El Proterozoico ( IPA : / ˌ p r oʊ t ər ə ˈ z oʊ ɪ k , ˌ p r ɒ t -, - ər oʊ -, - t r ə -, - t r oʊ -/ PROH -tər-ə- ZOH -ik, PROT-, -ər-oh-, -trə-, -troh- ) [3] [4] [5] es el tercero de los cuatro eones geológicos de la historia de la Tierra , que abarca el intervalo de tiempo desde 2500 a 538,8 millones de años , [6] el eón más largo de la escala de tiempo geológico de la Tierra . Está precedido por el Arcaico y seguido por el Fanerozoico , y es la parte más reciente del "supereón" Precámbrico .
El Proterozoico se subdivide en tres eras geológicas (de la más antigua a la más joven): el Paleoproterozoico , el Mesoproterozoico y el Neoproterozoico . [7] Cubre el tiempo desde la aparición de oxígeno libre en la atmósfera de la Tierra hasta justo antes de la proliferación de vida compleja en la Tierra durante la Explosión Cámbrica . El nombre Proterozoico combina dos palabras de origen griego : protero- que significa "antes", y -zoico , que significa "de la vida". [8]
Eventos bien identificados de este eón fueron la transición a una atmósfera oxigenada durante el Paleoproterozoico; la evolución de los eucariotas mediante simbiogénesis ; varias glaciaciones globales, que produjeron la glaciación huroniana de 300 millones de años de duración (durante los períodos sideriano y riacio del Paleoproterozoico) y la hipotética Tierra bola de nieve (durante el período criogénico a finales del Neoproterozoico); y el período Ediacara (635 a 538,8 Ma), que se caracteriza por la evolución de abundantes organismos multicelulares de cuerpo blando como esponjas , algas , cnidarios , bilaterios y la biota sésil de Ediacara (algunos de los cuales habían evolucionado en reproducción sexual ) y proporciona la Primera evidencia fósil obvia de vida en la Tierra .
El registro geológico del Eón Proterozoico es más completo que el del Eón Arcaico anterior . En contraste con los depósitos de aguas profundas del Arcaico, el Proterozoico presenta muchos estratos que se depositaron en extensos mares epicontinentales poco profundos ; además, muchas de esas rocas están menos metamorfoseadas que las rocas arcaicas y muchas están inalteradas. [9] : 315 Los estudios de estas rocas han demostrado que el eón continuó la acreción continental masiva que había comenzado tarde en el Eón Arcaico. El Eón Proterozoico también presentó los primeros ciclos definitivos de supercontinentes y una actividad de formación de montañas ( orogenia ) totalmente moderna . [9] : 315–18, 329–32
Hay evidencia de que las primeras glaciaciones conocidas ocurrieron durante el Proterozoico. El primero comenzó poco después del comienzo del Eón Proterozoico, y hay evidencia de al menos cuatro durante la Era Neoproterozoica al final del Eón Proterozoico, posiblemente culminando con la hipotética Tierra Bola de Nieve de las glaciaciones Sturtian y Marinoan . [9] : 320–1, 325
Uno de los acontecimientos más importantes del Proterozoico fue la acumulación de oxígeno en la atmósfera terrestre. Aunque se cree que el oxígeno fue liberado por la fotosíntesis ya en el Eón Arcaico, no pudo acumularse en ningún grado significativo hasta que se agotaron los sumideros minerales de azufre y hierro no oxidados. Hasta hace aproximadamente 2.300 millones de años, el oxígeno probablemente era sólo entre el 1% y el 2% de su nivel actual. [9] : 323 Las formaciones de hierro en bandas , que proporcionan la mayor parte del mineral de hierro del mundo , son una marca de ese proceso de sumidero mineral. Su acumulación cesó hace 1.900 millones de años, después de que todo el hierro de los océanos se oxidara . [9] : 324
Los lechos rojos , coloreados por la hematita , indican un aumento del oxígeno atmosférico hace 2 mil millones de años. Estas formaciones masivas de óxido de hierro no se encuentran en rocas más antiguas. [9] : 324 La acumulación de oxígeno probablemente se debió a dos factores: el agotamiento de los sumideros químicos y un aumento en el secuestro de carbono , que secuestraba compuestos orgánicos que de otro modo habrían sido oxidados por la atmósfera. [9] : 325
Un segundo aumento en las concentraciones de oxígeno, conocido como Evento de Oxigenación Neoproterozoico , [10] ocurrió durante el Neoproterozoico Medio y Tardío [11] e impulsó la rápida evolución de la vida multicelular hacia el final de la era. [12] [13]
El Eón Proterozoico fue un período muy tectónicamente activo en la historia de la Tierra.
