Boletín

Boletín del Museo de Historia Natural Alcide d'Orbigny

Introducción

Bolivia es un país privilegiado que esconde en sus tierras enigmáticos secretos, que se encuentran a la espera ansiosa de ser descubiertos.  La mayoría de los bolivianos llevamos dentro de nosotros un espíritu explorador, que nos incita a investigar y descifrar muchos secretos, por ejemplo el origen de nuestras rocas, fauna y flora o el surgimiento de las culturas que se desarrollaron en nuestro territorio.

Hoy iniciamos el primer número del Boletín GEO-ECO del Museo de Historia Natural Alcide d'Orbigny de Cochabamba, en el que difundiremos temas científicos. Recorriendo nuestra geografía durante millones de años, conoceremos más sobre el pasado y el presente de nuestro país.

Como introducción a estos primeros números el boletín difundirá en sus paginas un resumen sobre el inicio de nuestro planeta y el origen de la vida, describirá algunos ejemplares importantes de su exhibición y otros temas científicos.

El Cosmos

La primera página de la historia del cosmos, parece iniciarse con un acto de creación similar al del génesis.  En un principio la nada, solo la primitiva materia, pequeñas y compactas masas de partículas de las cuales se formaron los átomos, se unen en el llamado Huevo Cósmico, que al explotar, hace aproximadamente 15.000 millones de años, da inicio al universo. Desde ese lejano e inimaginable entonces, segundo a segundo, comenzó a correr el tiempo, y paso a paso, la materia se transformó, reagrupó y evolucionó hacia formas más complejas y maravillosas como la vida.

Al reflexionar sobre la larga historia de la Tierra, y de todo lo que sucedió en ella durante los 6.000 millones de años transcurridos desde que ella era solamente una esfera incandescente, se nos plantean varias preguntas. Cómo se formaron las rocas?  Cómo se originó la vida?  Por qué se fosilizaron los cuerpos?  y muchísimas otras. Para dar respuesta a estas interrogantes, el hombre debe acudir a los logros obtenidos durante el último siglo por aquella ciencia, denominada Geología, que se encarga de estudiar la Tierra, todo lo que está en su interior por métodos indirectos y lo que se encuentra en su superficie por observación directa.

La Geología

La geología es la ciencia que estudia a la Tierra. Por medio de un conjunto ordenado de conocimientos podemos llegar a conocer cómo se formaron la Tierra y los planetas, cómo surgieron los mares, cómo se depositaron sus sedimentos, cómo se elevaron sus montañas, la sucesión de los fenómenos físicos que ocurrieron durante la formación de las rocas y minerales,  también, cómo surgió y evolucionó la vida, desde la primera célula formada en el cieno primitivo, hasta el mayor logro evolutivo, el  hombre.

El origen de la vida 

Nuestro tiempo se inicia hace 15.000 millones de años, durante la formación del sistema solar. Tormentosas nubes de gas envolvían la oscuridad, fuertes explosiones iluminaban el firmamento. En esos momentos el hidrógeno y el helio eran los únicos átomos que cubrían el universo.

La gravedad atrajo a estos gases formando una densa concentración esférica, que al comprimirse más y más,  se calentó tanto que se trasformó en una gigantesca masa incandescente que explotó, distribuyendo su materia recién formada entre las espesas nubes que la rodeaban. Por extrañas circunstancias, gigantescas porciones de esta materia se estabilizaron formando un disco, al centro del cual se concentraron gases y polvo cósmico dando origen a millones de grandes estrellas, una de las cuales  hoy la conocemos como Sol. Alrededor del Sol se formaron varios planetas cada uno  siguiendo una trayectoria elíptica  a su alrededor:  uno de ellos la Tierra en que vivimos.

En nuestro planeta el calor era intenso, la corteza terrestre no existía,  y tan solo se había formado por enfriamiento, un delgada capa de material consolidado que constantemente era fracturado por la presión. Del interior se expulsaban densos fluidos magmáticos incandescentes, produciendo una atmósfera vaporizante, donde estaban presentes el metano, el amoníaco y el agua. Este ambiente  -similar al de una fragua- se  manifestó  hace aproximadamente 10.000 millones de años después de la gran explosión.

