La Tectónica de Placas y la Evolución Biológica son dos de los paradigmas más integradores delas Ciencias de la Tierra. Pero el tratamiento didáctico de la Tectónica de Placas no puede sepa-rarse de la Evolución Biológica. Se propone en este artículo una secuenciación de contenidos paracuarto curso de Secundaria fundamentada en la Historia de las Ciencias de la Tierra.

Two ofthe most emblematic paradigms in the Earth Sciences are Plate Tectonics and BiologicalEvolution. Neverthelesss, the teaching approach to Plate Tectonics is shown inseparately from Bio-logical Evolution. A contents sequentiation for 4th Secondary School course stablished on the His-tory of Earth Sciences in proposed in this paper.

Palabras clave: Tectónica de Placas, Evolución Biológica, Historia de las Ciencias de la Tie-rra, Selección de contenidos, Educación Secundaria.

Key words: Plate Tectonics, Biological Evolution, Earth Sciences History, contents Selection,Secondary School.

La Tectónica de Placas (Elsom, 1993; Tarling yTarling, 1975, VVAA, 1974; VVAA, 1983; Wil-son, 1974) y la Evolución Biológica (Cloud,1983;Simpson, 1985; VVAA, 1990) son contenidos obli-gatorios para Cuarto Curso en la Educación Secun-daria obligatoria de acuerdo con el Decreto de Mí-nimos del MEC.

Sin embargo, la experiencia diaria de los profe-sores en el aula muestra la dificultad que encuen-tran para la enseñanza y aprendizaje de los concep-tos que se integran dentro de lo que se ha dado enllamar entre los científicos la Tectónica de Placas yla Evolución Biológica.

Más aún: la Tectónica de Placas (como paradig-ma unificador de las Ciencias de la Tierra que pre-tende el conocimiento de los procesos de construc-ción de continentes y océanos del planeta) y laEvolución Biológica (como paradigma unificadorde las Ciencias de la Vida y de la Tierra que preten-de el conocimiento de los procesos de construcciónde los sistemas vivientes en nuestro planeta) nopueden separarse a no ser por motivos exclusiva-mente didácticos. Ambos procesos se han desarro-llado juntos y continúan actuando y configurando larealidad del planeta. Esta complejidad aumenta másaún si cabe las dificultades didácticas en EducaciónSecundaria Obligatoria.

(1) ICE Universidad de Córdoba. Apdo 5003.14080 Córdoba.(2) lB Parque de Fidiana. Córdoba.(3) CEP de Castilleja de la Cuesta (Sevilla).(miembros del "Equipo Terra").

Muchos de los planteamientos está presentes enalgunas obras didácticas (Agueda, Anguita,Araña yLópez Ruiz,1983; Alonso y Sesé, 1988; Anguita,1988; Erikson, 1992; Simpson, 1985; Vera Torres,1994).

Aunque una de las disciplinas del Nuevo Bachi-llerato introduce en el primer curso de Ciencias dela Naturaleza y de la Salud la disciplina de Biologíay Geología y sus contenidos profundizan en estosconceptos, es aconsejable que los alumnos, al finalde Secundaria, tengan alguna idea sobre ellos.

Son escasos, sin embargo, los trabajos sobre losobstáculos mentales que los alumnos y alumnas deSecundaria y Bachillerato tienen para la compren-sión de estos paradigmas tan complejos de las Cien-cias de la Tierra.

La ausencia de trabajos fiables sobre representa-ciones (preconcepciones de los alumnos) sobre laconstrucción mental de los procesos relacionadoscon la Tectónica de Placas y la Evolución Biológicapuede ser suplida parcialmente por la dura y mu-chas veces decepcionante experiencia diaria de pro-fesores y profesoras en el aula.

Por otra parte, la historia de las Ciencias de laTierra y de la Vida suministra informaciones de in-terés: la Tectónica de Placas y sus relaciones con laEvolución biológica no es solamente un paradigmaemergente de difícil construcción, sino que la histo-

_________________ Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 1995. (3.1), 14-22 _I.S.S.N.: 1132-9157

ria compleja de su construcción muestra de algunamanera la dirección de una cierta secuencia deaprendizaje. Aunque la pretendida isomorfía entrehistoria de la ciencia y aprendizaje de las Cienciasdebe ser tomada siempre con cautela, la historiapuede suministrar pistas de interés didáctico.Por ello, en este trabajo proponemos una secuencia-ción de contenidos fundamentada en la reflexiónsobre la Historia de las Ciencias de la Tierra.

