito en el proceso evolutivo de los seres vivos: el surgimiento del huevo amniota.

Se trata de un huevo que se encuentra protegido y aislado del medio externo por varias capas extraembrionarias, además de por una cáscara resistente. Esta estructura permitió que los embriones se encontraran protegidos de las condiciones adversas del medio ambiente.

Este suceso fue trascendental en la evolución de grupos como los reptiles, ya que pudieron conquistar el ambiente terrestre, sin la necesidad de regresar al agua para colocar sus huevos.

Geología

El período Carbonífero se caracterizó por una intensa actividad geológica, específicamente a nivel del movimiento de las capas tectónicas. Así mismo, también hubo grandes cambios en los cuerpos de agua, pudiéndose observar un aumento significativo en el nivel de los mares.

Cambios oceánicos

En el supercontinente Gondwana, que se encontraba ubicado hacia el polo sur del planeta, las temperaturas disminuyeron considerablemente, ocasionando la formación de glaciares.

Esto trajo como consecuencia una disminución del nivel del mar y la consiguiente formación de mares epicontinentales (de poca profundidad, aproximadamente 200 metros).

De igual forma, en este período solo existían dos océanos:

  • Panthalassa: era el océano más amplio, ya que se encontraba rodeando a todas las masas de tierra, que en este período se encontraban prácticamente desplazándose hacia un mismo lugar (para unirse y formar la Pangea). Es importante recordar que este océano es el precursor del actual océano Pacífico.
  • Paleo – Tethys: se encontraba dentro de la llamada “O” de Pangea, entre el supercontinente Gondwana y Euramérica. Fue el precursor, en primera instancia, del océano Proto Tetis, el cual finalmente se transformaría en el océano Tetis.

Había otros océanos que fueron significativos durante el período anterior, como el océano Ural y el océano Rheico, pero fueron cerrados en la medida en que fueron colisionando los diferentes fragmentos de tierra.

Cambios a nivel de las masas continentales

Como ya se mencionó, este período estuvo marcado por intensa actividad tectónica. Esto quiere decir que, mediante la deriva continental, las diferentes masas terrestres fueron desplazándose para finalmente formar el supercontinente conocido como Pangea.

Durante este proceso, Gondwana se desplazó lentamente hasta colisionar con el supercontinente Euramérica. Así mismo, a la zona geográfica en la que hoy se asienta el continente europeo, se le unió un fragmento de tierra para formar Eurasia, dando como resultado la formación de la cadena montañosa de los Urales.

Estos movimientos tectónicos fueron los responsables de que ocurrieran dos eventos orogénicos: la Orogenia Herciniana y la Orogenia Alegeniana.

Orogenia Herciniana

Fue un proceso geológico que tuvo su origen en la colisión de dos masas continentales: Euramérica y Gondwana. Como en todo evento que implica la colisión de dos grandes masas de tierra, la orogenia hercínica trajo como consecuencia la formación de grandes cadenas montañosas, de las cuales solo quedan algunos restos. Esto se debe a los efectos de los procesos erosivos naturales.

Orogenia Alegeniana

Este fue un fenómeno geológico ocasionado también por la colisión de placas tectónicas. Es también conocida con el nombre de orogenia apalache, debido a que trajo como consecuencia la formación de las montañas homónimas en Norteamérica.

Según los registros fósiles y los datos recogidos por los especialistas, fue la cordillera más grande durante este período.

Clima

Durante el período Carbonífero el clima fue cálido, al menos en la primera parte. Fue bastante cálido y húmedo, lo que permitió que por todo el planeta se diseminara gran cantidad de vegetación, permitiendo la formación de selvas y por consiguiente el desarrollo y diversificación de otras formas de vida.

Se cree entonces que durante los inicios de este período hubo una tendencia hacia las temperaturas suaves. Según algunos especialistas, la temperatura ambiental rondaba los 20°C.

Así mismo, los suelos contaban con bastante humedad, lo que dio lugar a la formación de pantanos en algunas regiones.

Sin embargo, hacia finales del período hubo un cambio climático que fue trascendental, ya que cambió en gran medida la configuración de los diversos ecosistemas existentes.

