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5.8: Período Precámbrico Tardío - Biología


¿Cómo era la vida eucariota temprana?

Algunos se veían así. Este es un fósil de una amonita. Las amonitas son fósiles índices excelentes y, a menudo, es posible vincular la capa de roca en la que se encuentran con períodos de tiempo geológicos específicos.

Vida multicelular: preparando el escenario

Casi el 80% de la historia de la Tierra pasó antes de que evolucionara la vida multicelular. Hasta entonces, todos los organismos existían como células individuales. ¿Por qué evolucionaron los organismos multicelulares? ¿Qué condujo a este gran paso en la evolución de la vida? Para poner la evolución de la multicelularidad en contexto, volvamos a lo que estaba sucediendo en el planeta Tierra durante esta parte de su historia.

El Precámbrico Tardío

los Precámbrico tardío es el tiempo desde hace unos 2 mil millones hasta 500 millones de años. Durante este largo período de tiempo, la Tierra experimentó muchos cambios geológicos y climáticos dramáticos.

  • Los continentes iban a la deriva. Chocaron para formar un supercontinente gigantesco y luego se volvieron a romper y se separaron. La deriva continental cambió los climas en todo el mundo y provocó una intensa actividad volcánica. Para ver una animación de la deriva continental, vaya a este enlace: http: //www.ucmp.berkeley.edu/geology/anim1.html.
  • Los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera subieron y bajaron. Esto se debió a la actividad volcánica y otros factores. Cuando los niveles eran altos, creaban un efecto invernadero. Más calor quedó atrapado en la superficie de la Tierra y el clima se volvió más cálido. Cuando los niveles eran bajos, quedaba atrapado menos calor y el planeta se enfriaba. Varias veces, el enfriamiento fue lo suficientemente severo como para hundir a la Tierra en una edad de hielo. Una edad de hielo fue tan fría que la nieve y el hielo cubrieron por completo el planeta. La Tierra durante esta edad de hielo se ha llamado bola de nieve tierra(ver Figura debajo).

Tierra de bola de nieve. Durante el Precámbrico tardío, la Tierra se enfrió tanto que se cubrió de nieve y hielo. La Tierra durante esta edad de hielo se ha llamado Tierra bola de nieve.

La vida durante el Precámbrico tardío

Los dramáticos cambios del Precámbrico tardío tuvieron un gran impacto en las formas de vida de la Tierra. Los seres vivos que no podían adaptarse se extinguieron. Fueron reemplazados por organismos que desarrollaron nuevas adaptaciones. Estas adaptaciones incluyeron reproducción sexual, especialización de células, y multicelularidad.

  • La reproducción sexual creó mucha más variedad entre la descendencia. Esto aumentó las posibilidades de que al menos algunos de ellos sobrevivieran cuando cambiara el entorno. También aumentó la velocidad a la que podría ocurrir la evolución.
  • Algunas células comenzaron a vivir juntas en colonias. En algunas colonias, las células comenzaron a especializarse en diferentes trabajos. Esto hizo que las células fueran más eficientes como colonia que como células individuales.
  • Hace mil millones de años, habían evolucionado los primeros organismos multicelulares. Es posible que se hayan desarrollado a partir de colonias de células especializadas. Sus células eran tan especializadas que ya no podían sobrevivir de forma independiente. Sin embargo, juntos eran poderosos. Formaron un organismo que era más grande, más eficiente y capaz de hacer mucho más que cualquier organismo unicelular.

La extinción precámbrica

Al final del Precámbrico, hace 544 millones de años, se produjo una extinción masiva. en un extinción masiva, muchas o incluso la mayoría de las especies desaparecen abruptamente de la Tierra. Ha habido cinco extinciones masivas en la historia de la Tierra. Muchos científicos piensan que actualmente estamos atravesando una sexta extinción masiva. ¿Qué causó la extinción masiva del Precámbrico? Probablemente la causa fue una combinación de eventos climáticos y geológicos. No importa cuál sea la causa, la extinción allanó el camino para un estallido de nueva vida, llamado explosión cámbrica, durante la siguiente Era Paleozoica.

Resumen

  • Durante el Precámbrico tardío, los continentes se desviaron, los niveles de dióxido de carbono fluctuaron y los climas cambiaron. Muchos organismos no pudieron sobrevivir a los cambios y se extinguieron.
  • Otros organismos desarrollaron importantes adaptaciones nuevas. Estos incluyen reproducción sexual, especialización celular y multicelularidad.
  • El Precámbrico terminó con una extinción masiva, que allanó el camino para la explosión del Cámbrico.

Explora más

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  • Evolución en http://johnkyrk.com/evolution.swf.
  1. Hace dos mil millones de años, ¿cuál era el porcentaje de oxígeno en la atmósfera?
  2. ¿Cuándo aparecieron por primera vez los organismos multicelulares?
  3. ¿Cuándo comenzó la fotosíntesis en tierra?
  4. ¿Cuándo evolucionaron por primera vez las esponjas y los hongos?
  5. ¿Cuál fue la época de la Tierra Bola de Nieve? ¿Qué provocó el deshielo de la Tierra?

Revisar

  1. ¿Cuándo fue el Precámbrico tardío?
  2. Describe los cambios geológicos y climáticos que ocurrieron durante el Precámbrico tardío.
  3. ¿Qué es un efecto invernadero?
  4. ¿Qué tres eventos evolutivos significativos ocurrieron durante el Precámbrico tardío?
  5. ¿Qué es una extinción masiva?

Precámbrico: hechos sobre el comienzo de los tiempos

El Precámbrico es el nombre que se le da al primer superón de la historia de la Tierra. Esta división del tiempo, alrededor de siete octavos de la historia de la Tierra, duró desde la primera formación del planeta (hace unos 4.600 millones de años) hasta la diversificación geológicamente repentina de la vida multicelular conocida como Explosión Cámbrica (generalmente fechada hace unos 542 millones de años). ).

Se suele considerar que el Precámbrico tiene tres eones: el Hadeano, el Arcaico y el Proterozoico. Algunos científicos reconocen un cuarto eón, al que llaman Chaotiano, que es anterior a los demás y es el momento de la primera formación de nuestro sistema solar.