HISTORIA DE UNAS RELACIONESDIFÍCILES

Uno de los problemas más debatidos actualmen-te dentro del mundo de lo geólogos es el de las rela-ciones entre la Tectónica de Placas y la EvoluciónBiológica. Estas se han convertido en un principioiluminador del quehacer científico en Ciencias de laTierra. La interpretación evolutiva del Registro Fó-sil antes y después de la Tectónica de Placas ha es-tado sometida a una auténtica "revolución científi-ca" kuhniana (Hallam, 1980).

Pero el paradigma explicativo de la Evolucióndesde la óptica de la Tectónica de Placas no se haconstruido de una vez. Como ocurre en la mayorparte de las grandes teorías, la aventura del cambiocientífico es siempre sinuosa, ramificada y a vecescon callejones sin salida.

Desde el siglo XIX, los paleontólogos han in-tentado responder a tres cuestiones que ligan loscambios geográficos y la evolución biológica:

1. ¿ Cómo explicar la actual distribución geo-gráfica de los animales y plantas en nuestroplaneta?

2. ¿Cómo influye el movimiento de las placascOnJinentales en el hecho evolutivo?

3. ¿Explica la Tectónica de placas todos los fe-nómenos relacionados con la Evolución?¿Cómo explicar el hecho de la Extinción delas Especies desde la Tectónica de Placas?

1. BIOGEOGRAFÍA y EVOLUCIÓNBIOLÓGICA:

Históricamente, la primera cuestión suscitada yrespondida ha sido ésta: ¿Cómo explicar la actualdistribución geográfica de los animales y plantas ennuestro planeta?

Se suele presentar en los libros de Historia de laCiencia al naturalista Charles Darwin (1809-1882) .como el fundador de la Biogeografía moderna. En .su Viaje de un naturalista alrededor de Mundo (es-crito entre 1831 y 1835) Darwin plantea el hecho dela anómala distribución de los animales y plantasen el mundo.

Darwin observó que el clima no parece ser elúnico elemento -como creían los antiguos - quecondiciona la presencia de determinados grupos

animales y vegetales en escenarios geográficos con-cretos. Anotó el hecho de que en regiones climáti-cas similares de Europa y Sudamérica había seresvivos muy diferentes. De aquí infirió la hipótesis deque los que hoy llamamos factores ecológicos noson los únicos determinanteside la distribución geo-gráfica.

Es más: Darwin investigó los registros fósiles ylos interpretó como restos de los antecesores de losorganismos vivos. Así interpretó los huesos de losMegaterios de la desembocadura del Río de la Platay su relación con animales vivos en América delSur.

En El Origen de las Especies por la SelecciónNatural (1859) dedica dos capítulos a estas cuestio-nes: el hecho de la Biogeografía y el pasado fósil delos organismos actuales.

El recurso a los restos fósiles para reconstruirlas historias evolutivas de los escenarios biológicospretéritos constituye una de las grandes intuicionesmeto dológicas de Darwin, y desde este punto devista es el renovador de la Biogeografía que pasa aser ciencia histórica, lo que hay se denomina Paleo-biogeografía.

Para Darwin, son dos los elementos que condi-cionan la distribución actual de los seres vivos: elclima y las barreras geográficas. El clima limita .lasupervivencia (la capacidad para sobrevivir con losrecursos existentes), mientras que las barreras prin-cipalmente geográficas limitan la colonización delos grupos biológicos de otras regiones.

Hay que hacer notar -y así lo expresa el mismoDarwin- que varios siglos atrás el jesuita José deAcosta (1540-1600) en su Historia Natural y Mo-ral de las Indias (publicada en 1590) se había pre-

guntado ya por qué los animales y plantas de las In-dias eran diferentes a los del Viejo Mundo. Respon-de que Dios situó allí las más apropiadas para viviry reproducirse.

Casi dos siglos más tarde, tras su viaje científi-,co a Laponia, Carlos Linneo (1707-1778) sigueapostando por el creacionismo científico: "las espe-cies son las mismas que una a una fueron creadaspor Dios Infinito al principio del mundo". El hechode que las de Laponia sean diferentes se debe a quehan sobrevivido allí las mejor dotadas para -climasfríos. Las otras han emigrado a regiones más propi-cias.

1.2. Fósiles y Geografía hasta George GayIordSimpson

Al final del siglo XIX algunos naturalistas sehacen las mismas preguntas que Acosta, Linneo yDarwin. Pero intentan responder desde otras cate-gorías.

La referencia a los fósiles -ya intuida por Dar-win- va a dar la clave para el avance histórico de laconstrucción de un paradigma explicativo. En 1896se publica A Geographycal History 01Mammals deRichard Lydekker, una obra que marca un hito en lahistoria del pensamiento biogeográfico. Lydekkerestudia la aparentemente irracional distribución delos mamíferos en el mundo y sobre todo la diferen-cia existente entre Norteamérica, Sudamérica y Eu-ropa. Este autor parte de esta' hipótesis en su inves-tigación: el estudio y conocimiento de los restosfósiles de mamiferos nos pueden dar la respuesta alproblema de la distribución geográfica actual de losMamíferos.