Conforme el período Carbonífero se fue acercando a su final, las temperaturas globales fueron modificadas, específicamente hubo un descenso en sus valores, llegando aproximadamente a los 12°C.

Gondwana, que se encontraba en el polo sur del planeta, experimentó algunas glaciaciones. Es importante destacar que durante esta época hubo grandes extensiones de tierra cubiertas por hielo, especialmente en el hemisferio sur.

En la zona de Gondwana, se ha documentado la formación de glaciares, lo que ocasionó la disminución significativa del nivel del mar.

En conclusión, al final del período Carbonífero, el clima fue mucho más frío que al inicio, disminuyendo las temperaturas en más de 7°C, lo cual trajo graves consecuencias ambientales, tanto para las plantas como para los animales que ocupaban el planeta en aquel período.

Flora

Durante el período Carbonífero hubo una gran diversificación de las formas de vida existentes, tanto a nivel de flora como de fauna. Esto se debió a las condiciones ambientales que fueron realmente favorables en un principio. Un ambiente cálido y húmedo era el ideal para el desarrollo y permanencia de la vida.

Durante este período hubo una gran cantidad de plantas que poblaban las zonas más húmedas y cálidas del planeta. Muchas de esas plantas se asemejaban en gran medida a las que había en el período anterior, el Devónico.

En toda esa abundancia de plantas, hubo varios tipos que se destacaron: Pteridospermatophyta, Lepidodendrales, Cordaitales, equisetales y Lycopodiales.

Pteridospermatophyta

Este grupo también es conocido como “helechos con semilla”. Fueron particularmente abundantes en el área del supercontinente Gondwana.

Según los registros fósiles, estas plantas se caracterizaban por presentar hojas largas, muy similares a las de los actuales helechos. Además se cree que eran una de las plantas con más abundancia en el ámbito terrestre.

El nombramiento de estas plantas como helechos es controvertido, pues se sabe que eran productoras de semillas verdaderas, en tanto que los helechos actuales, pertenecientes al grupo de las Pteridophytas, no producen semillas. La denominación de estas plantas como helechos se debe, en gran parte, a que su apariencia era similar a la de estos, con grandes y frondosas hojas.

Helechos. Fuente: Pedro Camilo Márquez Vallarta [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], from Wikimedia Commons

Es importante destacar que estas plantas crecían muy cerca del suelo, por lo que también formaban una maraña densa de vegetación que retenía su humedad.

Lepidodendrales

Fue un grupo de plantas que se extinguió a principios del período posterior, el Pérmico. Durante el Carbonífero alcanzaron su máximo esplendor como especie, observándose plantas que pudieron alcanzar hasta los 30 metros de altura, con troncos que tenían hasta 1 metro de diámetro.

Entre las características principales de estas plantas se puede mencionar que sus troncos no se encontraban ramificados, sino en el extremo superior, donde estaban las hojas, dispuestas en una especie de corona arborescente.

Las ramificaciones, que se encontraban en la parte superior de la planta, presentaban en su extremo distal la estructura reproductiva, que consistía en un estróbilo, en los que se formaban las esporas.

Un dato curioso de este tipo de plantas es que se reproducían una sola vez, mueriendo luego. A las plantas que hacen esto se les conoce con el nombre de monocárpicas.

Cordaitales

Fue un tipo de plantas que se extinguieron durante el proceso de extinción masiva del Triásico Jurásico. En este grupo se localizaban árboles de gran altura (más de 20 metros).

En el tallo presentaban xilema primario y secundario. Sus hojas eran muy grandes, llegando incluso a alcanzar 1 metro de longitud. Su estructura reproductora eran los estróbilos.

Los masculinos presentaban sacos polínicos que se encontraban almacenados en escamas externas, en tanto que los femeninos presentaban hileras de brácteas a ambos lados del eje central. Así mismo, los granos de polen presentaban sacos aeríferos.

Equisetales

Este fue un grupo de plantas altamente distribuido durante el período Carbonífero. Casi todos sus géneros se extinguieron, sobreviviendo solo uno hasta la actualidad: Equisetum (conocido también como cola de caballo).