Uno de los factores más importantes que controlan la naturaleza de los sedimentos depositados hoy es la deriva continental. Los continentes están distribuidos en diferentes latitudes, y la posición latitudinal afecta la temperatura de las aguas oceánicas a lo largo de los márgenes continentales (el área combinada de la plataforma continental y el talud continental) en resumen, la deposición sedimentaria es climáticamente sensible. En la actualidad, la mayoría de los carbonatos y suelos rojos oxidados se depositan dentro de los 30 grados del ecuador, las fosforitas dentro de los 45 grados y las evaporitas dentro de los 50 grados. La mayoría de los carbonatos fósiles, evaporitas, fosforitas y lechos rojos de la edad fanerozoica que se remontan al Cámbrico tienen una distribución bimodal similar con respecto a sus paleoecuadores. Si el principio uniformista de que el presente es la clave del pasado es válido (es decir, los mismos procesos geológicos que ocurren hoy ocurrieron en el pasado), entonces los sedimentos depositados durante el Precámbrico también habrían sido controlados por el movimiento y la posición geográfica de los continentes. . Por lo tanto, se puede inferir que las extensas evaporitas que datan de hace 3.500 millones de años de la región de Pilbara de Australia Occidental no podrían haberse formado dentro o cerca de los polos. También se puede inferir que las dolomitas de roca Riphean que contienen estromatolitos, una secuencia sedimentaria que abarca el período de hace 1,65 mil millones a 800 millones de años, se depositaron en aguas tropicales cálidas. La roca Riphean se encuentra principalmente en el cratón de Europa del Este, que se extiende desde Dinamarca hasta los Montes Urales, y en el cratón siberiano en Rusia.

Hoy en día, los sedimentos de fosfato se depositan principalmente a lo largo del lado occidental de los continentes. Este es el resultado de una alta productividad biológica en las aguas superficiales cercanas debido al afloramiento de corrientes ricas en nutrientes que se mueven hacia el Ecuador. Los principales depósitos de fosforita del cinturón montañoso Aravalli de Rajasthan en el noroeste de la India, que datan del Proterozoico Eon, están asociados con dolomitas ricas en estromatolitos. Lo más probable es que se hayan depositado en el lado occidental de una masa continental que residía en los trópicos.


Fósiles de plantas precámbricas y la controversia del esquisto de Hakatai

Dentro de la escala de tiempo estratigráfica uniformista global, se han encontrado fósiles de plantas en estratos precámbricos con una edad aproximada de 3.500 millones de años. Los evolucionistas no han explicado con éxito cuándo o cómo se formó la vida para producir estos fósiles de plantas antiguos y muy extendidos. Los creacionistas de la tierra joven también han investigado los fósiles de plantas precámbricas, centrándose principalmente en las rocas precámbricas que se encuentran en el Gran Cañón. La controversia se ha desarrollado en torno al contenido de fósiles de plantas de Hakatai Shale de 1,25 mil millones de años. Varios estudios sugieren que el material vegetal fosilizado moderno y antiguo podría estar presente dentro del esquisto. Otras unidades estratigráficas precámbricas en el Gran Cañón contienen fósiles de plantas. Se sabe que los estratos precámbricos de una edad mucho mayor que la de Hakatai Shale contienen fósiles de plantas. Sin embargo, algunos creacionistas de la tierra joven han rechazado la presencia de fósiles de plantas en Hakatai Shale, o en abundancia en cualquier otro estrato precámbrico. Esta posición no es requerida por los marcos uniformista o creacionista e ignora la evidencia documentada de material vegetal precámbrico. El autor propone que existen fósiles de plantas precámbricas y reflejan los efectos del Diluvio global sobre el sedimento y el material vegetal del Antediluviano. Sin embargo, solo el estudio adicional de fósiles de plantas dentro de los diversos afloramientos precámbricos en cada lugar puede determinar su posición específica dentro de la columna estratigráfica del modelo Flood de tierra joven.

Muchos creacionistas generalmente han seguido el marco de la escala de tiempo uniformista global al intentar definir la historia geológica dentro de un marco de tiempo bíblico. Sin embargo, las debilidades de este enfoque han llevado a varios creacionistas de la tierra joven a proponer otros métodos bíblicos para comprender los estratos (Froede, 1995, 1998 Froede y Reed, en prensa Reed y Froede, 1997 Reed, Froede y Bennett, 1996 Walker, 1994) . Este cambio fundamental en la definición de la historia de la Tierra ofrece una solución diferente a muchos problemas aparentemente complejos. Uno de ellos es la presencia de fósiles de plantas dentro de los estratos precámbricos. Estos fósiles han sido un problema desconcertante para algunos creacionistas, pero uno que puede resolverse dentro de un nuevo marco bíblico.

Los uniformistas continúan recolectando evidencia de vida vegetal fosilizada cada vez más abajo en su columna estratigráfica global. Los creacionistas pueden y deben ayudar en esta búsqueda, pero por diferentes razones. La presencia de fósiles precámbricos ha creado controversia entre uniformistas y creacionistas. Una unidad estratigráfica específica, la lutita Hakatai del Gran Cañón, ha sido un foco de investigación y controversia entre los creacionistas. ¿Por qué algunos consideran un problema identificar fósiles de plantas dentro de esta capa de esquisto, y qué relación tiene con el enfoque creacionista para comprender la historia de la tierra? Es necesario contar con algunos antecedentes sobre estos supuestos fósiles de plantas antiguas.