Dentro de la consideración darwinista de la vida,Lydekker apunta tres razones que pretenden justificarde la distribución geográfica de los mamíferos actua-les en el mundo a partir del estudio de los fósiles:

1) La desigual distribución de los mamíferospor el mundo está regida por las modificacio-nes evolutivas de los distintos linajes deacuerdo con la Selección Natural (ya que elclima, los recursos alimenticios, la presión delos depredadores condicional la ausencia y/ola presencia de determinados grupos de ma-míferos en espacios concretos).

2) La expansión ocasional de diversos gruposde mamíferos de una región a otra aprove-chando momentos de retirada del mar o delos hielos. Esta expansión de los mamíferospretende ocupar más territorio para aumentarla capacidad de recursos en momentos decrecimiento de los efectivos de la población.

El ejemplo típico es el de los caballos, que se-gún los fósiles aparecen en Amérka donde evolu-cionan y posteriormente pasan a Eurasia hace 5 mi-llones de años (en el Plioceno).

3) Otra de las causas de la distribución irregularde los mamíferos por el mundo es la extinciónlocal o universal de muchos grupos debidofundamentalmente a cambios climáticos (Ly-dekker alude aquí a la desaparición de losmarsupiales de Europa en la Era Terciaria, yaque vivieron en ella tal como los atestiguanlos fósiles).

Los estudios de Lydekker y otros autores llega-ron la postular la necesidad de recurrir a lo que sedió en llamar los puentes intercontinentales (len-guas de tierra hoy desaparecidas que unían conti-nentes e islas a lo largo de los océanos y que a lolargo de los tiempos se han abierto y cerrado).

Esta era la explicación más lógica para la distri-bución de los tapires (que hoy viven en el SE deAsia y en América de Sur) para los que era necesa-rio buscar un "paso" a través del océano si se lessuponía un origen común.

También para los caballos era necesario unpuente intercontinental entre América y Eurasia através del Atlántico. La hipótesis del paso por el es-trecho de Behring es posterior.

El primer trabajo más elaborado geológicamen-te y que pretendía justificar la hipótesis de los puen-tes intercontinentales se publica en 1907. Su autores Theodor Arldt, el cual para explicar la distrubu-ción de mamíferos (dentro siempre de un modelono movilista) debe acudir a muchos continenteshundidos y puentes intercontinentales.

En 1915 W.D.Matthew reduce a cuatro lospuentes intercontinentales y además reduce muchosu tamaño, limitándose a pasarelas de corteza hoyhundida. Parte de la hipótesis (discutible paleonto-lógicamente) de que los mamíferos aparecen y evo-lucionan siempre en los continentes septentrionales(en el norte, coincidiendo con zonas frías) y de ahí

.emigran hacia los continentes del sur (más cálidos).

Posición de los principales "puentes intercontinentales": actuales (1-4), y més o menos hipotéticos (5-8) que han podido existir enépocas anteriores, cuando la distribución de continentes y océanos no era la misma que actltalmente, según Meléndez (1977).

En algunos casos, son los cambios climáticoslos que producen la extinción en las zonas más sep-tentrionales. permaneciendo vivos en los continen-tes del sur. (Para una visión actual de estos proble-mas, con abundante bibliografía, ver Morales,1989)

Según testimonio del propio Wegener (Intro-ducción a "El Origen de los Continentes y Océa-nos", 42edic. 1926, edición española de 1983), co-menzó a tomar en serio la hipótesis de la Derivadespués de de enterarse de la evidencia fósil entreBrasil y Mrica.

Wegener utiliza los fósiles como un argumentoa favor de sus ideas, pero de sus ideas no obtieneconclusiones sobre la historia de la vida.

Láminas de la Metallotheca de Mercati. Michele Mercati(1541-1593).

Wegener no era paleontólogo sino meteorólogoy tuvo que acudir a fuentes secundarias para funda-mentar sus ideas. Su tesis esencial es la siguiente:no hace falta acudir a la hipótesis de los Puentes In-tercontinentales para explicar las semejanzas defaunas entre Brasil y Mrica, y entre Australia, Mri-ca y la India.

Tres investigacion~s paleontológicas de princi-pio de siglo reclaman su atención: por un lado, lapresencia en los continentes del sur (Mrica, Suda-mérica, Australia y la India) de fósiles de la plantacarbonífera Glossopterys, y que le permiten definirun gran supercontinente meridional, Gondwana.

