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Plioceno

El Plioceno ( / ˈ p l aɪ . ə s iː n , ˈ p l aɪ . oʊ -/ PLY -ə-seen, PLY -oh- ; [6] [7] también Pleioceno ) [8] es la época en la que Escala de tiempo geológico que se extiende desde hace 5.333 millones a 2,58 [9] millones de años. Es la segunda y más reciente época del Período Neógeno en la Era Cenozoica . El Plioceno sigue al Mioceno y es seguido por el Pleistoceno . Antes de la revisión de 2009 de la escala de tiempo geológico, que situaba las cuatro glaciaciones principales más recientes enteramente dentro del Pleistoceno, el Plioceno también incluía la Etapa Gelasiana , que duró desde hace 2.588 a 1.806 millones de años, y ahora está incluida en el Pleistoceno. [10]

Como ocurre con otros períodos geológicos más antiguos, los estratos geológicos que definen el inicio y el final están bien identificados, pero las fechas exactas del inicio y el final de la época son ligeramente inciertas. Los límites que definen el Plioceno no se establecen en un evento mundial fácilmente identificable sino más bien en límites regionales entre el Mioceno más cálido y el Pleistoceno relativamente más frío. El límite superior se estableció al comienzo de las glaciaciones del Pleistoceno.

Etimología

Charles Lyell (más tarde Sir Charles) dio su nombre al Plioceno en Principios de Geología (volumen 3, 1833). [11]

La palabra plioceno proviene de las palabras griegas πλεῖον ( pleion , "más") y καινός ( kainos , "nuevo" o "reciente") [12] y significa aproximadamente "continuación de lo reciente", en referencia a la fauna de moluscos marinos esencialmente moderna. .

Subdivisiones

Algunos esquemas de subdivisiones del Plioceno

En la escala de tiempo oficial del ICS , el Plioceno se subdivide en dos etapas . De menor a mayor son:

El Piacenziano a veces se denomina Plioceno tardío, mientras que el Zanclean se conoce como Plioceno temprano.

en el sistema de

En el área de Paratethys ( Europa central y partes de Asia occidental), el Plioceno contiene las etapas Dacia (aproximadamente igual a Zanclean) y Rumana (aproximadamente igual a Piacenziano y Gelasiano juntas). Como es habitual en la estratigrafía, se utilizan muchas otras subdivisiones regionales y locales.

En Gran Bretaña , el Plioceno se divide en las siguientes etapas (de viejo a joven): Gedgraviano, Waltoniano , Preludhamiano, Ludhamiano, Thurniense, Bramertoniano o Antiano, Prepastoniano o Baventiano, Pastoniano y Beestoniano . En los Países Bajos, el Plioceno se divide en estas etapas (de viejo a joven): Brunssumiian C, Reuverian A, Reuverian B, Reuverian C, Praetiglian , Tiglian A, Tiglian B, Tiglian C1-4b, Tiglian C4c, Tiglian C5, Tiglian C6 y Eburoniano . Las correlaciones exactas entre estas etapas locales y las etapas de la Comisión Internacional de Estratigrafía (ICS) aún son una cuestión de detalle. [18]

Clima

Anomalía anual reconstruida de la temperatura de la superficie del mar en el Plioceno medio

Durante la época del Plioceno (hace 5,3 a 2,6 millones de años (Ma)), el clima de la Tierra se volvió más frío y seco, además de más estacional, marcando una transición entre el Mioceno relativamente cálido al Pleistoceno más frío . [19] El comienzo del Plioceno estuvo marcado por un aumento de las temperaturas globales en relación con el Messiniense más frío relacionado con el ciclo de modulación de amplitud de oblicuidad de 1,2 millones de años . [20] La temperatura media global a mediados del Plioceno (3,3 a 3 millones de años) era entre 2 y 3 °C más alta que la actual, [21] mientras que los niveles de dióxido de carbono eran los mismos que los actuales (400 ppm). [22] El nivel global del mar era unos 25 m más alto, [23] aunque su valor exacto es incierto. [24] [25] La capa de hielo del hemisferio norte era efímera antes del inicio de una extensa glaciación sobre Groenlandia que ocurrió a finales del Plioceno alrededor de 3 Ma. [26] La formación de una capa de hielo en el Ártico está señalada por un cambio abrupto en las proporciones de isótopos de oxígeno y adoquines cubiertos de hielo en los lechos de los océanos Atlántico Norte y Pacífico Norte . [27] La ​​glaciación en latitudes medias probablemente ya estaba en marcha antes del final de la época. El enfriamiento global que se produjo durante el Plioceno puede haberse acelerado con la desaparición de los bosques y la expansión de pastizales y sabanas. [28]

