Mesozoic 1

1. www.icp.cat
CONTEXT TEMPORAL I AMBIENTAL DEL
MESOZOIC:
Part I: Breu resum de la història de la vida i
de la Terra
Josep Marmi Plana
Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont

2. www.icp.cat
Els orígens del temps…..

3. www.icp.cat
...i dels elements
TEMPS

4. Origen de la vida
Primers animals
Primeres plantes
Homo sapiens 23h 37’

5. www.icp.cat
Els orígens del sistema solar

6. HADEÀ: QUAN LA TERRA ERA UN INFERN
www.icp.cat
4600m.a. 3800m.a. 570 m.a. 0 m.a.

7. 4600m.a.
01 gener
3800m.a.
04 març
570 m.a. 0 m.a.

8. www.icp.cat

9. Trànsit Hadeà-Arqueà: L’ORIGEN DE LA VIDA
L’ATMOSFERA DE LA TERRA PRIMORDIAL
Atmosfera formada per CH4,NH3, H2O, H2, CO, CO2
4600m.a.
01 gener
3800m.a.
04 març
570 m.a. 0 m.a.

10. COMPOSTOS DE CARBONI A LA TERRA PRIMORDIAL I
ORIGEN DE LES MACROMOLÈCULES ORGÀNIQUES
CO2
CO
CH4
glúcids
lípids
proteïnes
>12 àtoms de C
?
1 àtom de C
Àcids nucleics
4600m.a. 3800m.a. 570 m.a. 0 m.a.

11. Origen de compostos
orgànics en gel amorf
interestel·lar i
transportats fins la Terra
en cometes.
4600m.a. 3800m.a. 570 m.a. 0 m.a.

12. COM ES VAN FORMAR LES PRIMERES CÈL·LULES
Mecanisme
d’herència
Aïllament del
medi extern
Reaccions bioquímiques
per obtenir energia i
fabricar biomolècules
4600m.a. 3800m.a. 570 m.a. 0 m.a.

13. Nòduls de carbonat
LITOPANSPÈRMIA
Possibles microfòssils?
4600m.a. 3800m.a. 570 m.a. 0 m.a.

14. PRIMERS INDICIS DE VIDA?
Microesferes de carboni en roques de fa 3860 ma. prop de Grenlàndia.
4600m.a. 3800m.a. 570 m.a. 0 m.a.

15. 4600 m.a. 3800m.a.
04 març
570 m.a. 0 m.a.2600m.a.
07 juny
ARQUEÀ: EVOLUCIÓ DEL METABOLISME I DELS
PROCARIOTES
Primers procariotes:
Semblants als bacteris de l’àcid làctic actuals.
Heteròtrofs.
Farien reaccions de fermentació de compostos orgànics
preexistents.
Primers procariotes fixadors de nitrogen:
Només tenen aquesta capacitat alguns procariotes.
Imprescindible per a la formació de proteïnes i bases
nitrogenades.
Desenvolupament de l’autotròfia:
Capacitat de convertir el CO2 en aliment de reserva.
Quimioautòtrofs
Fotoautòtrofs anoxigènics

16. ELS PRIMERS FOTOSINTETITZADORS
Els primers cianobacteris:
Austràlia (3460 ma)
COCO22 + H2O Glucosa + OO22 + H2O
Fotosíntesi
Llum
L’O2 alliberat reacciona amb els gasos presents a
l’atmosfera (H2, NH3, CO2, H2S) i els minerals dels sòls i
dissolts a les aigües de llacs, rius i mars abans d’acumular-
se a l’atmosfera.
4600 m.a. 3800m.a.
04 març
570 m.a. 0 m.a.2600m.a.
07 juny

17. ARQUEÀ-PROTEROZOIC: UN NOU MÓN AMB
OXIGEN
Conseqüències de l’aparició de l’O2
Destructor de molècules orgàniques i tòxic per
moltes d’aquelles formes de vida bacteriana.
Formació de la Capa d’Ozó (~2000 ma).
Fa entre 2000 i 1800 ma la [O2]atm augmenta fins al 15%, molt propera a l’actual (20%).
Glaciació planetària.
570m.a.
21 novembre
2600m.a.
07 juny
4600 m.a. 3800 m.a. 0 m.a.