Por otra parte, los estudios sobre los fósiles deun reptil paleozoico, Mesosaurus, que vivió en laszonas continentales pantanosas del Pérmico de Bra-sil y Sudáfrica. Es difícil que pudiese recorrer porun puente entre continentes los miles de kilómetrosque los separan.

También la presencia de grupos de marsupialesen Sudamérica y Australia y que tienen los mismosparásitos a ambos lados del mar.

Apuntemos aquí, que hoy el planteamiento delas relaciones entre registro fósil y deriva continen-tal es diferente: la tectónica de placas es el escena-rio (el sistema activo de interacciones) del procesoevolutivo, como veremos después.

Wegener no sólo postula un modelo más sencillopara explicar la distribución actual de los seres vivosen el planeta: la Deriva Continental no necesita acu-dir a hipotéticos puentes, puesto que son las masascontinentales las que estaban primitivamente unidas.Wegener, por otro lado, es mordaz en sus críticascontra los defensores de los llamados Puentes Inter-continentales. Desde su punto de vista, los hipotéti-cos Puentes sin descartados con argumentos geofísi-cosoDa dos argumentos en contra de los Puentes:

a) Si los fondos oceánicos estuviesen pavimen-tados con puentes hundidos del material de lacorteza, las medidas gravimétricas deberíandetectarlo, cosa que no se realiza.

b) También la hipótesis de los puentes intercon-tinentales contradice el equilibrio isostático:si los puentes eran islas de corteza, no pue-den hundirse en un manto más denso. Volve-rían a "flotar", lo cual no sucede.

La Teoría Sintética de la Evolución (nacida trasel Congreso de Princeton en 1940) recoge comouno de sus postulados básicos las ideas de Darwinsobre las barreras entre continentes y las de Lydek-ker sobre migraciones de mamíferos. Todo ello seexpresa en un escenario no movilista (los continen-tes no se han movido de donde están).

Parten de la hipótesis que cada especie se origi-na en el núcleo de una población periférica (poconumerosa) por la aparición fortuita de una mutaciónque en generaciones sucesivas va siendo selecciona-da si favorece nuevas adaptaciones. Cuando apareceesa nueva "variedad" tiende a extenderse geográfi-camente y puede ser capaz de "saltar" las barreras(no sólo geográficas sino también ecológicas, etoló-gicas, reproductoras ...) que antes eran insalvables.

Esa variedad tiende a separarse (no sólo geográ-ficamente) del núcleo parental y puede colonizarnuevos hábitats (un proceso de dispersión). Pero pa-ra ello debe hacer un itinerario (geográfico, ecológi-co, etológico ...) a través de una zona no ocupada.

Los partidarios de la Teoría Sintética o NuevaSíntesis acuñan el término de "ruta de dispersión"para explicar las migraciones de los grandes gruposde organismos a lo largo de los tiempos. Ha sido elpaleontólogo George Gaylord Simpson quien másha profundizado en esta cuestión proponiendo mo-delos explicativos de gran solidez.

Simpson distingue tres tipos de rutas de disper-sión:

1) Los llamados por él co"edores o pasillos: sonconexiones de tierra que permiten el paso enambas direcciones de la mayor cantidad posiblede organismos. El istmo de Panamá, por ejem-plo, ha funcionado como tal en el Terciario.

2) Los puentes filtro: son pasillos que tienen uncarácter selectivo en una de las direcciones:combinan la conexión terrestre con otro fac-tor adicional (como el clima) de forma queelimina a algunos posibles migradores (así, latemperatura baja impidió que determinadosanimales cruzasen a Eurasia a través del Es-trecho de Behring).

3) Las llamadas rutas "lotería", o por azar. Sonaquéllas que la cruzan algunos por casualidad(por azar o fortuitamente). Así, la llegada deanimales y plantas a una nueva isla volcánicaes un proceso de colonización por azar: lleganlos que son arrastrados por las corrientes, oadheridos a otros, o sobre un tronco flotan-te ..). Suelen dar lugar (como en las Galápa-gos) a poblaciones de baja diver.sidad y ecoló-gicamente desequilibradas).

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Evolución de los Équidos en Norteamérica durante la"Era Terciaria ", según Osborn, en Meléndez (1977).

La Tectónica de Placas (o Tectónica Global) esun paradigma omnicomprensivo de las ciencias dela Tierra y de la Vida que tiene un planteamientopluridisciplinar. Considera nuestro planeta como unsubsistema dentro del Sistema Solar, y éste dentrode la Galaxia.

La Tectónica de Placas es un paradigma verte-brador de múltiples saberes sobre la dinámica delplaneta en sus interacciones con los ecosistemas vi-vientes.