Durante el Plioceno, la respuesta del sistema climático terrestre pasó de un período de oscilación de alta frecuencia y baja amplitud dominado por el período de 41.000 años de oblicuidad de la Tierra a uno de oscilación de baja frecuencia y alta amplitud dominado por el período de 100.000 años de la órbita. excentricidad característica de los ciclos glacial-interglaciares del Pleistoceno. [29]

Durante la serie del Plioceno tardío y el Pleistoceno temprano de la era Cenozoica, de 3,6 a 2,6 Ma, el Ártico era mucho más cálido que en la actualidad (con temperaturas de verano unos 8 °C más cálidas que las actuales). Se trata de un hallazgo clave de la investigación sobre un núcleo de sedimento de lago obtenido en el este de Siberia, que es de excepcional importancia porque ha proporcionado el registro sedimentario terrestre continuo más largo del Cenozoico tardío hasta el momento. [30]

Asia Central se volvió más estacional durante el Plioceno, con inviernos más fríos y secos y veranos más húmedos, lo que contribuyó a un aumento en la abundancia de plantas C 4 en toda la región. [31] En la meseta de Loess , los valores de δ13C de la materia orgánica ocluida aumentaron un 2,5%, mientras que los de carbonato pedogénico aumentaron un 5% en el transcurso del Mioceno tardío y el Plioceno, lo que indica una mayor aridificación. [32] Una mayor aridificación de Asia Central fue causada por el desarrollo de la glaciación del hemisferio norte durante el Plioceno tardío. [33] Un núcleo de sedimento del norte del Mar de China Meridional muestra un aumento en la actividad de las tormentas de polvo durante el Plioceno medio. [34]

En los Andes centro-sur , se produjo un período árido de 6,1 a 5,2 Ma, y otro de 3,6 a 3,3 Ma. Estos períodos áridos coinciden con períodos fríos globales, durante los cuales la posición de los vientos del oeste del hemisferio sur se desplazó hacia el norte e interrumpió el chorro de bajo nivel sudamericano, que trae humedad al sureste de América del Sur. [35]

En el noroeste de África, los bosques tropicales se extendieron hasta el Cabo Blanco durante el Zanclean hasta alrededor de 3,5 Ma. Durante el Piacenziano, aproximadamente entre 3,5 y 2,6 Ma, la región estaba cubierta de bosques a intervalos irregulares y contenía un importante palerío sahariano hasta 3,35 Ma, cuando los vientos alisios comenzaron a dominar el transporte fluvial de polen. Alrededor de 3,26 Ma, se produjo un fuerte evento de aridificación al que siguió un retorno a condiciones más húmedas, que a su vez fue seguido por otra aridificación alrededor de 2,7 Ma. De 2,6 a 2,4 Ma, las zonas de vegetación comenzaron a desplazarse repetidamente latitudinalmente en respuesta a los ciclos glacial-interglaciares. [36]

El clima del este de África era muy similar al que es hoy. Inesperadamente, la expansión de los pastizales en el este de África durante esta época parece haber estado desvinculada de la aridificación y no causada por ella, como lo demuestra su asincronía. [37]

El suroeste de Australia albergó brezales , matorrales y bosques con una mayor diversidad de especies en comparación con la actualidad durante el Plioceno medio y tardío. Tres eventos de aridificación diferentes ocurrieron alrededor de 2,90, 2,59 y 2,56 Ma, y pueden haber estado relacionados con el inicio de la glaciación continental en el Ártico, lo que sugiere que los cambios de vegetación en Australia durante el Plioceno se comportaron de manera similar a los del Pleistoceno tardío y probablemente se caracterizaron por ciclos comparables de aridez y humedad. [38]

El gradiente de temperatura de la superficie del mar del Océano Pacífico ecuatorial era considerablemente menor que el actual. Las temperaturas medias de la superficie del mar en el este fueron sustancialmente más cálidas que las actuales, pero similares en el oeste. Esta condición ha sido descrita como un estado permanente de El Niño o “El Padre”. [39] Se han propuesto varios mecanismos para este patrón, incluido el aumento de la actividad de los ciclones tropicales . [40]

