La Antigüedad

La Geología es la ciencia que estudia la composición, estructura e historia de la Tierra. El primer tema lo vamos a dedicar a analizar el desarrollo histórico de la Geología, lo que nos dará pie para familiarizarnos con algunos términos e introducir algunos conceptos básicos.

Ya desde muy antiguo el hombre sintió un interés práctico en la busca de recursos geológicos. Así las primeras armas y herramientas talladas en roca se remontan a hace 1.8 millones de años. Más tarde las piedras y el barro se emplearían también como materiales de construcción, y materiales más sofisticados como el yeso o la cal empiezan a usarse entre el cuarto y el segundo milenio antes de Cristo. También hacia la misma época se desarrolla la metalurgia, con la extracción y fundición de oro, cobre, estaño, plata y hierro. Sin embargo, todavía no podemos hablar de una actividad geológica, de la misma forma que pescar no es hacer Biología.

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También los hombres primitivos tuvieron que enfrentarse a fenómenos geológicos como volcanes o terremotos en los que se despliega una enorme cantidad de energía y en los que ellos veían el poder de los dioses. En realidad estamos hablando de lo que se llaman sociedades precientíficas. Al hablar de sociedades precientíficas nos referimos a todas aquéllas que no aceptan, o ni siquiera tienen en cuenta, el requerimiento conceptual mínimo para la ciencia, que es la creencia de que los fenómenos naturales son siempre resultado de causas naturales y comprensibles para el hombre. Las sociedades precientíficas tienden a buscar las respuestas en la religión y en el misticismo. Ello no es mejor ni peor que la ciencia, y de hecho el hombre se las ha arreglado bien sin la ciencia a lo largo de la mayor parte de su historia. Además, en muchos casos, las respuestas basadas en la religión y el misticismo resultaban más útiles de los que hubieran sido las respuestas científicas. Por ejemplo, no es científicamente cierto que las mujeres fueran originadas a partir de la costilla de un hombre, pero esta creencia expresaba la dependencia de la mujer respecto al hombre asumida por los antiguos semitas.

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Durante uno de sus viajes por el Mediterráneo, san Pablo naufragó ante las costas de Malta. Habiendo logrado llegar a la isla, fue mordido por una víbora. Encolerizado, maldijo entonces a todas las serpientes maltesas por lo que sus lenguas se transformaron en piedra. Esas lenguas petrificadas (“glossopetrae”), llamadas a veces “lenguas de san Pablo”, son muy comunes en Malta y nos son otra cosa que dientes fósiles de tiburones del Mioceno. Esta leyenda medieval ilustra perfectamente la forma en que pueden ser explicados los orígenes de esos objetos misteriosos que son los fósiles desde una óptica de pensamiento precientífico. La atracción por las glossopetras ha perdurado durante mucho tiempo, y todavía en el Renacimiento, y más tarde, se creía que protegían del envenenamiento, por lo que se guardaban colgando de una especie de candelabros o “leguario” y se usaban mojándolos en los brebajes sospechosos.

Por lo que respecta a nuestros puntos de interés, el origen e historia de la Tierra y de la vida, es evidente que las culturas precientíficas (en las que, recordamos, el hombre y la naturaleza tienen su origen en planes divinos) los tuvieron que abordar desde un punto de vista poético-mitológico, en relación, por lo general, con relatos cosmogónicos sobre el origen del universo como un todo.

Uno de estos relatos precientíficos, tal vez el más detallado y mejor preservado es el Génesis bíblico. Abordamos aquí su estudio, no sólo por representar un buen ejemplo de las tradiciones precientíficas, sino porque este relato, en cuanto que forma parte de la religión dominante en Occidente, ha tenido una extraordinaria influencia en el estudio posterior de la naturaleza.

El mito de la Creación, junto con el relato del Diluvio, son los dos textos bíblicos que mayor influencia han tenido en el desarrollo posterior del conocimiento sobre la naturaleza. Esta influencia radica en la obligación que durante mucho tiempo existió de aceptar las afirmaciones de la Biblia como verdades incuestionables.