Este paradigma explica de un modo mucho mássimple y deja menos problemas pendientes que elviejo paradigma de Simpson basado en hipotéticoscorredores y rutas de dispersión. La Tectónica dePlacas ha dejado de ser una bonita hipótesis paraconvertirse en un paradigma explicativo coherentey aceptado por la comunidad científica porque estádotado de un mayor poder explicativo.

Un ejemplo concreto muestra la potencialidadexplicativa de la Tectónica de Placas para explicaralgunos aspectos de la Evolución Biológica comoes la distribución actual y pasada de los marsupia-les.

La pregunta que puede hacerse es ésta: ¿Cómoexplicar la presencia actual de marsupiales en Amé-rica del Sur y en Australia?

Se conocen fósiles de marsupiales en Sudaméri-ca desde el Cretácico (hace unos 100 millones deaños). Los más antiguos en Australia son del Ter-ciario. La hipótesis de las migraciones, barreras ypuentes deja cabos no resueltos: ¿cómo pasaron deAmérica del sur a Australia? Matthew opina quemigraron desde Sudamérica hasta Africa y de ahí aAsia y de Asia a Australia.

Dentro del paradigma niovilista se explica deforma más simple: en el Eoceno Sudamérica y Aus-tralia estaban cerca entre sí y de la Antártida. Porallí debieron pasar, dado que la Antártida tenía en-tonces un clima cálido.

Para este hipótesis existe una contrastación ac-tual: en 1982 se descubrió una mandíbula de marsu-

pial del Eoceno (40 m.a.) en la isla Seymour en laAntártida. Justo en el lugar intermedio entre Suda-mérica y Australia. Por ello, la fiablidad de esta ex-plicación parece mayor.

La pregunta que ahora es oportuno hacerse es lasiguiente: ¿Qué poder explicativo tiene la Tectónicade Placas en el escenario evolutivo? ¿Cómo influyeel movimiento de las placas continentales en el he-cho evolutivo?

En diversos trabajos, el profesor Bjom Kurtén(1974) y sobre todo el profesor Anthony Hallam(1972, 1974, 1980) han presentado modelos expli-cativos de fenómenos evolutivos que se explicanmás fácilmente dentro del paradigma de la Tectóni-ca de Placas.

La hipótesis de Hallam (1972, ampliamente se-guida hoy por los paleontólogos) es ésta: cuandouna masa de tierra se rompe y separa el resultado esel aislamiento genético (y por ello divergencia mor-fológica), y que haya climas diferentes en amboslugares (que da lugar a presión selectiva diferente).

Al contrario: las fusiones de continentes da lu-gar a homogeneización de áreas, migraciones enambos sentidos y aumento de la competencia por elespacio y los recursos.

La fundamentación la encuentra Hallam en lostrabajos del geólogo W.Valentine sobre la diversi-dad biológica en función de la posición de los con-tinentes. El cambio de posición de los continentespuede dar lugar a procesos evolutivos muy diferen-tes.

Hallam reduce a cuatro estos procesos: Diver-gencia, Convergencia, complementariedad y vica-rianza .

• Serridentinuso Platybelodon• Ocalientinus

)( Serbelodon

A Twynobelodon

Divergencia: Hay veces que en el registro fósilse observa que la composición y diversidad de losecosistemas va siendo diferente en el tiempo. En unprimer momento las faunas y floras son comunespero van divergiendo. Estos casos coinciden conuna separación geográfica de áreas continentales.

Hallam presenta tres ejemplos: dos del Cenozoi-co y otro del Mesozoico.

El primero se refiere al tardío alzamiento delistmo de Panamá hace dos millones de años. Se se-paran dos regiones marinas que hasta entonces teníalos mismos moluscos. Durante el Pleistoceno se handesarrollado especies gemelas descendientes de gé-neros idénticos (pero aislados).

El segundo ejemplo se refiere a los invertebra-dos del Tethys en el Terciario inferior. En esa épocaeran los mismos desde el Caribe hasta el Mediterrá-neo. Durante el Mioceno, hace unos 25 m.a. la ho-mogeneidad se ve fragmentada. Los del Atlánticoson diferentes a los del Mediterráneo.

Tercer ejemplo: los animales terrestres del Ter-ciario.

Durante el Mesozoico era los mismos en Aus-tralia, Africa y Sudamérica, sobre todo en los repti-les.

Su diversificación en el Terciario es consecuen-cia de la fragmentación de la Pangea en el Mesozoi-co superior.

Convergencia: es el incremento, a medida quetranscurre el tiempo, en el grado de similitud entrefaunas de distintas regiones.

Un ejemplo, explicado mejor por la deriva con-tinental, lo suministra la historia biológica de Suda-mérica respecto a los mamíferos terciarios. Los Ma-míferos fósiles anteriores al Plioceno son muydiferentes al norte y al sur de América.

