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En este período se produce una explosión de vida, y por primera vez en el registro fósil se distinguen organismos pluricelulares más complejos que las esponjas o las medusas. Entre las criaturas del período se cuentan las algas verdes de tipo Volvox, o también los trilobites. Durante el Cámbrico aparecen en el registro fósil cerca de cincuenta grandes grupos de organismos (filos), de la mayoría de los cuales no se conservan restos de precursores en la escala evolutiva.
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Geológicamente, el Paleozoico se inicia poco después de la desintegración del supercontinente Pannotia y acaba con la formación del supercontinente Pangea. Durante la mayor parte de la era, la superficie de la Tierra se divide en un número relativamente pequeño de continentes. El Paleozoico abarca desde la proliferación de animales con concha y exoesqueleto hasta que el mundo empezó a ser dominado por los grandes reptiles y por plantas relativamente modernas, como las coníferas.
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En este período, un día tenía 21 horas y no había animales en tierra firme por la escasez de oxígeno en la atmósfera. Abundan los fósiles, entre los que destacan los trilobites y en algunas regiones se formaron los yacimientos de petróleo y gas.
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Aparecen los placodermos, los tiburones espinosos y los peces cartilaginosos. Las plantas terrestres se encontraban restringidas a ambientes palustres. En algunas zonas se forman yacimientos de petróleo y gas.
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los tiburones primitivos se hacen más numerosos que durante el Silúrico, y aparecen los primeros peces de aletas lobuladas y los peces óseos. Al final del período se produjo la extinción masiva del Devónico, que afectó gravemente a la vida marina.
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Se caracteriza porque grandes extensiones de bosques quedaron sucesivamente sepultadas, en lo que se conoce como colapso de la selva tropical del Carbonífero, dando origen a estratos de carbón. Mientras continúan extinguiéndose los peces primitivos, se expanden los cartilaginosos y óseos. Los anfibios invaden la tierra firme y comienzan su desarrollo los reptiles, que durante el período Jurásico tendrán su clímax. En el Carbonífero Superior abundan los insectos y árboles de hasta 40 m.
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El Pérmico, y con él la Era Paleozoica, terminó con la extinción masiva del Pérmico-Triásico, la mayor extinción en la historia de la Tierra, en la que desaparecieron el 81 % de las especies marinas4 y el 70 % de las terrestres. Se extinguieron gran cantidad de helechos arborescentes (Lycopodiophyta) y anfibios, que requerían condiciones húmedas. Los helechos con semilla, los reptiles y los reptiles mamiferoides dominaron los ambientes terrestres.
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Los invertebrados característicos de este período fueron los cefalópodos de fragmocono con forma espiral, y los belemnites, además de equinodermos, braquiópodos y crustáceos. Se desarrollaron ampliamente los vertebrados, sobre todo los reptiles. En esta era aparecen también los mamíferos, las aves y las plantas con flores. Sin embargo, los dinosaurios no son los únicos animales que prosperaron durante toda esta era, también los peces y otros reptiles, como las tortugas.
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Los primeros mamíferos, los cuales evolucionaron de los reptiles mamiferoides, hicieron su aparición en este período. Es en los sedimentos de este período donde aparecen los fósiles de los primeros dinosaurios, carnívoras. A finales del periodo ya se habían diversificado a gran escala y se habían convertido en los vertebrados dominantes en todo el planeta, llevando a la extinción a grupos más primitivos, como los arcosaurios, y a los reptiles mamiferoides con escasas excepciones.
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Este período se caracteriza por la hegemonía de los grandes dinosaurios y por la escisión de Pangea en los continentes Laurasia y Gondwana. De este último se escindió Australia (en el Jurásico superior y principios de Cretácico), del mismo modo que Laurasia se dividió en Norteamérica y Eurasia.
El Jurásico se divide en Inferior, Medio y Superior, también conocidos en Europa como Lias, Dogger y Malm, términos hoy obsoletos. -
la datación del final del período es relativamente precisa, pues esta se hace coincidir con la de una capa geológica con fuerte presencia de iridio, que parece coincidir con la caída de un meteorito en lo que ahora corresponde con la península de Yucatán y el golfo de México. Este impacto pudo provocar la extinción masiva que ocurrió al final de este período, conocida como el evento K/Pg. Este acontecimiento marca el fin de la Era Mesozoica.
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El Paleógeno destacó especialmente por la evolución de los mamíferos a partir de especies pequeñas y relativamente poco importantes como eran a finales del Cretácico. Los organismos que permanecieron en los océanos son los taxones que persisten hoy día. La vida animal cambió drásticamente; los mamíferos, en general pequeños al inicio del Paleógeno, ya eran muy parecidos a los actuales a finales del período.
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Al Cenozoico también se le llama la era de los mamíferos, animales que, al extinguirse los dinosaurios a finales del Cretácico, sufrieron una extraordinaria radiación adaptativa y pasaron a ser la fauna característica. Hace unos 30 millones de años surgieron los primeros primates superiores (los más primitivos estaban ya presentes hace más 65 millones de años), aunque Homo sapiens no apareció hasta hace unos 300 000 años.
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Durante el Neógeno los mamíferos y las aves se desarrollaron bastante. Muchas otras formas se mantuvieron relativamente estables. Tuvieron lugar algunos movimientos continentales, siendo el más significativo la conexión de América del Norte con América del Sur a finales del Plioceno. Además, durante el Neógeno el clima se enfrió, culminando en las glaciaciones del Cuaternario, y se produjo la aparición de los Homínidos.
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Fue durante el Cuaternario cuando apareció el Homo sapiens sobre la Tierra. A su vez, se extinguieron grandes especies, tanto vegetales como animales, y fueron las aves y mamíferos los vertebrados que dominaron la Tierra. En síntesis, hubo un gran predominio de los mamíferos, una gran expansión del ser humano, y la presencia de una flora y una fauna muy parecida a la actual.