Fósiles de plantas precámbricas

Los geólogos uniformistas dividen el Precámbrico en dos Eones: el Proterozoico y el Arcaico subyacente (Figura 1). Los estratos proterozoicos han producido fósiles de plantas que se han investigado durante más de cien años (Hofmann, 1971 Link et al., 1993 McMenamin y McMenamin, 1990). Para algunos uniformistas, la vida no existía cuando se depositaron los estratos arcaicos subyacentes porque no se creía que la atmósfera contenía suficiente oxígeno para permitir que se formara o desarrollara vida aeróbica (Cloud, 1968 1976 1983 Knoll, 1992). Este concepto ha sido desafiado recientemente con evidencia física de fósiles de plantas aeróbicas en rocas arcaicas. En la actualidad, los uniformadores han reportado fósiles de plantas en estratos arcaicos de 3.4 a 3.5 mil millones de años (comúnmente abreviado Ga) en Australia y Sudáfrica (Margulis, 1988 McNamara y Long, 1998 Read y Watson, 1975 Schopf y Walter, 1983 Schopf, 1994 Strother , 1989 Walter, 1983). Según Schopf (1994, p. 193), la evidencia de vida vegetal en el Arcaico Temprano consiste en:

. (1) estromatolitos megascópicos producidos microbianamente (2) microorganismos microscópicos conservados celularmente y (3) materia carbonosa particulada (kerógeno), identificables sobre la base de su composición isotópica de carbono como producto de la actividad biológica.

El descubrimiento de estos fósiles arcaicos ha creado un problema para la comunidad paleontológica. Los fósiles de esta época contradicen los modelos del origen de la vida en este planeta 1 (Schopf, 1999). Cualesquiera que sean los requisitos que pueda imponer la evolución, los fósiles de plantas claramente existen dentro de estas rocas antiguas.

Estos fósiles obligan a los uniformistas a lidiar con la repentina aparición de vida en el supuesto pasado muy lejano de la Tierra. Estos fósiles de plantas se han encontrado en rocas precámbricas en todo el mundo (Cooper, Jago, MacKinnon, Shergold y Vidal, 1982 Glaessner, 1979 Hofmann y Schopf, 1983 Iltchenko, 1972). Dentro del modelo evolutivo, esto sugiere que la vida vegetal estaba floreciendo muy temprano en la historia de la Tierra, y que debe haber evolucionado y expandido rápidamente (Schopf, 1982, 1999). No se ha proporcionado una explicación creíble de estos descubrimientos para explicar la presencia de estos fósiles a través de la evolución y la dispersión.

Los restos orgánicos de fósiles de plantas precámbricas se encuentran dentro de antiguas rocas y estratos sedimentarios y metasedimentarios 2 encontrados en los continentes. Sin embargo, extraer los restos orgánicos de estos fósiles de plantas sigue siendo una ciencia complicada y exigente, y se cree que la contaminación es un problema grave (Schopf, 1999 Schopf y Walter, 1983).

Fósiles de plantas precámbricas y el Hakatai Shale

¿Cómo explican los creacionistas de la tierra joven los estratos precámbricos que contienen fósiles de plantas? Desafortunadamente, los creacionistas no han escrito mucho sobre estos fósiles de plantas. El Hakatai Shale, que se encuentra dentro del Gran Cañón, ha recibido la investigación más intensa hasta la fecha. Se han identificado y reportado varias variedades de fósiles de plantas dentro de Hakatai Shale (Burdick, 1966, 1972, 1974a), sin embargo, se han planteado desafíos que hacen que algunos cuestionen su relevancia dentro de un marco bíblico (Rusch, 1968, 1982). Más confusión ha resultado de algunos creacionistas que incorporaron una versión comprimida de la columna uniformista global en su modelo creacionista 3 (Austin, 1994 Austin y Wise, 1994, y en preparación Baumgardner, 1990 Snelling, Scheven, Garner, Ernst, Austin, Garton, Scheven , Wise y Tyler, 1996). Un científico de la creación ha propuesto que los fósiles de plantas precámbricas podrían haber sido creados durante la semana de la creación para ajustarlos a su modelo (Wise, 1992). En contra de este enfoque basado en columnas uniformisoras, otros creacionistas de la tierra joven han propuesto que los estratos precámbricos que contienen fósiles de plantas se formaron durante el Diluvio global y no tienen ningún vínculo con la columna estratigráfica uniformisora ​​(Froede, Howe, Reed y Meyer, 1998 Hunter , 1992 Snelling, 1991 Woodmorappe, 1983).

Clifford Burdick (Burdick, 1966, 1972, 1974a) realizó el estudio más interesante y controvertido de fósiles de plantas precámbricas creacionistas. Examinó los estratos de Hakatai Shale dentro del Gran Cañón e informó haber encontrado una amplia variedad de polen y esporas. Tras este estudio, otros científicos confirmaron el trabajo de Burdick (Chadwick, DeBord y Fisk, 1973). En un esfuerzo posterior por apuntalar su posición, Burdick documentó otras áreas en todo el planeta donde se reportó polen precámbrico y cámbrico (Burdick 1974b, 1975, 1982). Sin embargo, una investigación posterior de Hakatai Shale (Chadwick, 1982) no encontró evidencia de fósiles de plantas y propuso que la contaminación era la causa de los hallazgos anteriores de polen y esporas. Esto generó dudas sobre el trabajo de Burdick.

La controversia en torno al trabajo de Burdick se centró en su hallazgo ambos formas modernas y antiguas fosilizadas de esporas de plantas y polen en Hakatai Shale. Los evolucionistas no habrían tenido ningún problema con el trabajo de Burdick si solo se hubieran encontrado formas antiguas fosilizadas. Encontrar formas modernas de esporas y polen creó un problema de edad grave con esta capa de esquisto. En la comunidad creacionista, el trabajo de Burdick crea controversia para aquellos que definen el límite del Diluvio / Pre-Diluvio como el contacto entre el Precámbrico y el Cámbrico. No deben encontrar fósiles de plantas en rocas que, según ellos, se formaron temprano en la Semana de la Creación (antes de que se crearan las plantas). Para ambos grupos, los hallazgos de Burdick crearon diferentes problemas por diferentes razones.