El vapor de agua producido se condensó durante millones de años y dio origen a las primeras grandes acumulaciones de agua, los mares. El constante movimiento convectivo al interior de la Tierra, ocasionó que la delgada corteza formada por el enfriamiento del magma se plegara y diera origen a las primeras elevaciones continentales, aunque no a complejas montañas como las conocemos hoy en día. La cristalización del magma se daba de dos formas, el que estaba en contacto con la atmósfera se enfriaba rápidamente y los minerales cristalizaban con tamaños microscópicos, o como vidrio volcánico. Por el contrario, el magma que enfriaba a mayor profundidad, lejos del contacto con la atmósfera, lo hacía de forma gradual y lenta, por lo que los minerales tuvieron un tiempo mayor de cristalización y dieron lugar a formas cristalinas de mayor tamaño, muchos de ellos visibles a simple vista, algunos de ellos con el tamaño adecuado para servir de adorno en nuestros hogares como las amatistas.

Millones de años después, gracias a este proceso violento de lucha entre el calor, el amoníaco y el agua, como una frenética actividad de la materia, se produce la primera molécula orgánica, logrando que desde ese momento se agregue al ciclo inorgánico e inanimado, un nuevo ciclo orgánico y  vital, en el que  las moléculas de carbón, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno dieron origen a la vida, y a su permanente transformación y evolución.

La Tierra era extremadamente caliente, luego de algunos millones de años la corteza se enfrió, algunas moléculas ya existentes se trasformaron en carburos que al contacto con la atmósfera vaporizante de ese entonces, permitieron el desarrollo de las primeras substancias orgánicas. Los hidrocarburos  reaccionaron con el amoníaco que abundaba en el aire y se formaron diversos derivados del nitrógeno, que junto al fósforo dieron lugar a moléculas complejas como los aminoácidos, trasformándose posteriormente en proteínas que sufrían cambios y mutaciones cada vez más complicadas, de estos sistemas inanimados extremadamente dinámicos, surgieron otros sistemas análogos a las células vivas. Estas proteínas, creaban y desprendían energía por medio de reacciones químicas y físicas, llegando a un perfeccionamiento progresivo.

En este proceso químico, tan importante en la historia de la Tierra, se identificaron como protagonistas al carbono, proveniente de los choques eléctricos que se producían por las fuertes tempestades que azotaban a nuestro planeta en esas épocas, al hidrógeno y nitrógeno presentes en el aire y por último al oxígeno que sería liberado posteriormente y en mayor proporción desde la biomasa por la fotosíntesis de las algas, llegando a ser uno de los componentes principales de la atmósfera.

El hecho más destacable de todos estos acontecimientos es la maravillosa facultad de reproducirse que aprendió la célula, y al hacerlo, de preservar y perpetuar la especie. Toda adaptación al medio ambiente es registrada, conservada y reproducida a generaciones futuras.

Se ha creído durante mucho tiempo que los primeros costituyentes orgánicos de la vida en la Tierra, se habían formado en los océanos primitivos. En realidad, la Tierra solamente heredó moléculas orgánicas que se formaron hace miles de millones de años en la nebulosa solar y nubes interestelares. Estas moléculas orgánicas llegaron a nuestro planeta en los meteoritos, y por el impacto con otros cuerpos celestes.

Los diversos sucesos en los que estuvo involucrada la vida, solamente pueden ser imaginados a partir de sistemas inanimados complejos que se desarrollaron en los mares primitivos. Los ejemplos de vida más sencilla, como los virus, que causan enfermedades en el hombre, la gripe, el sarampión, la poliomelitis, el SIDA son algunos ejemplos. Estos seres, parecen estar inanimados, tanto así que es muy difícil saber si ellos están vivos o muertos.

El agua fue indispensable para el origen de la vida, las primeras células se alimentaron, lucharon por su supervivencia, reproduciéndose y muriendo en ella. Previo a la aparición del oxígeno  se desarrolló la vida anaeróbica, es decir con seres que no requerían del oxígeno para su desarrollo, estas primeras células obtuvieron su energía alimentandose de moléculas orgánicas mediante el proceso de fermentación, de cuyo resultado se desprendía el gas carbónico. Posteriormente, el agua sirvió de fuente de oxígeno a las algas, que poblaban los mares primitivos, éstas, mediante la fotosíntesis, liberaron oxígeno a la atmósfera, elemento inexistente antes de la aparición de las células vegetales.

