La temporalidad (es decir el momento en que ocurrieron) de muchos sucesos evolutivos y geológicos en la Tierra ha sido determinada a través de dos métodos complementarios: la datación relativa y la datación absoluta (numérica o radiométrica). Estos métodos dejan en claro que la vida es muy antigua, y establecen la escala de tiempo en que los cambios evolutivos, la diversificación y las extinciones ocurren.

• Una datación relativa sitúa a los fósiles en una secuencia temporal utilizando su posición en las capas de rocas, denominadas estratos. Como podemos ver en el diagrama, los fósiles que se encuentran en los estratos más bajos, fueron depositados anteriormente y por lo tanto deben ser más antiguos que los fósiles encontrados en los estratos más altos (este principio se conoce como el principio de superposición). A veces, este método no funciona porque las capas fueron alteradas o invertidas, o porque rocas más antiguas fueron empujadas sobre rocas más recientes, como puede ocurrir cuando se forman grandes cadenas montañosas. En tales casos, podemos datar las capas que contienen fósiles relacionándolas entre sí utilizando otro tipo de pruebas y razonamiento. Por ejemplo, en la gran mayoría de los estratos estudiados, las capas de rocas que contienen amonites se encuentran debajo de los estratos que contienen dinosaurios fósiles. Por ello, los científicos están bastante seguros de que los amonites se extinguieron antes de que los dinosaurios apareciesen. De hecho, los amonites son un ejemplo de fósil índice –un tipo de fósil que es característico de una era geológica por lo que se puede utilizar para datar la edad de las rocas y otros fósiles que se encuentren con ellos. Si una paleontóloga se encontrase una formación rocosa en la que los amonites están por encima de los fósiles de dinosaurios, podría inferir que los estratos fueron invertidos en algún momento posterior a su deposición original. A este tipo de pruebas y forma de razonar se le denomina sucesión faunística. Al estudiar y comparar los estratos y sus fósiles en todo el mundo, los paleontólogos han establecido la escala geológica del tiempo, que ordena la secuencia de los sucesos de la historia de la Tierra, incluida la vida. Sin embargo, necesitamos más pruebas para determinar las edades numéricas para calibrar esta secuencia y conocer exactamente cuando vivieron las diferentes especies.

  

• La datación absoluta se basa en elementos radiactivos, como el uranio, el potasio, el rubidio y el carbono. Los elementos radiactivos se descomponen, convirtiéndose en elementos no radiactivos, a un ritmo que los científicos han estudiado cuidadosamente. Si conoces cuanto tiempo se necesita para que cierta cantidad de un elemento radiactivo se descomponga, y mides la cantidad de ese elemento que queda en una muestra, puedes deducir la edad de esa muestra. Los fósiles de menos de 50.000 años pueden datarse directamente con base en su contenido en carbono radioactivo, pero la mayoría de fósiles no se pueden datar directamente basándose en elementos radiactivos. Sin embargo, podemos usar este método para datar cenizas volcánicas u otras rocas ígneas (rocas que se forman directamente por la cristalización de rocas fundidas) para delimitar la edad de los fósiles más antiguos. Por ejemplo, si datamos dos capas de cenizas volcánicas contiguas (una por encima y otra por debajo) a un estrato que contiene fósiles, como puedes ver en el diagrama al inicio de esta página, podemos determinar que los fósiles de trilobites “tienen más de 520 millones de años, pero menos de 545 millones de años”. Los Geólogos han conseguido poner una edad numérica a toda la escala del tiempo geológico datando numéricamente rocas de todo el mundo.