Para resolver esta persistente controversia sobre la presencia o ausencia de granos de polen y esporas dentro de Hakatai Shale, los miembros de la Creation Research Society (CRS) recolectaron y analizaron sus propias muestras en un esfuerzo por confirmar o refutar los hallazgos anteriores de Burdick (Howe, 1986 Howe , Williams, Matzko y Lammerts, 1986, 1988 Lammerts y Howe, 1987). Sus resultados apoyaron los hallazgos de Burdick de moderno esporas y polen dentro de Hakatai Shale. Por supuesto, esta confirmación sigue siendo contraria al modelo evolutivo (Chaloner, 1967 Cloud, 1968), y es muy polémico. El modelo uniformista no predice ni permite la presencia de polen y esporas modernas dentro de Hakatai Shale, ya que es demasiado antiguo para contener estos tipos "avanzados" de fósiles de plantas. La secuencia incorrecta contradice la columna uniformista global, lo que puede explicar por qué ciertos creacionistas siguen siendo escépticos de las conclusiones de este último estudio confirmatorio. Por alguna razón, algunos creacionistas también han rechazado la posibilidad de polen, esporas o cualquier otro material vegetal moderno o antiguo dentro de Hakatai Shale (Austin, 1994, págs. 63, 137 Austin y Wise, 1994, págs. 38-39). .

Recientemente, surgieron preguntas sobre la validez y la metodología del estudio de confirmación de CRS de una publicación de Internet enviada al Editor Trimestral. Se proporcionaron respuestas a los problemas de la publicación explicando por qué los estudios anteriores no lograron identificar el polen y las esporas de las plantas modernas y / o antiguas dentro de Hakatai Shale (Williams, 1997). Los resultados de este último estudio respaldan la creencia de que el polen y las esporas se encuentran dentro de Hakatai Shale y que se depositaron al mismo tiempo que los estratos.


Comparaciones de Hakatai Shale con otros Estratos precámbricos fosilíferos

Los uniformistas ven la lutita de Hakatai como depositada durante el Proterozoico. Tiene una edad aproximada de 1.25 Ga. La comparación de esta sección precámbrica con las de edad similar encontradas en otras secciones del globo sugiere que es no Es imposible esperar o encontrar materiales vegetales fosilizados dentro de la lutita Hakatai (Figura 2). Sin embargo, no se esperan polen y esporas modernos en estratos de esta edad extrema. De hecho, es algo sorprendente que los uniformisores no hayan identificado material vegetal fosilizado antiguo en una fecha anterior para esta unidad estratigráfica (aunque debe notarse que Elston [1989, p. 264] insinuó la posibilidad de que los estromatolitos estén presentes dentro del Hakatai Shale y Horodyski [en Link et al., 1993, p. 561] hicieron referencia a una amplia variedad de fósiles dentro de varios estratos precámbricos del Gran Cañón). Sin embargo, la confirmación de material vegetal antiguo fosilizado per se en Hakatai Shale no contradice el modelo uniformista, ya que se ha encontrado que estratos precámbricos mucho más antiguos contienen fósiles de plantas (Figura 2).

Implicaciones para el Modelo de inundación de la Tierra Joven

El Precámbrico Hakatai Shale ha sido examinado cuatro veces para detectar la presencia de fósiles de plantas. Se encontraron formas antiguas y modernas en tres de esas investigaciones. Sin embargo, algunos creacionistas todavía rechazan la presencia de cualquier material vegetal fosilizado dentro del Hakatai Shale ya que no está de acuerdo con su modelo (ver Austin, 1994, p. 58, Figura 4.1 Austin y Wise, 1994, p. 40, Figura 1). Según Austin y Wise, la mayoría de los estratos precámbricos representan depósitos de la Semana de la Creación y no deben contener fósiles de plantas, ya que se formaron antes de que se crearan las plantas. Sugieren que los fósiles de plantas solo se encontrarían en abundancia dentro de los depósitos del Diluvio (es decir, por encima de su límite Precámbrico / Cámbrico-anterior al Diluvio / Diluvio). Por implicación, su modelo necesitaría explicar la evidencia de fósiles de plantas dentro de los estratos precámbricos de áreas tanto dentro como fuera del Gran Cañón (ver Apéndice). Este punto es importante porque Austin y Wise han declarado que apoyan el marco general de la escala de tiempo uniformisora ​​global mientras niegan la vejez de la tierra (Austin 1994, p. 58, Figura 4.1 Austin y Wise, 1994, p. 40, Figura 1 Snelling et al., 1996). Para defender que su límite pre-Diluvio / Diluvio sea globalmente cronoestratigráficamente equivalente al del límite Precámbrico / Cámbrico, deberían emprender estudios palinológicos para demostrar que las plantas fosilizadas sí lo hacen. no existir dentro alguna Estratos precámbricos. Su modelo de la columna estratigráfica en el Gran Cañón sigue siendo cuestionable si continúan negando la presencia de fósiles de plantas precámbricas.

Se ha documentado la identificación de fósiles de plantas dentro de las lutitas precámbricas. De hecho, varios geólogos uniformistas han comentado que:

. A la luz de los resultados resumidos aquí [para el Gran Cañón] junto con importantes descubrimientos recientemente reportados de otras lutitas precámbricas, parece razonable concluir que las facies de shaley representan una fuente prometedora, pero aún en gran parte sin explotar, de nueva evidencia sobre la diversidad, evolución y utilidad bioestratigráfica de la biota precámbrica (Bloeser, Schopf, Horodyski y Breed, 1977, p. 679).

Insto a los creacionistas a emprender estudios para encontrar materiales vegetales fosilizados en todos los estratos precámbricos en un esfuerzo por ayudar a delinear el impacto que tuvo el Diluvio en el registro estratigráfico de la Tierra.

Se ha documentado una variedad de fósiles de plantas precámbricas en rocas tan antiguas como el Arcaico (Figura 2). Actualmente, no se puede determinar ningún detalle sobre el tipo de plantas de las que se derivaron estos restos fosilizados. Cada nuevo descubrimiento de material vegetal antiguo fosilizado hace retroceder el tiempo de evolución de la vida en este planeta. Esto crea dificultades para los modelos evolutivos del origen de la vida y la historia temprana. Es de esperar que los creacionistas de la Tierra Joven se mantengan al tanto de este interesante y relevante trabajo. Además de resaltar las debilidades en el modelo evolutivo, nos ayuda a definir y refinar nuestro propio marco de estratigrafía dominada por Flood.