La extensión de la capa de hielo de la Antártida occidental osciló en el período de 40 años de oblicuidad de la Tierra. El colapso de la capa de hielo se produjo cuando la temperatura media mundial era 3 °C más cálida que la actual y la concentración de dióxido de carbono era de 400 ppmv. Esto resultó en aguas abiertas en el Mar de Ross . [41] La fluctuación global del nivel del mar asociada con el colapso de la capa de hielo fue probablemente de hasta 7 metros para la Antártida occidental y 3 metros para la Antártida oriental. Las simulaciones de los modelos son consistentes con las oscilaciones reconstruidas de la capa de hielo y sugieren una progresión de una capa de hielo más pequeña a una más grande en la Antártida Occidental en los últimos 5 millones de años. Los intervalos de colapso de la capa de hielo fueron mucho más comunes a principios del Plioceno medio (5 Ma – 3 Ma), después de que los intervalos de tres millones de años con el volumen de hielo moderno o glacial se hicieron más largos y el colapso ocurre solo en momentos en que la temperatura global más cálida coincide con Fuertes anomalías de insolación en el verano austral. [42]

Paleogeografía

Ejemplos de especies migratorias en América luego de la formación del Istmo de Panamá. Las siluetas de color verde oliva denotan especies norteamericanas con ancestros sudamericanos; Las siluetas azules denotan especies sudamericanas de origen norteamericano.

Los continentes continuaron a la deriva , moviéndose desde posiciones posiblemente tan lejanas como 250 km de sus ubicaciones actuales a posiciones a sólo 70 km de sus ubicaciones actuales. América del Sur se unió a América del Norte a través del istmo de Panamá durante el Plioceno, lo que hizo posible el Gran Intercambio Americano y puso fin casi por completo a la distintiva fauna de ungulados nativos de América del Sur, [43] aunque otros linajes sudamericanos, como sus mamíferos depredadores , ya estaban extintos en este punto y otros como los xenartros continuaron prosperando después. La formación del Istmo tuvo importantes consecuencias en las temperaturas globales, ya que se cortaron las cálidas corrientes oceánicas ecuatoriales y se inició un ciclo de enfriamiento del Atlántico, con aguas frías del Ártico y la Antártida disminuyendo las temperaturas en el ahora separado Océano Atlántico. [44]

La colisión de África con Europa formó el Mar Mediterráneo , cortando los restos del Océano Tetis . La frontera entre el Mioceno y el Plioceno es también la época de la crisis de salinidad del Messiniense . [45] [46]

Durante el Plioceno tardío, el Himalaya se volvió menos activo en su elevación, como lo demuestran los cambios de sedimentación en el Abanico de Bengala . [47]

El puente terrestre entre Alaska y Siberia ( Beringia ) se inundó por primera vez a principios del Plioceno, lo que permitió que los organismos marinos se extendieran entre los océanos Ártico y Pacífico. El puente seguiría inundándose periódicamente y siendo restaurado posteriormente. [48]

Las formaciones marinas del Plioceno están expuestas en el noreste de España , [49] el sur de California , [50] Nueva Zelanda , [51] e Italia . [52]

Durante el Plioceno, partes del sur de Noruega y del sur de Suecia que habían estado cerca del nivel del mar aumentaron. En Noruega, este ascenso elevó la meseta de Hardangervidda a 1200 m en el Plioceno temprano. [53] En el sur de Suecia, movimientos similares elevaron las tierras altas del sur de Suecia, lo que provocó una desviación del antiguo río Eridanos de su camino original a través del centro-sur de Suecia hacia un curso al sur de Suecia. [54]

Medio ambiente y evolución de los ancestros humanos.

El Plioceno está marcado por dos acontecimientos importantes en la evolución de los ancestros humanos. El primero es la aparición del homínido Australopithecus anamensis a principios del Plioceno, hace unos 4,2 millones de años. [55] [56] [57] La ​​segunda es la aparición de Homo , el género que incluye a los humanos modernos y sus parientes extintos más cercanos, cerca del final del Plioceno, hace 2,6 millones de años. [58] Los rasgos clave que evolucionaron entre los homínidos durante el Plioceno incluyen la bipedalidad terrestre y, hacia el final del Plioceno, cerebros encefalizados (cerebros con una neocorteza grande en relación con la masa corporal [59] [a] y fabricación de herramientas de piedra. [60]

