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1E L TIEMPO Y LAS C I E N C I A S D E L A T I E R R A | FÓSILES DE MÉXICOFÓSILES DE MÉXICOCOAHUILA, UNA VENTANA A TRAVÉS DEL TIEMPOCOAHUILA, UNA VENTANA A TRAVÉS DEL TIEMPO

4| EL TIEMPO Y LAS CIENCIAS DE LA TIERRAARTURO H. GONZÁLEZ | CARMEN ROJAS LA EDAD DEL TIEMPOLA EDAD DEL TIEMPO

5E L T I E M P O Y L A S C I E N C I A S D E L A T I E R R A | LA Tierra es el único lugar que tenemos para vivir. Desde su origen han habi-tado en ella un sinnúmero de plantas y animales. El estudio del pasado nos permite saber que los seres humanos no hemos sido los únicos ni los últimos en este planeta azul. Hemos de vivir bajo la máxima ley de la evolu-ción: todas las especies se extinguen, lo que da paso a otras nuevas. Gracias a este fenómeno natural de extinción es que hoy estamos aquí los humanos, intentando escudriñar el pasado. En muy pocas ocasiones nos detenemos a meditar sobre los largos periodos que rebasan nuestras vidas, sobre el tiempo que le tomó al agua unir una estalactita del techo de una gruta con una estalagmita en el piso, o el que transcurrió para que un río excavara la roca y formara un cañón tan profundo como el del Sumidero, en Chiapas. El concepto de tiempo nos remite al cambio, a la sucesión, al olvido y a la muerte, pero también es la herramienta que nos ha permitido medir nuestro envejecimiento y el de nuestro planeta dentro de un universo de 13,000 millones de años. Así enten- A lo largo de su historia, el hombre ha diseñado diver-sos dispositivos para medir el tiempo en ciclos cada vez más pequeños y precisos. Esto ha permitido contar con las herramientas para asomarnos al pasado.Estalactitas unidas a esta-lagmitas. Esta imagen nos permite meditar sobre el lapso que le tomó al agua modelar guras de carbo-nato de calcio más allá del tiempo que el hombre mide con su vida.

6| EL TIEMPO Y LAS CIENCIAS DE LA TIERRAdemos al tiempo geológico: como el tiempo terrestre más viejo. Comenzó con el planeta Tierra hace 4,550 millones de años y continúa cada día que pasa. En dicha escala la historia de nuestra espe-cie se reduce a una muy breve fase nal. A lo largo del tiempo, el milagro de la vida se ha presentado en una gran diversidad de formas y tamaños. Se ori-ginó hace 3,800 millones de años, según podemos constatar por la evidencia fósil detectada en las escasas rocas de esos periodos. Estas primeras manifestacio-nes de vida microscópica fueron prác-ticamente las mismas por más de 3,000 millones de años, hasta hace alrededor de 570 millones de años, cuando nue-vas formas animales comenzaron a apa-recer. Es entonces cuando encontramos los primeros fósiles de vida compleja, en un periodo que se conoce como el Cám-brico. También este periodo es el punto de partida de este libro. Los invitamos a imaginar la inmen-sidad de tiempo, desde la orilla en que la vida surgió en el planeta, hasta la ori-lla futura que nos tocará vivir a todas y cada una de las especies que habitamos y compartimos un mismo espacio: la Tie-rra y su tiempo. Comencemos por revisar cómo la especie humana ha conocido, estudiado y caracterizado al tiempo. Fósil de helecho Pecopte-ris del Paleozoico superior recolectado en San Luis de Atolototlán, Puebla.Algunos grupos de anima-les y plantas han variado poco en apariencia desde que aparecieron en el pla-neta. Ejemplo de ello son los helechos, plantas que se originaron hace más de 350 millones de años.