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Tendremos múltiples ocasiones de volver sobre la influencia de esos relatos en el desarrollo de la geología y de la paleontología. Ahora nos limitaremos a comentar algunas cuestiones básicas. Comencemos por el relato de la Creación, con dos puntos básicos:

  • La creación se hace en seis días. Hasta el siglo XVII la expresión “día”, y toda la cronología bíblica, se toma, por lo general, en sentido literal. En este contexto el hombre se considera contemporáneo, prácticamente desde el principio, de toda la historia de la Tierra y de todos los seres vivos. Además, todos los seres vivos fueron creados “según su especie”, expresión que parece imponer la fijeza de las formas, creadas sin variación posible. De acuerdo con esta interpretación rígida, el Génesis no deja otra solución que el fijismo, excluye toda posibilidad de transformación o evolución.
  • Sin embargo, el mismo relato tomando más laxamente lleva a la solución contraria. Así, a partir del siglo XVIII, cuando los “seis días” se empiezan a interpretar como períodos de tiempo mucho más largos, la Creación reviste el aspecto de una historia muy dilatada en la cual, tras una primera etapa azoica en la cual se organiza la tierra mineral, van apareciendo de forma sucesiva los distintos grupos orgánicos de organización cada vez más compleja. Esto encajará más o menos bien con lo observado en el registro geológico e, indudablemente, llevará a la idea del progreso en la historia de la vida y de la Tierra.

Por otra parte tenemos el relato del Diluvio, basado también en un mito común a todos los pueblos de Oriente medio y que también está presente, en la mitología grecorromana. ¿Cuáles son los puntos fundamentales en los que el relato del Diluvio influyó en el desarrollo posterior de la geología?:

  • Por un lado, si aceptamos la verdad literal del relato bíblico, el Diluvio fue un acontecimiento único en la historia de la Tierra, que debió dejar importantes vestigios. Durante mucho tiempo, los sedimentos y los fósiles que ellos contienen serán interpretados como producto de ese acontecimiento único. Si esta visión era perniciosa desde un punto de vista conceptual porque no dejaba lugar a otras alternativas, es también cierto que incitó a los autores cristianos a escrutar el subsuelo en busca de pruebas del Diluvio
  • Por otra parte, se afirma que las aguas del Diluvio procedían tanto de lluvias excepcionales como de la abertura de grandes depósitos subterráneos (textualmente, “se rompieron todos los depósitos del gran abismo y se abrieron las cataratas del cielo”). Como veremos, las aguas de este gran abismo subterráneo jugarán un papel capital en las grandes teorías de la Tierra que se emitieron a finales del siglo XVII, incluida la de Steno.

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En otros textos se hace también referencia a estas conchas dispersas sobre el terreno y que son mostradas como evidencia de que aquellas tierras habían estado sumergidas. Pero, ¿qué pensaban los griegos de las conchas petrificadas o incluidas en el seno de las rocas? Hay pocos textos sobre este asunto. Jenófanes, un filósofo presocrático del siglo VI a.C., los considera restos del diluvio (o diluvios cíclicos) de la mitología griega. Por su parte, el ya mencionado Teofrasto considera que esos objetos se formaron in situ. Esta teoría tenía su base en ciertas ideas de Aristóteles. Aunque Aristóteles no se refiere explícitamente a los fósiles, en algunas de sus obras defiende con toda su autoridad la generación espontánea (o generación “equívoca”) como un proceso frecuente en numerosos grupos de animales vivientes. Esta génesis sin huevos se podría producir en cualquier medio como el agua, el estiércol o el suelo. Así explicaba Aristóteles la generación de muchos insectos, gusanos, peces, moluscos, etc. Esta generación sería el efecto de un “calor psíquico”, algo que hace que todo esté lleno de un principio generador. De esta generación espontánea de los seres vivos, Teofrasto pasó a la generación in situ de los fósiles, que crecerían a expensas del material pétreo que los rodeaba. Esta teoría jugará, como veremos, un papel muy importante durante los siglos XVI y XVII.