Las mejoras en los métodos de datación y en el uso de indicadores climáticos han proporcionado a los científicos los medios para probar hipótesis sobre la evolución de los ancestros humanos. [60] [61] Las primeras hipótesis sobre la evolución de los rasgos humanos enfatizaban las presiones selectivas producidas por hábitats particulares. Por ejemplo, muchos científicos han favorecido durante mucho tiempo la hipótesis de la sabana . Esto propone que la evolución de la bipedalidad terrestre y otros rasgos fue una respuesta adaptativa al cambio climático del Plioceno que transformó los bosques en sabanas más abiertas . Esto fue defendido por Grafton Elliot Smith en su libro de 1924, La evolución del hombre , como "el mundo desconocido más allá de los árboles", y Raymond Dart lo desarrolló aún más como la teoría del simio asesino . [62] Otros científicos, como Sherwood L. Washburn , enfatizaron un modelo intrínseco de la evolución de los homínidos. Según este modelo, los primeros desarrollos evolutivos desencadenaron desarrollos posteriores. El modelo puso poco énfasis en el entorno circundante. [63] Los antropólogos tendieron a centrarse en modelos intrínsecos, mientras que los geólogos y paleontólogos de vertebrados tendieron a poner mayor énfasis en los hábitats. [64]

Las alternativas a la hipótesis de la sabana incluyen la hipótesis del bosque/bosque, que enfatiza la evolución de los homínidos en hábitats cerrados, o hipótesis que enfatizan la influencia de hábitats más fríos en latitudes más altas o la influencia de la variación estacional. Investigaciones más recientes han enfatizado la hipótesis de la selección de la variabilidad, que propone que la variabilidad en el clima fomentó el desarrollo de rasgos de los homínidos. [60] Los indicadores climáticos mejorados muestran que el clima del Plioceno en el este de África era muy variable, lo que sugiere que la adaptabilidad a condiciones variables fue más importante para impulsar la evolución de los homínidos que la presión constante de un hábitat en particular. [59]

Flora

El cambio a un clima más frío, más seco y más estacional tuvo impactos considerables en la vegetación del Plioceno, reduciendo las especies tropicales en todo el mundo. Los bosques caducifolios proliferaron, los bosques de coníferas y la tundra cubrieron gran parte del norte y las praderas se extendieron por todos los continentes (excepto la Antártida). África oriental, en particular, experimentó una enorme expansión de los pastizales C 4 . [65] Los bosques tropicales se limitaron a una estrecha franja alrededor del ecuador, y además de las sabanas secas , aparecieron desiertos en Asia y África. [66] [ verificación fallida ]

Fauna

Tanto la fauna marina como la continental eran esencialmente modernas, aunque las faunas continentales eran un poco más primitivas que las actuales.

Las colisiones de masas terrestres significaron una gran migración y mezcla de especies previamente aisladas, como en el Gran Intercambio Americano . Los herbívoros se hicieron más grandes, al igual que los depredadores especializados.

Galería de imágenes

Mamíferos

Impresión artística del siglo XIX de un paisaje del Plioceno

En América del Norte, los roedores , los grandes mastodontes y gonfoterios y las zarigüeyas continuaron con éxito, mientras que los animales con pezuñas ( ungulados ) disminuyeron, y las poblaciones de camellos , ciervos y caballos disminuyeron. Los caballos de tres dedos ( Nannippus ), los oreodontos , los protoceratidos y los calicoterios se extinguieron. Los perros borofaginos y Agriotherium se extinguieron, pero otros carnívoros , incluida la familia de las comadrejas, se diversificaron, y a los perros y osos de cara corta les fue bien. Los perezosos terrestres , los enormes gliptodontes y los armadillos llegaron al norte con la formación del Istmo de Panamá.

En Eurasia, a los roedores les fue bien, mientras que la distribución de los primates disminuyó. Los elefantes , gonfoterios y estegodontes tuvieron éxito en Asia (los mamíferos terrestres más grandes del Plioceno fueron proboscidios como Deinotherium , Anancus y Mammut borsoni [67] ), y los damanes migraron al norte desde África. La diversidad de caballos disminuyó, mientras que a los tapires y rinocerontes les fue bastante bien. Los bovinos y los antílopes tuvieron éxito; Algunas especies de camellos cruzaron a Asia desde América del Norte. Aparecieron hienas y los primeros gatos con dientes de sable , uniéndose a otros depredadores, incluidos perros, osos y comadrejas.