Es importante tener en cuenta que probar la existencia de material vegetal genérico en Hakatai Shale dentro del Gran Cañón no afectar el modelo uniformista de la historia de la Tierra, solo agregaría una nueva ubicación donde se ha encontrado material vegetal proterozoico. Es la etapa evolutiva del descubrimiento de Burdick la que contradice la columna uniformista global. Con el tiempo, se pueden encontrar nuevos afloramientos arcaicos "más antiguos" que contienen fósiles de plantas. El problema que deben abordar los geólogos y paleontólogos uniformistas sigue siendo el de explicar el punto de origen de la vida y la rápida dispersión por el planeta.

El modelo estratigráfico de Austin / Wise para el Gran Cañón parece cuestionable ya que niega la presencia conocida de vida vegetal precámbrica que se encuentra tanto dentro del cañón como a nivel mundial. Se requieren más aclaraciones para reconciliar estos conflictos en su modelo. La presencia de fósiles de plantas dentro de Hakatai Shale, documentada en tres ocasiones, también arroja dudas sobre su enfoque para definir los estratos dentro del Gran Cañón. Es de esperar que estos problemas se aborden en un futuro próximo.

Los creacionistas de la tierra joven deberían considerar el potencial paleontológico de todos los estratos sedimentarios y metasedimentarios del Precámbrico. El hallazgo de vida vegetal fosilizada dentro de estas capas de rocas "antiguas" podría esperarse dentro del modelo Flood de la tierra joven. Varios creacionistas han propuesto que algunos estratos precámbricos se depositaron durante el Diluvio global del Génesis (Figura 3).

Los creacionistas deberían tomar parte activa en los estudios paleontológicos que localizan fósiles precámbricos “antiguos” en la tierra. Al hacerlo, logramos dos objetivos: 1) Extendemos la profundidad de los estratos probablemente afectados por el Diluvio, y 2) presionamos a los evolucionistas para que expliquen cómo surgió la vida "completamente formada" en la Tierra tan rápidamente, y hace tanto tiempo. Necesitamos realizar estudios paleontológicos agresivamente si deseamos demostrar las debilidades de la evolución y la geología uniformista para explicar el registro estratigráfico. Esto es en lo que se basa la columna estratigráfica uniformista global (biología evolutiva / paleontología y no ¡datación radiométrica!) y aquí es donde debemos enfocar nuestros esfuerzos (Froede, 1994, 1997). Los fósiles de plantas precámbricas proporcionan una excelente evidencia de la deposición de Flood dentro del modelo Flood de tierra joven.

La controversia sobre la paleontología y la estratigrafía de la lutita Hakatai (o cualquier otro estrato precámbrico) plantea una cuestión mayor que la mera presencia o ausencia de material vegetal fosilizado en el Precámbrico. Más bien, la cuestión central es si los creacionistas de la tierra joven deberían usar la columna uniformista global para definir la historia bíblica. Austin y Wise siguen el marco general de la columna uniformisora ​​global (Austin, 1994, p. 58, Figura 4.1 Austin y Wise, 1994, p. 40, Figura 1 Snelling et al., 1996, p. 333, Figura 1). También han propuesto que el límite pre-Diluvio / Diluvio debería ocurrir en el límite uniformisario Precámbrico / Cámbrico (Figura 2). Esto se basa en su definición de los criterios de discontinuidad paleontológica:

La lenta deposición en el mundo anterior al Diluvio habría hecho que la fosilización de plantas, animales y hongos siguiera siendo poco probable. Además, es muy probable que la erosión inicial del Diluvio destruyera o reelaborara prácticamente todos los fósiles que estaban presentes en los sedimentos anteriores al Diluvio. En consecuencia, por debajo del límite anterior al Diluvio / Diluvio, los sedimentos capaces de preservar fósiles podrían, en el mejor de los casos, contener solo rastros de las formas de vida más abundantes y fácilmente fosilizadas: fósiles bacterianos, de algas y protistas.y probablemente en muy poca abundancia. Cabe esperar que los fósiles de plantas, animales y hongos se encuentren en gran abundancia solo por encima del límite anterior al Diluvio / Diluvio (Austin y Wise, 1994, p. 40) (Las cursivas son mías).

Esta afirmación es inconsistente, sin embargo, cuando se trata de la evidencia de fósiles de plantas en los estratos precámbricos uniformistas, y va en contra de lo que Schopf (1994, p. 194) ha afirmado sobre la presencia de fósiles de plantas encontrados dentro del Eón precámbrico, proterozoico:

Los estromatolitos son prácticamente ubicuos en los terrenos de carbonato del Proterozoico, representados por cientos de ocurrencias taxonómicas reportadas en un gran número de cuencas del Proterozoico. . literalmente, se han descubierto cientos de formaciones microfosilíferas y casi 3000 apariciones de microfósiles genuinos en estratos de la era del Proterozoico.

¡Estos creacionistas parecen haber pasado por alto el registro de fósiles de plantas tomados directamente de los estratos precámbricos dentro del Gran Cañón! No creen que los fósiles de plantas sean abundantes dentro de los estratos precámbricos del Gran Cañón y, sin embargo, los uniformistas los han documentado en varios lugares y en abundancia (ver Bloeser, Schopf, Horodyski y Breed, 1977 Elston, 1989 Elston y McKee, 1982 Ford, 1990 Horodyski, 1993 Knauth, 1994 Link et al., 1993 Nations and Stump, 1996 Schopf, Ford y Breed, 1973). Dado que el modelo estratigráfico de Austin / Wise para el Gran Cañón es inconsistente con la evidencia física, tal vez deberían reexaminar el papel de la columna uniformisora ​​global en su modelo. La columna estratigráfica uniformista global no se requiere dentro del modelo Flood de tierra joven (Froede y Reed, 1999). Recomiendo que se rechace el uso de la columna uniformisora ​​global para definir la geología del Diluvio en el Gran Cañón (o en cualquier otro lugar).