Evidentemente, existen muchos más textos sobre los volcanes y los terremotos. Algunos son tan precisos que han servido para situar sus epicentros y su intensidad con bastante aproximación. De ellos se ocuparon autores como Lucrecio (s. I a.C.) o Séneca y Plinio (siglo I d.C.). Según sus ideas, los terremotos podrían deberse al hundimiento de grandes cavidades subterráneas o a las corrientes de aire o vapor de agua en esas cavidades. En cuanto a los volcanes, los ven como enormes hornos atizados por los vientos y alimentados con rocas que se funden. Vemos que los cuatro elementos de Aristóteles (el agua, el aire, el fuego, la tierra) están siempre presentes.

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Edad Media

Es importante aquí mencionar dos textos sobre geología que aparecen dispersos en esta magna obra. El primero de ellos corresponde a una epístola de los Hermanos de la Pureza, secta semiclandestina que existió en Basora durante el siglo X. Su filosofía de la naturaleza se apoyaba en la de Aristóteles, dentro de una perspectiva neoplatónica. El desarrollo geológico es asombroso y en él se ligan de forma lógica todos los procesos geodinámicos externos: erosión secular, sedimentación marina en capas sucesivas y surrección de estas en nuevas montañas mientras que el mar cubre las antiguas tierras. Todo ello en un contexto temporal ilimitado. Aunque falta una explicación plausible sobre el origen de las montañas, el resto de la idea se adelanta en nada menos que ocho siglos a las teorías la geología moderna. No sabemos la influencia que este escrito pudo tener en épocas posteriores, pero lo cierto es que la idea más importante, la de la sedimentación capa a capa, no aparecerá de nuevo hasta finales del siglo XVII.

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El Renacimiento

El Renacimiento abarca, a grandes rasgos, la segunda mitad del siglo XV y la totalidad del siglo XVI. Este período se caracteriza por una serie de acontecimientos bien conocidos que dieron lugar a los grandes cambios que se producen en Europa en este siglo:

  1. Desarrollo de la erudición humanística y de los estudios clásicos, que permite una lectura directa y una reinterpretación de autores como Aristóteles o Platón.
  2. La Reforma protestante, que va a generar la lectura directa de la Biblia y su interpretación literal.
  3. Un importante desarrollo económico, con el ascenso de las clases medias y un creciente interés por la ciencia y la técnica.
  4. La invención de la imprenta, que permite que los libros dejen de ser objetos preciosos en manos de eruditos para convertirse en objetos de consumo habitual.

Uno de los hombres más paradigmáticos del Renacimiento es, probablemente, Leonardo da Vinci (1452-1519). Aunque de forma desordenada, entre sus escritos aparecen textos que analizan y describen maravillosamente los procesos de erosión, transporte, sedimentación y fosilización. Para Leonardo la erosión se debe, indudablemente, a las aguas corrientes que son las que, lentamente, excavan los valles. Ello supone aceptar sin reservas la visión aristotélica sobre la larga duración de los tiempos geológicos. Esta erosión deja al descubierto las sucesivas capas que componen el sustrato. Estas capas son, a su vez el producto del depósito de los materiales arrastrados por los ríos en el mar. Estas capas contienen innumerables fósiles que él considera, sin ninguno género de dudas, como restos de organismos. Y en varios textos se dedica a refutar tanto la hipótesis del Diluvio como la de la formación “in situ” por influencias astrales. Sin embargo, lamentablemente, la influencia de Leonardo en los autores del Renacimiento fue prácticamente nula, ya que sus escritos permanecieron inéditos hasta mucho tiempo después (siglo XIX).

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Siglos XVII y XVIII

El siglo XVII es el de la revolución científica. En él se producen varios hechos que resultarían clave para el desarrollo de la Geología como ciencia:

  1. El desarrollo de la teoría copernicana, que contempla a la Tierra no como el centro del Universo, sino como un planeta más en un universo infinito, que exige un tiempo prácticamente infinito.
  2. El nacimiento del mecanicismo, según el cual la materia está formada por partículas y todas las propiedades de la materia pueden explicarse por el movimiento e interacción de esas partículas. Por tanto, las leyes de la materia deben ser las mismas en todas partes.
  3. La institucionalización de la actividad científica, con el desarrollo de academias y sociedades científicas.