Entre las características principales de estas plantas estaban que contenían vasos conductores, a través de los cuales circulaban el agua y nutrientes.

El tallo de estas plantas era hueco, pudiéndose evidenciar ciertos engrosamientos correspondientes a los nudos de los cuales nacían las hojas. Estas eran de aspecto escamoso y de tamaño reducido.

La reproducción de estas plantas era a través de esporas, originadas en estructuras conocidas como esporangios.

Lycopodiales

Estas eran plantas pequeñas que han logrado sobrevivir hasta la actualidad. Fueron plantas de tipo herbáceo, con hojas de tipo escamoso. Eran plantas propias de hábitats cálidos, principalmente en aquellos de suelos húmedos. Se reproducían a través de esporas, conocidas como homospóreas.

Fauna

Durante este período la fauna se diversificó bastante, debido a que las condiciones climáticas y ambientales eran muy favorables. El ambiente húmedo y cálido, sumado a la gran disponibilidad de oxígeno atmosférico, contribuyó a que se desarrollaran gran cantidad de especies.

Entre los grupos de animales que destacaron en el Carbonífero se pueden mencionar los anfibios, los insectos y los animales marinos. Para finales del período hicieron su aparición los reptiles.

Artrópodos

Durante este período hubo ejemplares de artrópodos de gran tamaño. Estos animales extraordinariamente grandes (en comparación con los artrópodos actuales) siempre han sido objeto de numerosos estudios por parte de los especialistas, quienes creen que el gran tamaño de estos animales se debió a las elevadas concentraciones de oxígeno atmosférico.

Existieron muchos ejemplares de artrópodos durante el período Carbonífero.

Arthoropleura

También conocido como ciempiés gigante, ha sido quizás el artrópodo más famoso del período. Era tan grande que podía llegar a alcanzar los 3 metros de longitud, de acuerdo a fósiles recabados.

Pertenecía al grupo de los miriápodos. A pesar de la longitud exagerada de su cuerpo, este era bastante bajo, llegando a medir aproximadamente medio metro de altura.

Al igual que los miriápodos actuales, estaba conformado por segmentos articulados unos con otros, cubiertos por placas (dos laterales, una central) que tenían función protectora.

Por su gran tamaño, durante muchos años se creyó, de manera errónea, que este animal era un terrible depredador. Sin embargo, el estudio realizado a diversos fósiles recolectados, permitió determinar que lo más probable es que este animal fuese herbívoro, ya que en su tracto digestivo se encontraron restos de polen y de esporas de helechos.

Arácnidos

En el período Carbonífero ya existían algunos de los arácnidos que se observan hoy en día, destacando los alacranes y las arañas. De esta última, existió en particular una especie de araña conocida como Mesothelae, la cual se caracterizó por su gran tamaño (aproximadamente el de una cabeza humana).

Su dieta era netamente carnívora, se alimentaba de animales pequeños e incluso de ejemplares de su propia especie.

Libélulas gigantes (Meganeura)

En el carbonífero, existieron unos insectos voladores, muy similares a las libélulas actuales. De las especies que conformaron a este género, la más reconocida es la Meganeura monyi, la cual vivió durante este período.

Representación de una Libélula gigante. Fuente: Gunnar Ries Amphibol [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], from Wikimedia Commons

Este insecto era de gran tamaño, sus alas podían medir 70 cm de punta a punta y se han reconocido como los insectos más grandes que alguna vez habitaron el planeta.

En lo referente a sus preferencias alimentarias, eran carnívoros, siendo conocidos depredadores de animales más pequeños como anfibios e insectos.

Anfibios

El grupo de los anfibios también se diversificó y experimentó ciertos cambios durante este período. Entre esto se pueden mencionar una disminución del tamaño corporal, así como también la adopción de la respiración pulmonar.

Los primeros anfibios que aparecieron tenían una configuración corporal similar a la de las actuales salamandras, con cuatro patas que soportaban el peso del cuerpo.

Pederpes

Fue un anfibio tetrápodo (4 extremidades) que habitó durante este período. Su apariencia era la de una salamandra un poco más robusta que las actuales, sus cuatro extremidades eran cortas y robustas. Su tamaño era reducido.