Agradezco al Dr. George F. Howe y al Dr. Emmett L. Williams por compartir conmigo sus experiencias con respecto a la controversia en torno a la presencia de polen y material de esporas en Hakatai Shale. Ambos señores amablemente me brindaron una revisión y comentarios sobre varios borradores de este documento. Además, todos los comentarios de la revisión por pares fueron de gran ayuda para aclarar más este artículo. Sin embargo, cualquier error que quede es mío. Agradezco a mi esposa por darme tiempo para escribir para el Sociedad de investigación de la creación trimestral. Gloria a Dios en las alturas (Pr 3: 5-6).

CRSQ: Sociedad de investigación de creación trimestral

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Morphology and paleoecology of the late Ediacaran tubular fossil Conotubus hemiannulatus from the Gaojiashan Lagerstätte of southern Shaanxi Province, South China

Conotubus hemiannulatus Zhang and Lin 1986 is a phylogenetically problematic tubular fossil that is only known from the late Ediacaran (ca. 551–541 Ma) Gaojiashan Lagerstätte in southern Shaanxi Province, South China. It is a cm-sized conical tube that tapers adapically from an aperture to a rounded apex. The tube consists of a series of nested cylindrical-to-funnel-shaped tube walls (cylinders hereafter). This conotubular construction of nested cylinders is similar to that of the late Ediacaran fossil Cloudina. Integrated morphological, taphonomic, and paleoecological data suggest that C. hemiannulatus occupied an epibenthic life-mode, with the apex anchoring to muddy substrate and the aperture extending upwards into the water column. It was probably a suspension-feeding organism. This soft bottom dweller employed specialized paleoecological strategies to rejuvenate and self-right the tubes after being subjected to sediment obrution, indicating strong burial-resistant capabilities. The tube likely provided space for the living organism, with successively larger cylinders added episodically to accommodate growth. Currently available evidence suggests that C. hemiannulatus likely had non-biomineralized tubes, and, although potentially closely related to Cloudina, its phylogenetic affinity remains unresolved.

Graphical abstract

Reflejos

► Morphological, systematic, and paleoecological analysis of Conotubus hemiannulatus, an important tubular fossil in the Ediacaran Gaojiashan biota of South China. ► C. hemiannulatus tubes consist of nested funnels/cylinders which are non-biomineralized. ► C. hemiannulatus was an epibenthic organism with a vertical apical end followed by a procumbent section (for stabilization) and a vertical apertural end (for feeding). ► C. hemiannulatus shows evidence of episodic growth and/or rejuvenation after partial and non-lethal burial. ► C. hemiannulatus shares morphological similarities and close phylogenetic affinities with the widely known Ediacaran tubular fossil Cloudina hartmannae.


5.8: Late Precambrian Period - Biology

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Los artículos de Editor's Choice se basan en las recomendaciones de los editores científicos de las revistas de MDPI de todo el mundo. Los editores seleccionan una pequeña cantidad de artículos publicados recientemente en la revista que creen que serán particularmente interesantes para los autores o importantes en este campo. El objetivo es proporcionar una instantánea de algunos de los trabajos más interesantes publicados en las diversas áreas de investigación de la revista.


Course objectives

After completion of the course the students will be able to:

Identify key fossils from the Paleozoic era

Identify marine organisms as can be found along the coast of Normandy near Luc-sur-Mer

Recognize geological structures in the field

Identify a range of sedimentary and magmatic rocks.

After completion of the course the students will know:

The evolution of continents since the early Archean era

The radiation of life in the Eocambrian and early Phanerozoic

Adaptation of life to living on land in the Paleozoic era

The major Bauplans of marine organisms

The basic structure of the Tree of Life.

have an understanding of the relation of land forms and underlying geological structures

have an understanding of different taxa of the Tree of life, both in the paleontological record and in the modern marine environment

develop a holistic view of earth processes occurring at the earth surface through time from geophysical and geochemical view points on the origin and evolution of life.


Descripción

Life in all its diversity evolved in the marine environment. In this course taught at Leiden University and at the Marine center of the University Pierre et Marie Curie, France, in Roscoff we teach aspects of the Tree of Life, we focus on the transition from mono-cellular life to animal life conquering the continents in the early Paleozoic, and we address Earth history from the time of the origin of life to the environments that made the emergence of land life possible.

We bring together a multi-disciplinary team of marine biologists, ecologists, physicists and geophysicists, isotope geochemists, astronomers, mathematicians, paleontologists and geologists to teach a course in geo-biology with special interest in the Tree of Life, the origin of life, and the environments in which life evolved.


5.8: Late Precambrian Period - Biology

First, a few words about the Precambrian, an informal name for the vast expanse of time prior to the Phanerozoic Eon (which includes the Paleozoic, Mesozoic, and Cenozoic Eras). The Earth formed. It then took nearly four thousand million years before the first animals would leave their traces on the planet. This span of time makes up roughly seven-eighths of the Earth's history. During the Precambrian, the most important events in biological history took place. Consider that the Earth formed, life arose, the first tectonic plates arose and began to move, eukaryotic cells evolved, the atmosphere became enriched in oxygen — and just before the end of the Precambrian, complex multicellular organisms, including the first animals, evolved.

The Precambrian is divided into three eons. From youngest to oldest, they are: the Proterozoic, the Archean, and the Hadean (this latter being an informal name).

The period of Earth's history that began 2.5 billion years ago and ended 542.0 million years ago is known as the Proterozoic, which is subdivided into three eras: the Paleoproterozoic (2.5 to 1.6 billion years ago), Mesoproterozoic (1.6 to 1 billion years ago), and Neoproterozoic (1 billion to 542.0 million years ago).* Many of the most exciting events in the history of the Earth and of life occurred during the Proterozoic — stable continents first appeared and began to accrete, a long process taking about a billion years. Also coming from this time are the first abundant fossils of living organisms, mostly bacteria and archaeans, but by about 1.8 billion years ago eukaryotic cells appear as fossils too.

With the beginning of the Mesoproterozoic comes the first evidence of oxygen build-up in the atmosphere. This global catastrophe spelled doom for many bacterial groups, but made possible the explosion of eukaryotic forms. These included multicellular algae, and toward the end of the Proterozoic, the first animals.