Ya hemos visto como, de acuerdo con las teorías copernicana y mecanicista, se podía suponer que la Tierra y el resto del sistema solar estaban formados por la misma clase de materia que originalmente podía haber estado dispersa. La “creación” de la Tierra podía, por tanto, haber sido el resultado de un mero proceso físico. Esta es la idea que aparece en los Principios de Filosofía de Descartes (1644), en los que considera que la Tierra originalmente era una estrella que se enfrió y quedó atrapada en la órbita del sol, conservando en su centro todavía su materia original comparable a la de cualquier estrella. Para evitar confrontaciones con la Iglesia, Descartes tuvo buen cuidado en señalar que toda su hipótesis era “falsa” y que “simulaba” todo ello, sabiendo que el mundo había sido creado directamente por Dios. La idea era demostrar que todo lo que la Tierra contiene es de la misma naturaleza que la que tendría si las cosas se hubieran producido de esta forma. Siguiendo su propio método científico, Descartes se plantea un estadio inicial de las cosas y va deduciendo por la vía de la lógica todas las etapas de una serie de acontecimientos cuyo estadio final es el mundo actual. Según Descartes, tras su enfriamiento, la Tierra se habría quedado estructurada en una serie de capas, de fuera adentro: aire; E, corteza externa; F, aire; D, agua; C, corteza interna; M, región media; I, materia similar a la del sol). El resquebrajamiento y posterior hundimiento de la corteza externa permitía explicar a Descartes rasgos tales como los océanos, los continentes, las montañas, etc. Descartes no habla nada sobre los fósiles o la sedimentación, pero su influencia en los estudios posteriores sobre la Tierra fue enorme.

En una primera parte, Steno compara los fósiles con los cristales que se habían formado in situ en el interior de la tierra. Analizó las diversas formas de cristales de cuarzo y piritas en términos de su crecimiento por acreción de partículas precipitadas en los fluidos circundantes, y llegó a la conclusión de que esos cristales aparecidos en la naturaleza no diferían de modo esencial de los conocidos experimentalmente en el laboratorio. Por otro lado, las formas variadas de las conchas de moluscos eran debidas a un modelo de acreción significativamente diferente -siguiendo los bordes de las conchas- y, evidentemente, debían su crecimiento a las actividades vitales de los animales a los que protegían. En este sentido, las conchas fósiles eran lo mismo que las conchas de los moluscos vivientes. Las diferencias residuales entre las conchas fósiles y las vivientes podía atribuirse, bien a una impregnación extra de partículas precipitadas de a partir de los fluidos intersticiales, o a la lixiviación de algunas de las partículas originales por esos fluidos.

fosiles

 

Pero el capítulo dedicado a la estratificación es, indudablemente, el más importante para el desarrollo posterior de la geología. En él, Steno desarrolla sus argumentaciones anteriores y llega a las siguientes conclusiones:

  • Los estratos se deben a sedimentos precipitados de un fluido;
  • En cuanto a su materia, los estratos pueden ser homogéneos (y se habrían formado en el momento de la Creación) o incluir partes de animales y plantas u otros cuerpos extraños (con lo que su formación sería posterior al momento de la Creación);
  • En cuanto a su lugar de formación, los estratos necesariamente se han formado sobre otro cuerpo sólido. Además, “en el momento en que se formaba un estrato, la materia suprayacente era toda ella fluida y, por tanto, no existía ninguno de los estratos superiores”. Eso es, ni más ni menos, que el Principio de superposición de los estratos, según el cual en una sucesión de estratos, los más bajos son los más antiguos y los más altos, los más modernos.
  • Por lo que se refiere a su forma, la superficie inferior y lateral de los estratos se corresponde con la superficie del cuerpo subyacente, mientras que la superficie superior es horizontal. Esto es el Principio de la horizontalidad original y continuidad lateral de los estratos, según el cual los estratos en el momento de su depósito son horizontales y paralelos y quedan limitados por dos planos que muestran continuidad lateral. Esto implica que la posición inclinada en la que aparecen a menudo los estratos tiene que deberse a cambios posteriores.

estratos

 

Neptunismo/Plutonismo. Uniformismo /Catastrofismo

La historia y desarrollo de la Geología como ciencia a finales del siglo XVIII y buena parte del XIX gira en torno a estos cuatro conceptos que fueron núcleo de debates y controversias.