• Trobelodon

• Notiomastodon

Variaciones en la distribución geográfica y migraciones de los Mastodontes durante el Neógeno, según Osborn, en Melén-dez(l977).

De los actuales mamíferos de sudamérica, el44% son de origen norteamericano y el 56% sonpropios del sur.

Hacia el final del Plioceno (hace unos dos mi-llones de años aproximadamente) ocurrió un bruscocambio: se estableció una conexión de tierra firmeentre las dos américas: el istmo del Panamá. Mu-chos animales de Norteamérica cruzaron hacia elsur. Entre ellos estaba el Mastodonte, el tapir, ca-mellos primitivos, y algunos carnívoros. Sim~ltáne-amente, muchos de los endemismos Sudamericanosse extinguieron: estos perdedores fueron los primiti-vos marsupiales (excepto dos géneros). Pero estetráfigo no fué unidireccional: los armadillos migranal norte.

Simpson evalúa que antes de la unión de las dosAméricas quizá 29 familias de mamíferos vivían alsur, y 27 familias muy diferentes vivían al norte ..

Después de la unión los dos continentes tenían22 familias en común (casi todas invasoras del nor-te y que extinguieron las faunas de Sudaméríca).

Otro ejemplo de convergencia (Hallam,1972) lomuestran los mamíferos africanos. Hace 25 millo-nes de años la fauna de mamíferos de Africa teníaun fuerte endemismo. En el Mioceno inferior unaserie de mamíferos euroasiáticos penetró en Africapor una o varias conexiones de tierra firme (migra-ción hacia el norte de la placa afro-arábiga y fusiónde placas tras orogenia Alpina). La migración pro-dujo la reducción e incluso extinción de parte de lafauna africana. Al mismo tiempo,los elefantes an-cestrales cruzaron hacia' Eurasia y pronto se espar-cen por todo el mundo.

Un tercer ejemplo clásico (Hallani ,1972) deconvergencia nos lleva al Cámbrico y Ordovícicoinferior. Durante el Cambrico los Trilobites estabanseparados en dos faunas distintas (dos provincias):la americana y la europea. A lo largo del Ordovíci-co y Silúrico se pierden las diferencias. Hacia el Si-lúrico ya solo hay una provincia.

Como los trilobites viven en zonas costeras, sepiensa que había un protoatlántico que se va cerrandoen el paleozoico y deja pasar faunas de un sitio a otro.

Complementariedad: Se denomina así este ti-po de distribución de los fósiles porque las faunasde costas y plataformas oceánicas adyacentes reac-cionan a modificaciones del medio ambiente de for-ma complementaria. El ejemplo clásico es la situa-ción antes y después del Plioceno del área de tierradel istmo de Panamá y los moluscos marinos delAtlántico y del Pacífico a ambos lados del mismo.

Antes del Plioceno, el mar une ambos mares, ypor ello los moluscos de la plataforma son comunesa ambos lados. No así los mamíferos que son dife-rentes (por divergencia) a ambos lados del conti-nente.

Tras la emersión del istmo, éste hace de corre-dor-filtro para los mamíferos (convergencia) y debarrera para los moluscos (que por divergencia vansiendo progresivamente diferentes como en la ac-tualidad).

Endemismo disjunto (Vicarianza): Describeesta situación: un grupo de organismos fósiles tieneuna distribución geográfica limitada, pero en cam-bio aparece en varias partes del mundo que están enla actualidad, separadas por barreras geográficasimportantes (como son los océanos).

Es clásico el caso del Mesosaurus (reptil peque-ño del paleozoico con dentadura en forma de sierra)que sólo está en Brasil y Africa del sur. Era acuáti-co y pantanoso. Ello indica que las zonas estuvieronen contacto en el pasado.

Los dinosaurio s ofrecen un ejemplo interesantede endemismo disjunto: en Jurásico superior haydos géneros (Brachiosaurus y Barosaurus) localiza-dos en Norteamérica y Africa oriental. Los Brachio-saurus están también en Portugal y Argelia. Por estetiempo la Pangea se había fraccionado.

Otro caso de dinosaurios: en Cretácico superioren la India hay Laplatosaurus,Titsnosaurus y An-tarctosaurus. Estos géneros aparecen tambien enSudamérica y Africa oriental/Madagascar. Su ori-gen está en un supercontinente luego roto y en lamigración del continente Indio hace unos 100mill.de años.

La construcción histórica de las relaciones entreEvolución y Tectónica de Placas sigue una secuen-cia interna lógica que hasta cierto punto sigue la se-cuencia de construcción de conocimientos.