The first traces of life appear nearly 3.5 billion years ago, in the early Archean. However, clearly identifiable fossils remain rare until the late Archean, when stromatolites, layered mounds produced by the growth of microbial mats, become common in the rock record. Stromatolite diversity increased through most of the Proterozoic. Until about one billion years ago, they flourished in shallow waters throughout the world. Their importance for understanding Proterozoic life is tremendous stromatolites that have been silicified (forming a type of rock known as stromatolitic chert) often preserve exquisite microfossils of the microbes that made them (see two photos, below left).


From left, (1) A sample of stromatolitic chert from the Bitter Springs Formation of central Australia, about 850 million years old. Note the typical fine banding patterns. (2) Cyanobacteria, probably Myxococcoides minor, a colonial chroococcalean form from the Bitter Springs chert. (3) Kimberella was a bilaterally symmetric Ediacaran animal that had rigid parts — note the deep depression that a rigid shell-like covering made in the silt upon burial. This specimen, from the White Sea region of Russia, is about 1.5 cm across and 2.5-3 cm long. (4) Two specimens of Charniodiscus from Mistaken Point, Newfoundland. These Ediacaran organisms have a bulb-shaped or disc-shaped "holdfast" which was attached to the sea floor, and a leaf-shaped main body that probably was held up in the water column.

Stromatolites began to decline in abundance and diversity about 700 million years ago. A popular theory for their decline (though certainly not the only possible explanation) is that herbivorous eukaryotes, perhaps including the first animals, evolved at about this time and began feeding extensively on growing stromatolites. Stromatolites are rare fossils after about 450 million years ago. Today, they are found only in restricted habitats with low levels of grazing, such as the shallow, saline waters of Shark Bay, Australia.

The oldest fossil that may represent a macroscopic organism is about 2.1 billion years old. Several types of fossil that appear to represent simple multicellular forms of life are found by the end of the Paleoproterozoic. These fossils, known as carbon films, are just that: small, dark compressions, most resembling circles, ribbons, or leaves they are most common and widespread in the Neoproterozoic. Some resemble seaweeds and may represent eukaryotic algae we know from independent evidence that red algae and green algae appeared in the Proterozoic, probably over one billion years ago.

There are tantalizing hints from trace fossils and molecular biology that animals may have appeared as much as one billion years ago. However, the oldest relatively non-controversial, well-studied animal fossils appear in the last hundred million years of the Proterozoic, just before the Cambrian radiation of taxa. The time from 635 million years ago to 542 million years ago, known as the Ediacaran Period (sometimes called the Vendian), saw the origin and first diversification of soft-bodied organisms (see two photos, above right). The period and the fauna are named after the Ediacara Hills of southern Australia, where the first abundant and diverse fossils of this kind were found.

Ancient global pollution
The first "pollution crisis" hit the Earth about 2.2 billion years ago. Several pieces of evidence — the presence of iron oxides in paleosols (fossil soils), the appearance of "red beds" containing metal oxides, and others — point to a fairly rapid increase in levels of oxygen in the atmosphere at about this time. Atmospheric oxygen levels in the Archean had been less than 1% of present levels, but by about 1.8 billion years ago, oxygen levels were greater than 15% of present levels and rising. It may seem strange to call this a "pollution crisis," since most of the organisms that we are familiar with not only tolerate but require oxygen to live. However, oxygen is a powerful degrader of organic compounds. Even today, many bacteria and protists are killed by oxygen. Organisms had to evolve biochemical methods for rendering oxygen harmless one of these methods, oxidative respiration, had the advantage of producing large amounts of energy for the cell, and is now found in most eukaryotes.

Where was the oxygen coming from? Cyanobacteria, photosynthetic organisms that produce oxygen as a byproduct, had first appeared 3.5 billion years ago, but became common and widespread in the Proterozoic. Their photosynthetic activity was primarily responsible for the rise in atmospheric oxygen.

Proterozoic fossil localities

Bitter Springs Formation: The oldest known eukaryotic fossils come from this Late Proterozoic dolomite in central Australia.

Ediacara Hills: Fossils of some of the oldest known animals were discovered at this Australian locality in 1946.

Mistaken Point, Newfoundland: Mysterious fossils from the coast of Newfoundland.

Nopah Range: The oldest sedimentary rocks in this Southern California region are 1.5 billion years old younger deposits are rich in stromatolites.

White Sea: Located on the northern coast of Russia, this has been a site of active research by UCMP into the Vendian fauna.

Resources and references

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  • Learn more about the Ediacaran Period and Ediacaran biota on Wikipedia.
  • Find out more about the Precambrian paleontology and geology of North America at the Paleontology Portal.
  • See the Wikipedia page on the Proterozoic.

* Dates from the International Commission on Stratigraphy's International Stratigraphic Chart, 2009.

Ben M. Waggoner created the original page, 2/20/1996, and began expansions and revisions 2/28/1997 Brian R. Speer provided a new introduction and graphics, 3/8/1997 Sarah Rieboldt updated the pages to reflect the Geological Society of America (GSA) 1999 Geologic Timescale, 11/2002 Dave Smith recombined the content into a single page, adapted it to the new site format, and made some content changes, 7/7/2011 Bitter Springs chert, Kimberella, y Charniodiscus photos by Ben M. Waggoner Myxococcoides photo by J. William Schopf


Extremophiles and Biofilms

Prokaryotes are well adapted to living in all types of conditions, including extreme ones, and prefer to live in colonies called biofilms.

Objetivos de aprendizaje

Discuss the distinguishing features of extremophiles and the environments that produce biofilms

Conclusiones clave

Puntos clave

  • Prokaryotes live in all environments, no matter how extreme they may be.
  • Bacteria that prefer very salty environments are called halophiles, while those that live in very acidic environments are called acidophiles.
  • An example of a habitat that halophiles can colonize is the Dead Sea, a body of water that is 10 times saltier than regular ocean water.
  • A biofilm is a microbial community held together in a gummy-textured matrix that consists primarily of polysaccharides secreted by the organisms.
  • Biofilms can be found clogging pipes, on kitchen counters, or even on the surface of one’s teeth.