18. FENT CAMÍ CAP A LA COMPLEXITAT
La respiració aeròbica: Una nova via de generació d’energia
Combustió controlada de matèria orgànica alliberant CO2 i H2O produint una gran quantitat
d’energia.
Fermentació
2 ATP2 ATP1 Glucosa Respiració
36 ATP36 ATP1 Glucosa
Molt més eficient que la fermentació i les altres vies metabòliques existents.
Combustió
COCO22 + H+ H22O + calor (flames)O + calor (flames)Matèria orgànica
Matèria orgànica
Respiració
COCO22 + H+ H22O + energia (ATP)O + energia (ATP)
570m.a.
21 novembre
2600m.a.
07 juny
4600 m.a. 3800 m.a. 0 m.a.

19. LA COMPLEXITAT DELS PROCARIOTES
Durant tota la seva història evolutiva, els procariotes han presentat una mínima
complexitat morfològica però han assolit una altra especialització metabòlica.
Estromatòlits
3500 ma-actualitat
Comunitats bacterianes
Major complexitat macroscòpica
aconseguida pels procariotes.
570m.a.
21 novembre
2600m.a.
07 juny
4600 m.a. 3800 m.a. 0 m.a.

20. L’EVOLUCIÓ DE LA CÈL·LULA EUCARIOTA
Els primers eucariotes apareixerien fa uns 2700 ma.
Major mida que els procariotes.
Material genètic protegit per una membrana nuclear.
Diferents tipus d’orgànuls i membranes en el citoplasma amb funcions
específiques.
570m.a.
21 novembre
2600m.a.
07 juny
4600 m.a. 3800 m.a. 0 m.a.

21. Transferència horitzontal de gens
570m.a.
21 novembre
2600m.a.
07 juny
4600 m.a. 3800 m.a. 0 m.a.

22. Simbiosi establerta entre un protoeucariota o un arqueobacteri i
diferents tipus d’eubacteris (mobilitat, mitocòndries i cloroplasts).
Endosimbiosi
570m.a.
21 novembre
2600m.a.
07 juny
4600 m.a. 3800 m.a. 0 m.a.

23. NOUS MECANISMES DE DIVISIÓ CEL·LULAR
Procariotes
Eucariotes
570m.a.
21 novembre
2600m.a.
07 juny
4600 m.a. 3800 m.a. 0 m.a.

24. Estructures per distribuir correctament els cromosomes entre les cèl·lules
filles
Formació de cromosomes
570m.a.
21 novembre
2600m.a.
07 juny
4600 m.a. 3800 m.a. 0 m.a.

25. AUGMENTANT DE MIDA
Les cèl·lules petites tenen una relació S/V gran la qual cosa els permet intercanviar
millor amb el medi.
La major part de reaccions vitals per la cèl·lula tenen lloc a la seva membrana externa.
Mida límit per una cèl·lula
Nutrients
Residus
Nutrients
Residus
Ø = x10
S = x100
V = x1000
Solucions
Invaginació de la
membrana externa
Multicel·lularitat
PediastrumEuastrum
4600 m.a. 3800 m.a. 570m.a.
21 novembre
0 m.a.2600m.a.
07 juny

26. EVOLUCIÓ DE LA MULTICEL·LULARITAT
Trichoplax
Animal marí que recorda una blàstula
Poca especialització cel·lular.
Model dels primers animals pluricel·lulars
Possiblement va aparèixer en centenars de llinatges
independents fa entre 2100 i 1200 ma.
Bangiomorpha
Alga roja?
1200 ma
Canadà
4600 m.a. 3800 m.a. 570m.a.
21 novembre
0 m.a.2600m.a.
07 juny
Grypania
Alga verda?
2100 ma
USA, India, Xina

27. DIFERENCIACIÓ DELS PLANS DE SIMETRIA DELS ANIMALS
Porífers
Asimètrics
Radials
Cnidaris
Bilaterals
La resta de grups
(cucs-mamífers)
4600 m.a. 3800 m.a. 570m.a.
21 novembre
0 m.a.2600m.a.
07 juny

28. 4600 m.a. 3800 m.a. 570m.a.
21 novembre
0 m.a.2600m.a.
07 juny
ELS PRIMERS ANIMALS
Vernanimalcula
Jaciment de Guizhou (Xina): 600-580 ma.
La complexitat interna evoluciona abans
que l’augment de mida.
Impressió d’un possible animal radial
Jaciment d’Ediacara Hills (Austràlia)
600 ma.