Para sintetizar la propuesta, describimos en tér-minos de "escenarios" los conjuntos de conoci-mientos que han ido configurando históricamente

las relaciones entre los problemas biogeográficos,la Evolución Biológica y la tectónica de Placas.

1. Escenario creacionista: El primer "escena-rio" que describe de alguna manera la interpreta-ción inicial de lo que se entiende por biogeografía,se mueve dentro del paradigma más intuitivo y a lavez más persistente, como es el escenario creacio-nista. Para el P.José de Acosta y para Linneo no hayduda del hecho de la creacióm por parte de Dios detodas las especies que existen en el mundo.

La pregunta creacionista es si Dios llenó elmundo de las mismas especies, y luego éstas se hanido extinguiendo o se han ido de allí, o bien Dios yacreÓ en cada sitio las especies que venían bien se-gún el clima y que él las distribuyó cada una en sulugar debido a su infinita sabiduría.

Es la interpretación que suelen dar los alumnosen los primeros cursos de Educación Secundaria(Sequeiros y Martínez Urbano, 1991). Desde nues-tro punto de vista, la representación mental organi-zada dentro del escenario creacionista es difícil desustituir por la representación evolutiva del mundo.

Tal vez sea el trabajo sobre la Diversidad ylaDistribución Geográfica de animales y plantas una delas palancas del cambio conceptual previo a todo lodt;más. Desde el punto de vista didáctico, la secuenciade aprendizaje habría de comenzar desde aquí.

Posiblemente algunos de los esquemas de distri-bución geográfica de mamíferos presentados porHallam (1992) podrían ser un buen material para elplanteamiento de problemas: ¿Por qué en Américadel Sur hay muchos mamíferos que no existen enAmérica del Norte? ¿Qué nos indican los- fósilesencontrados? .

2. Escenario darwinista: para Darwin -siguien-do a Lyell -los continentes y los mares están ahoraen el mismo sitio en que han permanecido durantemuchos millones de años. En este sentido, Darwinnunca se planteó la posibilidad de un movimientode continentes. En todo caso, el mar puede subir ybajar de nivel e inundar algunas regiones costeras.

Esas oscilaciones lentas y graduales del niveldel mar se deben a los cambios clim~ticos que sehan sucedido a lo largo de los tiempos geológicos yde los que tenemos evidencia por los depósitos geo-lógicos (fósiles marinos sobre montañas, restos decuencas fluviales o depósitos glaciares) y por losfósiles (hay restos fósiles que evidencian otros cli-mas diferentes a los actuales).

Las ideas darwinistas se fraguan dentro dellla-mado paradigma uniformista, cuyo máximo expo-nente es Charles Lyell. Las ideas más esenciales es-tán en el libro que Darwin llevó en su viaje:"PrincipIes 01geology" (1831-1835).

Las observaciones fueron organizándose en lamente poderosa de Darwin que nos ha dejado su iti-nerario de aprendizaje y reestructuración cognitivaen su Viaje de un naturalista alrededor del mundo.

Darwin -y en esto difiere de Lyell - postula quelos animales y plantas a lo largo de millones de

años se han ido seleccionando, adaptándose al cli-. ma que en cada momento hay en una región o ex-tinguiéndose cuando las condiciones son adversas.

Llegar a construir en la mente de los alumnos elescenario darwiniano (al menos en sus conceptosmás elementales) es una tarea ardua no exenta de es-pinosas desviaciones hacia escenarios lamarkistas.

Una unidad didáctica basada en actividades paraconstruir los conceptos de selección natural darwi-nista y desterrar las concepciones adaptacionistaslamarckianas serán aquí un paso previo para laconstrucción de escenarios movilistas.

3. Escenario wegeneriano (o movilista): esteescenario de representación del mundo supone yaun paso más: en él los continentes se desplazan("flotan" sobre un manto fluido y van como barcosa la deriva empujados por la fuerza centrífuga delgiro terrestre y por el campo magnético).

En la mente de Wegener (1880-1930) los conti-nentes flotan y se desplazan sobre un manto fluido.Los mares son pasivos, pero pueden invadir conti-nentes. Los organismos son solo pasajeros pasivos abordo de los continentes. Los continentes al cam-biar de sitio, cambian de posición y de clima.

Sin embargo las ideas de Wegener han apareci-do en diversas ocasiones en las historia de las cien-cias, de manera más o menos estructuradas. Hallam(1980) señala entre los precursores de Wegener alos siguientes: Francis Bacon (1561-1626; 1620Novum Organon), F.Placet (1666: La corruption dugrand et petit monde), Buffon (1707-1788), Alejan-dro von Humboldt (1769-1859). También tienen al-gunas ideas lejanamente wegenerianas: Snider-Pe-llegrini (1858: La Création et ses 11lysteresdévoilés). G.H.Darwin (1845-1912), Osmond Fis-her y F.B.Taylor (Hallam, 1980).