Fósil de Corumbela werneri - Museo de Historia Natural Alcide d'Orbigny

La presencia de oxígeno libre en la atmósfera produce la oxidación del hierro en los lechos continentales, y este fenómeno se puede observar en las rocas sedimentarias del Proterozoico (del griego proteros -primero, y zoe - vida) hace más de 2.300 millones de años. En rocas de esta época también se hallaron restos fósiles de algas filamentosas y radiadas, así como los famosos Estromatolitos, que son colonias de algas azules y verdes cianofíceas, carentes de núcleo y reproducción sexual, consideradas como los organismos de mayor producción de oxígeno libre de la historia de la Tierra.

El aire contenía cada vez más oxígeno y esta importante acumulación ocasionó la primera gran extinción de vida de nuestra historia, los seres anaeróbicos que en ella habitaban se redujeron drásticamente debido a que el oxígeno se constituyó en un gas letal para ellos. Solo sobrevivieron las especies que pudieron adaptarse al oxígeno. Paradójicamente, este gas que produjo el caos y la muerte en esa época, actualmente es imprescindible y mantiene la vida en nuestro planeta.

Hace aproximadamente 1.200 millones de años, y de la misma forma que los cristales minerales se agrupan para equilibrar sus moléculas y su organización cristalina, lo hicieron las primeras células vivas para formar organismos simples y primitivos, que debieron adaptarse al medio ambiente que las rodeaba.

Nuestro relato se iniciará a partir de la era proterozoica, también conocida como el Precámbrico, refiriendo con este término no solo a todo el tiempo previo al Cámbrico, período con el que se inicia el Eón Fanerozoico, sino también al lugar geográfico donde se encuentran las rocas depositadas durante el Proterozoico. Seguiremos la escala de tiempo geológico, desde la aparición de los primeros restos orgánicos hasta nuestros días,  y en un rápido recorrido sintetizaremos los hallazgos más importantes que nos permitan conocer la riqueza de nuestro territorio y lo que aún se oculta en él.

En Bolivia, los terrenos precámbricos ocupan  el extremo nororiental del país, en la frontera con el Brasil, esta región es conocida generalmente por sus rocas contenedoras de piedras preciosas, La Gaiba es un ejemplo de un yacimiento rico en estos cristales.

Las primeras señales de vida, fueron encontradas en esta región en rocas más jóvenes que las anteriores y que pertenecen al Cámbrico inferior, base del Eón Fanerozoico. Los paleontólogos encontraron en ellas, las primeras algas estromatolíticas conocidas en sudamérica y que fueron denominadas con el nombre genérico de Collenia sp. En rocas de la misma edad también fueron encontrados otros restos orgánicos que forman colonias espiraliformes, la especie Corumbela werneri, cuyo nombre  genérico deriva de una unidad calcárea, denominada Grupo Corumbá, que aflora en territorio brasilero junto a nuestra frontera entre Puerto Suárez (Bolivia) y Corumbá (Brasil).

Vida en la Era Primaria

La era Primaria o Paleozoica, está dividida en seis períodos, que se inician hace 570 millones de años con el Cámbrico, continúan el Ordovícico, Silúrico, Devónico, Carbonífero y concluye con el Pérmico a los 245 millones de años.

El estudio de esta era corresponde a uno de los más interesantes para el campo de la paleontología, durante los 340 millones de años de duración de esta era, aparecieron en nuestro planeta miembros de todos los filos y clases de animales a excepción de aves y mamíferos.

Las investigaciones geológicas pudieron reconstruir con suficiente fidelidad los distintos eventos climáticos que ocurrieron en esta era, así como el desarrollo de la vida en el mundo de aquellos tiempos.

Los estratos rocosos que hoy vemos se formaron por la acumulación de sedimentos arcillosos y arenosos, en su mayoría de origen marino, ya los mares en el Paleozoico cubrían alrededor del 80% de la superficie del globo. Estos sedimentos enterraron a millares de animales y plantas que vivían en esas épocas cuyos troncos, caparazones y huesos se conservan como inanimados testigos de ese tiempo remoto llamados fósiles.

El espesor de miles de metros de estos depósitos de acumulación sedimentaria que se reunieron durante el trascurso de los distintos períodos, fueron comprimidos por su enorme peso, que junto a los millones de años trascurridos trasformaron los sedimentos en roca sólida, presente en las montañas de nuestra cordillera. Sedimentos riquísimos en restos fósiles se presentan en nuestro territorio.