África estaba dominada por animales con pezuñas y los primates continuaron su evolución, con australopitecos (algunos de los primeros homínidos ) y monos parecidos a babuinos como el Dinopithecus que aparecieron a finales del Plioceno. Los roedores tuvieron éxito y las poblaciones de elefantes aumentaron. Las vacas y los antílopes continuaron diversificándose y superaron a los cerdos en número de especies. Aparecieron las primeras jirafas . Entraron en escena caballos y rinocerontes modernos. Los osos, los perros y las comadrejas (originarios de América del Norte) se unieron a los gatos, las hienas y las civetas como depredadores africanos, lo que obligó a las hienas a adaptarse como carroñeros especializados. La mayoría de los mustélidos en África disminuyeron como resultado de una mayor competencia de los nuevos depredadores, aunque Enhydriodon omoensis siguió siendo un depredador terrestre inusualmente exitoso.

América del Sur fue invadida por especies norteamericanas por primera vez desde el Cretácico , y los roedores y primates norteamericanos se mezclaron con formas del sur. Los litópteros y los notoungulados , nativos sudamericanos, fueron en su mayoría exterminados, a excepción de los macrauchénidos y toxodontos , que lograron sobrevivir. Desde el norte emigraron pequeños mustélidos carnívoros parecidos a comadrejas , pizotes y osos de cara corta . Los gliptodontes que pastaban , los perezosos terrestres gigantes y los roedores caviomorfos , pampatheres y armadillos más pequeños hicieron lo contrario: migraron hacia el norte y prosperaron allí.

Los marsupiales siguieron siendo los mamíferos australianos dominantes, con formas herbívoras que incluían wombats y canguros , y el enorme Diprotodon . Los marsupiales carnívoros continuaron cazando en el Plioceno, incluidos los dasyurids , el tilacino parecido a un perro y el Thylacoleo parecido a un gato . Los primeros roedores llegaron a Australia. Apareció el ornitorrinco moderno , un monotrema .

Aves

titanes

Los forusrácidos depredadores sudamericanos eran raros en esta época; entre los últimos estaba Titanis , un gran forusrácido que emigró a América del Norte y rivalizó con los mamíferos como depredador superior. Probablemente otras aves evolucionaron en esta época, algunas modernas (como los géneros Cygnus , Bubo , Struthio y Corvus ), algunas ahora extintas.

Reptiles y anfibios

Los caimanes y cocodrilos se extinguieron en Europa a medida que el clima se enfrió. Los géneros de serpientes venenosas continuaron aumentando a medida que evolucionaron más roedores y aves. Las serpientes de cascabel aparecieron por primera vez en el Plioceno. La especie moderna Alligator mississippiensis , que evolucionó en el Mioceno, continuó hasta el Plioceno, excepto con una distribución más al norte; Se han encontrado ejemplares en depósitos del Mioceno muy tardío de Tennessee . Las tortugas gigantes todavía prosperaban en América del Norte, con géneros como Hesperotestudo . Las serpientes madtsoides todavía estaban presentes en Australia. El orden de anfibios Allocaudata se extinguió.

bivalvos

En el Atlántico occidental, las comunidades de bivalvos exhibieron un estancamiento notable con respecto a sus tasas metabólicas basales a lo largo de los diversos cambios climáticos del Plioceno. [68]

corales

El Plioceno fue un punto culminante para la diversidad de especies entre los corales del Caribe. De 5 a 2 Ma, las tasas de origen de especies de coral fueron relativamente altas en el Caribe, aunque al final de este intervalo se produjo un evento de extinción notable y una caída en la diversidad. [69]

Océanos

Los océanos continuaron siendo relativamente cálidos durante el Plioceno, aunque continuaron enfriándose. Se formó la capa de hielo del Ártico , secando el clima y aumentando las corrientes frías y poco profundas en el Atlántico Norte. Profundas corrientes frías fluían desde la Antártida.

La formación del Istmo de Panamá hace unos 3,5 millones de años [70] cortó el remanente final de lo que alguna vez fue esencialmente una corriente circunecuatorial que había existido desde el Cretácico y el Cenozoico temprano . Esto puede haber contribuido a un mayor enfriamiento de los océanos en todo el mundo.

Los mares del Plioceno estaban llenos de vacas marinas , focas , leones marinos , tiburones y ballenas .

Ver también

Notas

  1. ^ Debido a la reasignación en 2009 del límite Plioceno-Pleistoceno de hace 1,8 a 2,6 millones de años, los artículos más antiguos sobre la evolución de los homínidos del Plioceno a veces incluyen eventos que ahora se considerarían que tuvieron lugar en el Pleistoceno temprano.

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