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10| EL TIEMPO Y LAS CIENCIAS DE LA TIERRASe dice que los seres humanos modernos exis-timos desde hace 100,000 años. Tan sólo hace 5,000 años nos establecimos en ciudades y fue hasta hace 500 años que recorrimos la circunfe-rencia de nuestro planeta en un solo viaje. Algunos especialistas opinan que el aspecto de los seres humanos modernos que reemplaza-ron a nuestros primos cercanos, los neanderta-les, indica un cambio en la estructura del cerebro humano. La mayoría de los antropólogos creen que los seres humanos dimos el gran salto de la evolución mental entre 130,000 y 10,000 años atrás; sin embargo, esto ha sido una de las más grandes polémicas de nuestro tiempo. Lo que sí sabemos es que los ancestros de todas las civilizaciones fueron grupos de cazado-res–recolectores que requerían conocer las migra-ciones animales para encontrarlos y cazarlos, ade-más de proveerse de alimento para soportar los largos periodos invernales. De ahí que el hombre prehistórico comenzara a observar su entorno, a n de encontrar la forma de medir los lapsos entre las estaciones, a través de los solsticios y los equinoc-cios, o bien la duración de la luz en un día. La Luna era y es uno de los relojes naturales más utilizados por los hombres. Desde tiempos remotos, en las rocas de numerosas regiones del planeta fueron

El hombre siempre ha tratado de explicarse su entorno y los procesos que se dan en la Tierra. Pintura rupestre que data de al menos 5,000 años de antigüedad.

12| EL TIEMPO Y LAS CIENCIAS DE LA TIERRAplasmados calendarios lunares, en forma de petro-grabados o de pinturas rupestres, que conrman la importancia de este astro para el devenir de los grupos cazadores–recolectores. Por otro lado, el Sol, la estrella más cercana a nuestro planeta, fue el principal instrumento para medir el tiempo, que utilizaron casi todos los grupos prehistóricos del mundo. Su presencia o ausencia determina la división más elemental del día en horas de luz y horas de oscuridad; su reco-rrido aparente por el horizonte marca el principio y n de las estaciones. Los procesos geológicos son muy lentos y los pode-mos reconocer en las capri-chosas formas que se obser-van en las rocas lentamente erosionadas. Se calcula que el univer-so tiene 13,000 millones de años, nuestro planeta y la Luna 4,550 millones de años, el primer insecto 570 millones de años, los dinosaurios se extinguieron hace 65 millones de años y el hombre moderno apare-ce hace menos de 200,000 años.

13E L T I E M P O Y L A S C I E N C I A S D E L A T I E R R A | A lo largo de su propia historia, el hombre ha diseñado diversos dispositivos astronómicos y mecánicos, a manera de simulacros del uni-verso, para medir el tiempo en lapsos cada vez más pequeños y precisos. Uno de los prime-ros intentos para dividir los días en segmen-tos iguales fue medir la sombra proyectada por una estaca clavada en el suelo (gnomon) o bien medir los diferentes ángulos entre el Sol y el horizonte a lo largo de un día. De este modo se crearon las primeras escalas horarias. Sin embargo, el Sol no es un reloj muy exacto, ya que se adelanta y se atrasa cíclicamente todos los años. Por ello, las divisiones horarias en un principio no fueron iguales y por siglos convi-vió el uso de horas iguales y otras desiguales.

14| EL TIEMPO Y LAS CIENCIAS DE LA TIERRATodavía hasta el siglo XVII el tiempo se medía fundamentalmente observando el movimiento de los astros y los cuerpos celestes. Los instrumentos elaborados para conta-bilizar las horas se han basado en aspectos muy variados, tales como el tiempo que tarda en consu-mirse una varita de incienso o el tiempo que toma a cierta cantidad de arena pasar de una ampolleta a otra, en las clepsidras o relojes de arena. A media-dos del siglo XVII la incorporación del péndulo diseñado por Christian Huygens —quien vivió de 1629 a 1695— al mecanismo de los relojes, en el año de 1656, marcó un antes y un después en la relojería. El mismo Galileo Galilei, nacido en 1564, había sugerido en 1641 —un año antes de su muerte— la utilización del péndulo como un ins-trumento para medir el tiempo, pero no fue hasta la invención del cronómetro de Harrison, un reloj sin péndulo, que se logró el desarrollo de relojes de alta precisión. Aun a mediados del siglo XIX no se había llegado a un consenso para dividir el día en horas iguales, así como tampoco había consenso para marcar el inicio de un día. Actualmente el reloj ató-mico de cesio y el patrón horario de lazo iónico son los relojes más precisos de nuestro tiempo, con un margen de error de un segundo cada 15 millones de años, el primero, y un segundo cada 10,000 millones de años, el último. El contar con las herra-mientas para medir el transcurrir del tiempo ha permitido abrir una gran ventana para asomarnos al pasado, partiendo de nuestros actuales días, horas, minutos y segundos, hacia los cientos, miles e incluso millones de años en el pasado.