Durante el Paleozoico gran parte de Bolivia se encontraba sumergida en mares poco profundos que bordeaban los afloramientos continentales del Precámbrico en el Cratón del Guaporé al oriente, el Macizo de Arequipa al occidente y al sur el Macizo Pampeano y el alto Chaqueño, el centro se encontraba dentro de mares someros, que cubrían el Altiplano, la Cordillera Oriental y la Faja Subandina. En algunos sectores los mares eran tan bajos que formaban albuferas y pantanos donde crecía una vegetación exuberante, como a orillas del lago Titicaca, donde  se pueden observar hoy restos fósiles de una riquísima flora palustre que creció hace 320 millones de años atrás.

En el Cámbrico (570 al 510 millones de años), primer período de la era Paleozoica, las tierras del continente Pangea eran estériles de un paisaje desértico, mientras que en los mares abundaba la vida, se desarrollaban gran diversidad de organismos acuáticos como significativas muestras de una constante evolución biológica. Las aguas de sus mares estaban pobladas por un sinnúmero de caracoles llamados gasterópodos por su cuerpo blando que desarrolló un pie reptante con un orificio bucal en la parte inferior por el cual se alimentaba (Gastro- estomago, podos- pies) siendo el único molusco que después de una trasformación de millones de años llego a poblar la tierra firme. En el fondo de estos mares primitivos se agrupaban numerosos braquiópodos de diversos tipos que son animales exclusivamente marinos que poseen una concha compuesta de dos valvas calcáreas o fosfáticas que encierran las partes blandas del animal.

Se desarrollan en estas épocas los primeros artrópodos como los trilobites  llamados así por su cuerpo trilobulado, algunos crustáceos de formas aracnoides, cefalópodos primitivos que posteriormente darían origen a los pulpos actuales y muchos otros invertebrados. Rocas de edad cámbrica se encuentran expuestas en la serranía de Chiquitos, en el subandino boliviano, afloran al norte de Cochabamba en la provincia Chapare y parecen no ser fosilíferas.

En el período Ordovícico (510 al 435 Ma.), la fauna marina se torna más abundante, se presentan los primeros indicios de vegetación costera. Los océanos albergan a gigantescos cefalópodos con conchas cónicas similares a los nautiloides actuales pero de gran tamaño llegando a medir más de dos metros de longitud. Aparecen los primeros peces agnatos y ostracodermos sin mandíbula ni aletas, cubiertos de placas óseas acorazadas.

Este período del Paleozoico corresponde al más expuesto y representado en nuestro territorio, los más potentes estratos se encuentran en Cochabamba y Chuquisaca. En la cordillera del Tunari, en Cuchupunata, Sacabamba en Anzaldo, conocidos mundialmente por el hallazgo del pez fósil más importante en el árbol genealógico de los vertebrados.

Es también en este período que se desarrollaron los primeros peces, que correspondían a arandaspidiformes, que habitaron los mares someros ordovícicos, cercanos a las playas, cuyo representante más conocido es el Sacabambaspis janvieri, encontrado en Cochabamba.

En el período Silúrico (435 al 410 M.a.), se produjeron dos acontecimientos biológicos  importantísimos evolucionaron las primeras plantas vasculares terrestres  que serían plantas dominantes de los períodos posteriores y aparecieron  los primeros invertebrados con respiración aérea que emigraron del agua a la tierra, eran arácnidos semejantes a los actuales escorpiones.

Reconstrucción de un mar Ordovícico boliviano hace 470 millones de años, nadan en sus aguas peces primitivos como los Sacabambaspis janvieri, cefalópodos extintos como las ortoceras y graptolites.

En estas épocas abundaban en los mares bolivianos una diversidad de formas orgánicas animales y vegetales, sepultados por los sedimentos de las paleo-costas.

La fauna está representada por una variedad de ortocerátidos semejantes a los pulpos pero que protegían su cuerpo por un caparazón largo y cónico. Removían constantemente el suelo marino gran cantidad de  gusanos cavadores, antecesores de las lombrices actuales, competían el territorio varias clases de crinoideos, equinodermos junto a braquiópodos como Harringtonina y los chonétidos, en estos mares también abundaban los graptolítes, bivalvos como los Aviculopectindae o conchas de abanico. Sin lugar a equivocarse los trilobites de este período son los más exóticos de Bolivia en especial el Leonaspis cubierto por un extraño esqueleto externo con largas y puntiagudas espinas, durante el Silúrico también aparecen algunos peces.

Reconstrucción de un mar Siluriano de Bolivia hace 410 millones de años, en sus aguas poco profundas fueron comunes exóticos trilobites espinosos como los leonaspis, poblaban sus rocas crinoideos y braquiópodos.