4. El escenario de la Tectónica de Placas. Al-gunos libros de Historia de las Ciencias de la Tierrapresentan a la historia de la construcción de la Tec-tónica de Placas como uno de los ejemplos más clá-sicos de las "revoluciones científicas" de T.S.Kuhn(1975).

Lo que sí es claro es que la Tectónica de Placassupone un cambio radical en el modo de conocer larealidad de la dinámica del planeta Tierra. Pero laconstrucción de ese escenario supuso muchos añosde controversia. De algún modo, es un indicador dela dificultad de la mente humana para construir ade-cuadamente ese paradigma integrador de las cien-cias de la Tierra. Desde el punto de vista didáctico,los alumnos memorizarán una información sobre eltema destinada a los exámenes, pero con dificultadhabrán reestructurado todas sus representacionessobre el planeta.

Las ideas de Wegener cayeron en el olvido trassu misteriosa desaparición en Groenlandia en 1930.Algunos geólogos tuvieron tímidos intentos de de-fensa: entre ellos se citan AHolmes (1929) y A.duToit (1937).

Con la posguerra se reinician unos estudios enlos fondos oceánicos y sobre el magnetismo terres-

tre. La expedición del Challenger (1953) aportó ungran número de datos para el conocimiento del inte-rior de la Tierra completados durante el Año Geofí-sico Internacional (1962).

Las primeras hipótesis sobre expansión del suelooceánico se formulan entre 1960 y 1968: son los tra-bajos de H.H.Hess (1960), Vine y Matthews (1963)y Tuzo Wilson (1965). En 1968 Heirzler, Pitman yLe Pichon elaboran un esbozo mucho más cercano alo que hoy concemos por Tectónica de Placas.

La aceptación de la Tectónica de Placas no serealiza en el mundo de la ciencia hasta.final de losaños 60. Desde 1967, se publican nuevos datos queconfirman las hipótesis. A ello colaboraron de mo-do importante:

,1968: Journal of Geophysical Research.1969: Deep See Drilling Project.1971: Proyecto Famous: descubrimiento de ro-

cas volcánicas en dorsales.En la actualidad, el escenario de la Tectónica de

Placas inunda el paradigma de las Ciencias de laTierra y de la vida. Entender lo que significa el pla-neta y los seres vivos implica haber asimilado lasideas más básicas del modelo.

Desde la perspectiva didáctica, es imposible quelos alumnos de Secundaria puedan entender los ele-mentos más básicos de la tectónica de Placas en re-lación con los procesos evolutivos. Recientes cursi-llos para la formación de profesorado de Cienciasen Secundaria nos han confirmado esta dificultad.Pero consensuar unos mínimos dentro del Plan Do-cente de Centro es importante para la formacióncientífica de los alumnos y alumnas.

1. La historia de las Ciencias de la Tierra nosmuestran -de modo esquemático- cuatro escenariosen los que se ha desarrollado la construcción de latectónica de Placas en su relación con la EvoluciónBiológica.

2. Estos cuatro escenarios se han su~dido his-tóricamente en el tiempo y marcan de alguna mane-ra el crecimiento de la mente humana sobre estascuestiones. De algún modo señalan la secuencia deaprendizaje a utilizar con los alumnos de Secunda-ria para la teetónica de Placas y Evolución.

3. Es necesario resaltar que será necesario pa-sar por los cuatro escenarios y haberlos ido interio-rizando. En el diseño de las Unidades didácticas co-rrespondientes habrá que irlos recorriendo.

4. Los alumnos, al principio de su proceso deaprendizaje, sostienen concepciones del mundomuy similares al escenario creacionista. Pasar al es-cenario darwinista supone un conSiderable esfuerzode reestructuración cognitiva.

5. La asimilación del escenario movilista, pri-mero wegeneriano y luego "teetonicista" no es lassencillo como parece. El modelo tectonicista unevarios conceptos complejos: el tiempo geológico

escenario en cuyo marco tiene lugar el drama evo-lutivo, lo~ cambios climáticos de la Tierra, por des-plazamiento de los polos, cambio de posición de lasplacas y oscilaciones del universo y el hecho delcambio biológico (evolución).

6. El profesorado deberá confeccionar sus pro-pias unidades didácticas tendentes a movilizar las re-presentaciones no científicas y construir de modosignificativo los nuevos conceptos emergentes al ni-vel de formulación aseqUIblepara el alumnado segúnedad y nivel. Pero estas unidades -dentro de lo posi-ble- tendrán en consideración la secuenciación deconstrucción de escenarios propuesta en este trabajo.

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