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17E L T I E M P O Y L A S C I E N C I A S D E L A T I E R R A | Para poder manejar los enormes intervalos del tiempo terrestre, la Geología ha dividido la histo-ria de nuestro planeta en eones, eras, periodos y épocas. De ahí aparecen términos que, como conjuros, dan nombre a los estadíos de la Tierra: Silúrico Superior del Paleozoico, Triásico Medio del Mesozoico, Cuaternario del Cenozoico. Sin embargo, los estudiosos del tiempo se han valido de diferentes recursos para medir la his-toria de la Tierra. Un arzobispo irlandés, llamado James Usher, se basó en la genealogía bíblica y en 1650 publicó que la Creación había sucedido el 23 de octubre de 4004 antes de Cristo. En 1664 John Lightfoot, quien también utilizó la Biblia, cal-culó que el origen de la Tierra se remontaba al 17 de septiembre de 3928 antes de Cristo, a las nueve de la mañana. El naturalista francés Jean Baptiste Lamarck, quien nació en 1744 y murió en 1829, llegó a la conclusión de que la Tierra era mucho más vieja de lo que se había calculado, y James Hutton, geó-logo escocés nacido en 1729, dedujo que muchas rocas se formaron a partir de otras más viejas, en un proceso de cambio gradual mucho mayor a 6,000 años. Hutton propuso que todas las carac-terísticas geológicas actuales pudieron haberse creado en el pasado a partir de ciclos repetitivos de procesos que siguen presentándose, como la erosión y la sedimentación. En 1830 el geólogo inglés Charles Lyell publicó una versión de la teo-ría de Hutton, llamada Principio de Uniformidad en su libro Principios de Geología, en donde también La Luna ha sido uno de los relojes naturales más utili-zados por los hombres para medir lapsos en la Tierra.

18| EL TIEMPO Y LAS CIENCIAS DE LA TIERRAsostenía que las formaciones de la Tierra son el resultado de procesos que siguen operando hoy día. Esta teoría constituye la piedra angular de la Geología y la Paleontología modernas.El minero inglés William Smith, quien vivió de 1769 a 1839, al encontrar por su trabajo muchos fósiles, anotaba en cada lugar al que iba las rocas que contenían los mismos fósiles. Estas observa-ciones, junto con la suposición de que las rocas más viejas son las más profundas, llevaron a Smith a desarrollar la Estratigrafía. Entonces elaboró tablas de los fósiles que podrían ser hallados en ciertas rocas, como “fósiles índice”. De esta manera fue posible fechar cada estrato rocoso con respecto al siguiente. La datación de una roca, basada en los fósi-les que contiene, es una estimación relativa, y por muchos años no hubo una cifra absoluta de la edad de cada capa rocosa, o de la Tierra misma. Fue hasta después que el físico francés Henri Becque-rel, nacido en 1852, descubriera la radioactividad, en 1896, que se logró hacer un cálculo preciso del tiempo transcurrido desde que una roca se formó. El decaimiento de los isótopos radiactivos —tales como el Uranio, el Rubidio, el Potasio y el Carbono 14— gradualmente produce sustancias no radiac-tivas estables, como el Plomo. El decaimiento ocu-rre de manera constante, y debido a que todas las rocas contienen sustancias radiactivas inestables, puede medirse la proporción entre las versiones inestables y sus derivados estables. Usando este método, llamado “radiométrico” o “isotópico”, se determinó que la roca más antigua hallada en la

19E L T I E M P O Y L A S C I E N C I A S D E L A T I E R R A | Tierra tiene 3,960 millones de años, y se localizó al norte de Canadá. Las edades de meteoritos y rocas lunares también han sido calculadas por este método, en 4,550 millones de años. Esto es cercano a la edad de la Tierra. Actualmente se puede elegir entre diferen-tes clases de relojes naturales, según la escala de tiempo con la que se trabaje. Además de las téc-nicas radiométricas, existen otras que pueden ser utilizadas en ciertos minerales, tales como aquellas que se basan en el cambio de la polaridad mag-nética de la Tierra —que en ciertos periodos se ubica en el Polo Norte y, en otros, en el Polo Sur—. La medición por los anillos de crecimiento de los árboles —Dendrocronología— y por las marcas estacionales de los líquenes —Liquenometría— son otros métodos de fechamiento. De esta forma, los cientícos van construyendo las escalas que ayudan a comprender los largos periodos en los que se ha presentado la vida en nuestro planeta.