La flora fósil que se conservó en las rocas en nuestro territorio, corresponden a Psilofitales, plantas que crecían dentro de los pantanos y las lagunas cercanas a las costas, en las localidades de Jarcas (Tarija), Huari (Oruro) y Uspa Uspa (Cochabamba). En el período Devónico (410 al 355 M.a.), la variabilidad biológica se hace cada vez más evidente, siendo este período llamado también, "edad de los peces" en el que se produce la evolución de los ostracodermos a una gran diversidad de tipos de peces estos en su mayoría eran acorazados con mandíbulas y aletas bilaterales, estos placodermos o tiburones espinosos llegaron a poblar también las aguas dulces.

Es en el Devónico que ocurre uno de los pasos más importantes en la cadena evolutiva de los vertebrados, aparecen los primeros vertebrados terrestres eran anfibios llamados Estegocéfalos, semejantes a sus antecesores los peces, cuyas aletas se trasformaron en patas.

Estos anfibios vivían dentro de un paisaje tropical de grandes bosques de helechos, licopodios, equisetos y gimnospermas al final del Devónico  poblaron las tierras con una gran cantidad de insectos y miriápodos.

Los afloramientos de rocas devónicas en Bolivia son contenedoras de una enorme cantidad de restos fósiles, reveladores de la diversidad biológica de este período que es muy importantes para la paleontología.

Fósil de trilobite Leonaspis chacaltayana de Cochabamba - Museo de Historia Natural Alcide d'Orbigny

En los mares que cubrían el actual altiplano hace 400 millones de años, vivían voraces peces que como los ágiles tiburones pululaban  en sus aguas, acechando constantemente a los artrópodos y moluscos de los cuales se alimentaban, también sucumbían en sus feroces fauces otros peces indefensos equilibrando así la vida con la muerte.

Estos peces pertenecían a varios grupos los Acanthodians con sus fuertes mandíbulas y espinas laterales, los Chondrichtios con su anatomía aerodinámica idéntica a los actuales tiburones, los Placodermos que se protegían con sus corazas espinosas, los Actinopterigios con sus puntiagudos dientes y sus escamas rectangulares se desplazaban en las aguas, mientras que en el suelo marino colonias de trilobites de varios géneros merodeaban el fango en busca de alimento, algunos con extrañas formas como la Bouleia con afiladas espinas córnea recubría su cuerpo otros indefensos como Vogesina o Metacryphaeus cuya única defensa era enrollar su cuerpo. Restos fósiles de estos animales se conservan en rocas de Sica Sica, Patacamaya y Belén en la provincia Aroma del departamento de La Paz. Rocas devónicas están también presentes en la provincia Zudañes y en las cercanías del Río Grande al sur de Cochabamba.

Reconstrucción de un mar Devónico boliviano hace 360 millones de años, abundaban tiburones, Antinopterigios y placodermos por eso es considerada como edad de los peces, en el suelo fangoso  un gran número de artrópodos, trilobites de variadas formas, límulos junto a grandes colonias de braquiópodos.

El período Carbonífero (355 al 290 M.a.), llamado así porque durante este tiempo, las zonas continentales se encontraban anegadizas cubiertas con pantanos con exuberante vegetación, que al morir y descomponerse dieron origen a importantes depósitos de carbón explotados hoy en día.

En estos bosques pantanosos, volaban gigantescas libélulas que junto a grandes cucarachas y arañas poblaban en este período nuestra tierra, que en estos momentos estaba siendo habitada por los primeros reptiles que rápidamente evolucionaban a nuevas formas.

Estratos de este período están presentes en la faja subandina, sin embargo pequeños pero importantes se elevan  a orillas del lago Titicaca (La Paz) y en la localidad de  Apillapampa (Cochabamba) como en las cercanías del río Pilcomayo ( Tarija), cuyas rocas, generalmente son contenedoras de hojas de helechos, troncos de licófitas, equisetos y otras plantas.

Fósil de helechos y licófitas hallados en Apillapampa, son muestras de los bosques húmedos de esta región durante el Pérmico hace 250 millones de años - Museo de Historia Natural Alcide d'Orbigny

Bibliografía

Dirección general: Ricardo Céspedes Paz

Gráficos: Alejandro Urioste

Próximo número

Estará dedicado a las amatistas, como se formaron y donde se las encuentra.

Todo sobre el pez el Sacabambaspis janvieri  el más antiguo de América del sur.

La gran catástrofe del Pérmico y sus extinciones.

La era de los dinosaurios y mucho más acerca de la vida en nuestra tierra.