La pareja antagónica neptunismo/plutonismo se refiere al elemento que se considera como motor principal de los procesos geológicos. Para los neptunistas era el agua, mientras que para los plutonistas era el “fuego interno” o calor interno de la Tierra.

El debate uniformismo/catastrofismo se centra los ritmos de los procesos geológicos. El catastrofismo recurría para explicar algunos hechos a la existencia en el pasado de acontecimientos geológicos singulares de gran intensidad (catástrofes). El uniformismo presuponía que las causas que actuaron en el pasado son las mismas que actúan en el presente.

fuego

 

agua

 

El neptunista más destacado fue Abraham G. Werner (1749-1817), profesor de la Universidad de Friburgo. Según su teoría, la Tierra estaba cubierta inicialmente por un océano primordial que contenía disueltos o en suspensión todos los materiales que constituyen la corteza terrestre. En ese océano se formaron precipitados químicos dando lugar a la mayor parte de las rocas que hoy consideramos ígneas y metamórficas (granitos, basaltos, gneises, esquistos, etc.). Eran los terrenos primitivos. Ese océano primordial sería muy turbulento, con poderosas corrientes que excavaban valles y montañas. A medida que descendían las aguas se originaron los terrenos de transición, formados por precipitados químicos y sedimentos mecánicos en los que aparecían algunos fósiles marinos (corresponden a la mayor parte de los terrenos paleozoicos). Con un nuevo descenso del nivel del océano se depositaron nuevos sedimentos mecánicos y químicos con abundantes fósiles, que Werner llamó terrenos secundarios y que corresponden a nuestras formaciones mesozoicas. Por último, y ya en las zonas más bajas se depositarían los terrenos aluviales, procedentes de la erosión de materiales más antiguas. La actividad volcánica, muy reducida en el modelo, sería la responsable dela aparición local de rocas volcánicas. El modelo de Werner y sus seguidores fue fuertemente criticado y desacreditado cuando se demostró el origen ígneo de rocas como los granitos y basaltos.

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Controversia fijismo/movilismo

Es el último gran debate en la historia de la Geología y se desarrolló, sobre todo, en el siglo XX. A finales del siglo XIX, la comunidad geológica había aceptado prácticamente el modelo inicialmente propuesto por Élie de Beaumont (1798-1874) basado en las ideas anteriores de una Tierra que, partiendo de un estado inicial de fusión, se encuentra en un proceso continuado de enfriamiento y solidificación. Según Beaumont, ese enfriamiento provocaría una pérdida de volumen, una contracción, de manera que la corteza inicial, formada cuando el interior estaba fundido, y por tanto dilatado, se adaptaría a la contracción del interior de menor volumen replegándose. Los pliegues de la corteza serían las montañas. Sería algo similar a las arrugas que aparecen en la corteza de una manzana cuando ésta se va secando. Las ideas de Beaumont fueron ampliamente aceptadas y desarrolladas posteriormente por otros geólogos posteriores como James D. Dana (1813-1895) y Eduard Suess (1831-1914). De acuerdo con estos últimos, las mismas presiones que originaban las montañas habrían dado lugar al colapso y hundimiento de determinados sectores de la superficie de la Tierra, lo que originó los océanos, mientras que los continentes, compuestos por material más ligero, permanecían emergidos. En el transcurso del tiempo, algunas áreas continentales podrían haberse hundido y ser inundadas por el mar, mientras que las partes del océano ya estabilizadas podrían emerger de nuevo como tierra firme.

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Fuente:

www.ugr.es