29. DIVERSIFICACIÓ DURANT EL FANEROZOICDIVERSIFICACIÓ DURANT EL FANEROZOIC
4600 m.a. 3700 m.a. 2500 m.a. 570 m.a. 0 m.a.
570m.a. 248 m.a. 65 m.a. 0 m.a.
24 novembre
02 desembre 04 desembre
05 desembre
07 desembre
10 desembre
18 desembre
24 desembre
28 desembre

30. L’ESCLAT DE L’EVOLUCIÓ ANIMAL (CAMBRIÀ)
Columbia Britannica (Canadà) (~520 ma)
Burgess Shale
570m.a. 248m.a. 65 m.a. 0 m.a.
En un interval de 5-10 ma es produeix una
diversificació de formes de vida marina sense
precedents.

31. Diversificació de les esponges i dels animals bilaterals amb plans corporals moderns.
Configuració dels ecosistemes marins moderns.
Opabinia
Sistemes de visió i òrgans prènsils (depredació) Sistemes digestiu i
respiratori
Hallucigena, Marella, Anomalocidaris
Apèndixs locomotors i de flotació
570m.a. 248m.a. 65 m.a. 0 m.a.

32. LA COLONITZACIÓ DEL MEDI TERRESTRE (ORDOVICIÀ)
Medi terrestre Medi aquàtic
[O2 ](aire) x 20-40 [O2 ](aigua) x 1
Difusió O2 aire ràpida Difusió O2 aigua lenta
Viscositat aire x 1 Viscositat aigua x 50
Densitat aire x 1 Densitat aigua x 1000
Àmplies fluctuacions de temperatura Poques fluctuacions de temperatura
El major avantatge fisiològic del medi terrestre és l’accés fàcil a l’ O2.
La principal amenaça és la deshidratació.
248 m.a. 65 m.a.
470 m.a.
01 desembre

33. Els primers animals hi arriben
un dia i mig més tard.
248 m.a. 65 m.a.430 m.a.

34. www.icp.cat
LES PLANTES DESENVLUPEN ELS SEUS ÒRGANS (SILURIÀ-
DEVONIÀ)

35. LES PLANTES ABANDONEN L’AIGUA (DEVONIÀ)
Elkinsia
polymorpha
248 m.a. 65 m.a.
390 m.a.

36. ... I TAMBÉ ELS VERTEBRATS (DEVONIÀ-CARBONÍFER)
248 m.a. 65 m.a.
390-300 m.a.

37. 248 m.a. 65 m.a.
300 m.a.

38. www.icp.cat
LA FORMACIÓ DEL CARBÓ
248 m.a. 65 m.a.
300 m.a.

39. LA CONQUESTA DEL CEL
Insectes
Carbonífer
Rèptils
Triàsic
Mamífers
Eocè
www.icp.cat

40. .....I EL RETORN A L’AIGUA
Dibuixos Agnès i Aina Amblàs
www.icp.cat

41. Dibuix Agnès Amblàs
www.icp.cat

42. EL NAIXEMENT DELS ECOSISTEMES TERRESTRES
MODERNS (Cretaci Superior)
www.icp.cat

43. EVOLUCIÓ DEL PAISATGE TERRESTRE EN ELS DARRERS 430 M.A.
440 m.a. 390 m.a. 340 m.a.
190 m.a. 50 m.a. 14 m.a.

44. CANVIS EN LA DISTRIBUCIÓ DELS CONTINENTS
540 m.a. 430 m.a.
50 m.a.
240 m.a. 170 m.a. 90 m.a.
300 m.a.
20 m.a. 0,05 m.a.

45. www.icp.cat
CANVIS EN EL CLIMA
Temperatura mitjana actual
Bosc Polar de coníferesBosc Polar de coníferes
Bosc Polar de coníferesBosc Polar de coníferes
Bosc TemperatBosc Temperat
Bosc Tropical PlujósBosc Tropical Plujós
Bosc SubtropicalBosc Subtropical
Bosc TemperatBosc Temperat
Casquet PolarCasquet Polar
EstepaSemiàridaEstepaSemiàrida

46. 570 m.a. 248 m.a. 65 m.a. 0 m.a.
EXTINCIONS EN MASSA