El Eón Arcaico tardío al Eón Proterozoico temprano corresponde a un período de creciente reciclaje de la corteza terrestre, lo que sugiere subducción . La evidencia de este aumento de la actividad de subducción proviene de la abundancia de granitos antiguos que se originaron en su mayoría después del 2,6 Ga. [14]
La aparición de eclogita (un tipo de roca metamórfica creada por alta presión, > 1 GPa) se explica mediante un modelo que incorpora la subducción. La falta de eclogitas que datan del Eón Arcaico sugiere que las condiciones en ese momento no favorecían la formación de metamorfismo de alto grado y por lo tanto no alcanzaron los mismos niveles de subducción que ocurrían en el Eón Proterozoico. [15]
Como resultado de la fusión de la corteza oceánica basáltica debido a la subducción, los núcleos de los primeros continentes crecieron lo suficiente como para resistir los procesos de reciclaje de la corteza.
La estabilidad tectónica a largo plazo de esos cratones es la razón por la que encontramos corteza continental con una edad de hasta unos pocos miles de millones de años. [16] Se cree que el 43% de la corteza continental moderna se formó en el Proterozoico, el 39% en el Arcaico y sólo el 18% en el Fanerozoico . [14] Estudios de Condie (2000) [17] y Rino et al. (2004) [18] sugieren que la producción de corteza ocurrió episódicamente. Al calcular isotópicamente las edades de los granitoides proterozoicos se determinó que hubo varios episodios de rápido aumento en la producción de la corteza continental. Se desconoce el motivo de estos pulsos, pero parecían haber disminuido en magnitud después de cada período. [14]
![Pannotia, 545 millones de años (disputada [se necesita aclaración]), centrada en el Polo Sur](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d7/Pannotia.svg/1280px-Pannotia.svg.png)
La evidencia de colisiones y rupturas entre continentes plantea la cuestión de cuáles fueron exactamente los movimientos de los cratones arcaicos que componían los continentes proterozoicos. Mecanismos de datación paleomagnética y geocronológica han permitido descifrar la tectónica del Supereón Precámbrico. Se sabe que los procesos tectónicos del Eón Proterozoico se parecen mucho a la evidencia de actividad tectónica, como los cinturones orogénicos o los complejos de ofiolitas , que vemos hoy. Por lo tanto, la mayoría de los geólogos concluirían que la Tierra estaba activa en ese momento. También se acepta comúnmente que durante el Precámbrico, la Tierra pasó por varios ciclos de ruptura y reconstrucción de supercontinentes ( ciclo de Wilson ). [14]
A finales del Proterozoico (más reciente), el supercontinente dominante era Rodinia (~1000–750 Ma). Estaba formado por una serie de continentes unidos a un cratón central que forma el núcleo del Continente norteamericano llamado Laurentia . Un ejemplo de orogenia (procesos de construcción de montañas) asociada con la construcción de Rodinia es la orogenia de Grenville ubicada en el este de América del Norte. Rodinia se formó después de la desintegración del supercontinente Columbia y antes de la formación del supercontinente Gondwana (~500 Ma). [19] El evento orogénico definitorio asociado con la formación de Gondwana fue la colisión de África, América del Sur, la Antártida y Australia formando la orogenia panafricana . [20]
Colombia fue dominante a principios y mediados del Proterozoico y no se sabe mucho sobre los conjuntos continentales antes de esa fecha. Hay algunos modelos plausibles que explican la tectónica de la Tierra primitiva antes de la formación de Columbia, pero la hipótesis más plausible actual es que antes de Columbia, sólo había unos pocos cratones independientes dispersos alrededor de la Tierra (no necesariamente un supercontinente, como Rodinia o Colombia). [14]
La aparición de eucariotas unicelulares avanzados comenzó después del Gran Evento de Oxidación . [21] Esto puede haberse debido a un aumento de los nitratos oxidados que utilizan los eucariotas, a diferencia de las cianobacterias . [9] : 325 También fue durante el Proterozoico que evolucionaron las primeras relaciones simbióticas entre las mitocondrias (que se encuentran en casi todos los eucariotas) y los cloroplastos (que se encuentran solo en las plantas y en algunos protistas ) y sus huéspedes. [9] : 321-2
A finales del Paleoproterozoico, los organismos eucariotas se habían vuelto moderadamente biodiversos. [22] El florecimiento de eucariotas como los acritarcos no impidió la expansión de las cianobacterias; de hecho, los estromatolitos alcanzaron su mayor abundancia y diversidad durante el Proterozoico, alcanzando su punto máximo hace aproximadamente 1200 millones de años. [9] : 321–3
Los primeros fósiles que poseen características típicas de los hongos datan de la Era Paleoproterozoica , hace unos 2.400 millones de años; Estos organismos bentónicos multicelulares tenían estructuras filamentosas capaces de anastomosis . [23]
Clásicamente, el límite entre los eones Proterozoico y Fanerozoico se estableció en la base del Período Cámbrico cuando aparecieron los primeros fósiles de animales, incluidos trilobites y arqueociátidos , así como Caveasphaera , de apariencia animal. En la segunda mitad del siglo XX, se han encontrado varias formas fósiles en rocas del Proterozoico, particularmente en las del Ediacara, lo que demuestra que la vida multicelular ya se había extendido decenas de millones de años antes de la Explosión Cámbrica en lo que se conoce como La explosión de Avalon . [24] Sin embargo, el límite superior del Proterozoico ha permanecido fijado en la base del Cámbrico , que actualmente se sitúa en 538,8 Ma.