Crassigyrinus

Este fue un anfibio con una apariencia un tanto extraña. También era un tetrápodo, pero sus extremidades delanteras estaban muy poco desarrolladas, de manera que no podían soportar el peso del cuerpo del animal.

Tenía un cuerpo alargado y una cola larga con la que se impulsaba. Podía alcanzar grandes velocidades. Según registros fósiles, podía alcanzar longitudes de hasta dos metros y un peso aproximado de 80 kg.

Reptiles

Los reptiles tuvieron su origen en este período. Se desarrollaron a partir de los anfibios que existían en aquel momento.

Anthracosaurus

Fue uno de los primeros reptiles que habitó el planeta. Era bastante grande, ya que los datos recolectados apuntan a que alcanzó una longitud de más de 3 metros. Presentaba dientes similares a los de los cocodrilos actuales, gracias a los cuales podía atrapar a sus presas sin mucha dificultad.

Hylonomus

Fue un reptil que habitó el planeta hace aproximadamente 315 millones de años. De pequeño tamaño (aproximadamente 20 cm), era carnívoro y su apariencia era como la de un pequeño lagarto, con un cuerpo alargado y cuatro extremidades que se extendían hacia los lados. Así mismo, presentaba dedos en sus extremidades.

Paleothyris

Fue otro pequeño reptil que existió durante el período Carbonífero. Su cuerpo era alargado, podía alcanzar los 30 cm de longitud y era de poca altura. Presentaba cuatro extremidades terminadas en dedos y unos dientes filosos y fuertes con los que podía capturar a sus presas. Estas generalmente eran invertebrados de menor tamaño e insectos.

Fauna marina

La fauna marina merece una mención aparte, ya que gracias a las condiciones favorables, la vida en el fondo de los océanos se diversificó en gran medida.

Durante este período los moluscos tuvieron una amplia representación, con los bivalvos y gasterópodos. También hay registros de algunos cefalópodos.

Los equinodermos también estuvieron presentes, especialmente los crinoideos (lirios de mar), los equinoideos (erizos de mar) y los asteroideos (estrellas de mar).

Los peces también fueron abundantes en este período, se diversificaron y poblaron los mares. Como prueba de esto se han logrado recuperar registros fósiles, como escudos óseos y dientes, entre otros.

Divisiones

El período Carbonífero se encuentra dividido en dos subperíodos: Pensilvaniense y el Misisipiense.

Pensilvaniense

Se inició hace 318 millones de años y culminó hace 299 millones de años. Este subperíodo a su vez se encuentra dividido en tres épocas:

  • Inferior: que duró unos 8 millones de años y corresponde a la edad Bashkiriense.
  • Medio: con una duración de 8 millones de años. Corresponde a la edad Moscoviense.
  • Superior: esta es la única época que se encuentra conformada por dos edades: Kasimoviense (4 millones de años) y Gzheliense (4 millones de años).

Misisipiense

Este subperíodo tuvo sus inicios hace unos 359 millones de años y finalizó hace 318 millones de años. Los especialistas la dividieron en tres épocas:

  • Inferior: a esta le corresponde la edad Tournaisiense, con una duración de 12 millones de años.
  • Medio: correspondiente a la edad Viseense, la cual duró 16 millones de años.
  • Superior: que se corresponde con la edad Serpukhoviense, que alcanzó una extensión de 17 millones de años.

Referencias

  1. Cowen, R. (1990). History of life. Blackwell Scientific Publications, Nueva York.
  2. Davydov, V., Korn, D. y Schmitz, M (2012). The Carboniferous Period. The Geologic Time Scale. 600-651.
  3. Manger, W. Carbonifereus Period. Obtenido de: britannica.com
  4. Ross, C.A. y Ross, J.R.P. (1985). Carboniferous and Early Permian biogeography. Geology, 13 (1): 27-30.
  5. Sour, F. y Quiroz, S. (1998). La fauna del paleozoico. Ciencias 52, octubre-diciembre, 40-45.
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Licenciada en Educación, mención Biología con Maestría en Enseñanza de la Biología

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