Términos clave

  • extremophile: an organism that lives under extreme conditions of temperature, salinity, etc commercially important as a source of enzymes that operate under similar conditions
  • halophile: an organism that lives and thrives in an environment of high salinity, often requiring such an environment a form of extremophile
  • alkaliphile: any organism that lives and thrives in an alkaline environment, such as a soda lake a form of extremophile

Los microbios son adaptables: vida en entornos moderados y extremos

Algunos organismos han desarrollado estrategias que les permiten sobrevivir en condiciones difíciles. Prokaryotes thrive in a vast array of environments some grow in conditions that would seem very normal to us, whereas others are able to thrive and grow under conditions that would kill a plant or animal. Almost all prokaryotes have a cell wall: a protective structure that allows them to survive in both hyper- and hypo-osmotic conditions. Some soil bacteria are able to form endospores that resist heat and drought, thereby allowing the organism to survive until favorable conditions recur. These adaptations, along with others, allow bacteria to be the most abundant life form in all terrestrial and aquatic ecosystems.

Bacteria and radiation tolerance: Deinococcus radiodurans, visualized in this false color transmission electron micrograph, is a prokaryote that can tolerate very high doses of ionizing radiation. Ha desarrollado mecanismos de reparación del ADN que le permiten reconstruir su cromosoma incluso si se ha roto en cientos de pedazos por la radiación o el calor.

Other bacteria and archaea are adapted to grow under extreme conditions and are called extremophiles, meaning “lovers of extremes.” Extremophiles have been found in all kinds of environments: the depth of the oceans, hot springs, the Arctic and the Antarctic, in very dry places, deep inside earth, in harsh chemical environments, and in high radiation environments, just to mention a few. These organisms give us a better understanding of prokaryotic diversity and raise the possibility of finding new prokaryotic species that may lead to the discovery of new therapeutic drugs or have industrial applications. Debido a que tienen adaptaciones especializadas que les permiten vivir en condiciones extremas, muchos extremófilos no pueden sobrevivir en ambientes moderados. There are many different groups of extremophiles. They are identified based on the conditions in which they grow best. Several habitats are extreme in multiple ways. For example, a soda lake is both salty and alkaline, so organisms that live in a soda lake must be both alkaliphiles and halophiles. Other extremophiles, like radioresistant organisms, do not prefer an extreme environment (in this case, one with high levels of radiation), but have adapted to survive in it.

Prokaryotes in the Dead Sea

One example of a very harsh environment is the Dead Sea, a hypersaline basin that is located between Jordan and Israel. Hypersaline environments are essentially concentrated seawater. In the Dead Sea, the sodium concentration is 10 times higher than that of seawater. The water also contains high levels of magnesium (about 40 times higher than in seawater) that would be toxic to most living things. Iron, calcium, and magnesium, elements that form divalent ions (Fe 2+ , Ca 2+ , and Mg 2+ ), produce what is commonly referred to as “hard” water. Taken together, the high concentration of divalent cations, the acidic pH (6.0), and the intense solar radiation flux make the Dead Sea a unique, and uniquely hostile, ecosystem.

Halophile habitats: (a) The Dead Sea is hypersaline. Sin embargo, las bacterias tolerantes a la sal prosperan en este mar. (b) Estas células de halobacterias pueden formar esteras bacterianas tolerantes a la sal.

La ecología de las biopelículas

Hasta hace un par de décadas, los microbiólogos solían pensar en los procariotas como entidades aisladas que vivían separadas. Este modelo, sin embargo, no refleja la verdadera ecología de los procariotas, la mayoría de los cuales prefieren vivir en comunidades donde pueden interactuar. A biofilm is a microbial community held together in a gummy-textured matrix that consists primarily of polysaccharides secreted by the organisms, together with some proteins and nucleic acids. Biofilms grow attached to surfaces. Algunas de las biopelículas mejor estudiadas están compuestas por procariotas, aunque también se han descrito biopelículas de hongos, así como algunas compuestas por una mezcla de hongos y bacterias.

Biofilm Development: Five stages of biofilm development are shown. Durante la etapa 1, unión inicial, las bacterias se adhieren a una superficie sólida a través de interacciones débiles de van der Waals. Durante la etapa 2, unión irreversible, apéndices parecidos a pelos llamados pili anclan permanentemente las bacterias a la superficie. Durante la etapa 3, maduración I, la biopelícula crece a través de la división celular y el reclutamiento de otras bacterias. Una matriz extracelular compuesta principalmente de polisacáridos mantiene unida la biopelícula. Durante la etapa 4, maduración II, la biopelícula continúa creciendo y adquiere una forma más compleja. Durante la etapa 5, la dispersión, la matriz de la biopelícula se descompone parcialmente, lo que permite que algunas bacterias escapen y colonicen otra superficie. Micrographs of a Pseudomonas aeruginosa biofilm in each of the stages of development are shown.

Las biopelículas están presentes en casi todas partes: pueden provocar la obstrucción de las tuberías y colonizar fácilmente las superficies en entornos industriales. En los recientes brotes a gran escala de contaminación bacteriana de los alimentos, las biopelículas han jugado un papel importante. También colonizan superficies domésticas, como mostradores de cocina, tablas de cortar, lavabos e inodoros, así como lugares del cuerpo humano, como la superficie de nuestros dientes.

Interactions among the organisms that populate a biofilm, together with their protective exopolysaccharidic (EPS) environment, make these communities more robust than free-living, or planktonic, prokaryotes. La sustancia pegajosa que mantiene unidas a las bacterias también excluye a la mayoría de los antibióticos y desinfectantes, lo que hace que las bacterias de biopelícula sean más resistentes que sus contrapartes planctónicas. En general, las biopelículas son muy difíciles de destruir porque son resistentes a muchas formas comunes de esterilización.


Ver el vídeo: TIEMPOS REMOTOS 1: El Precámbrico - El origen y la formación de la Tierra Documental Historia (Enero 2022).