LOS FÓSILES

¿Qué son los Fósiles?





¿Qué son los Fósiles?
Los fósiles son restos de organismos, tanto animales como plantas, que vivieron en épocas geológicas pasadas. La ciencia que se dedica a su estudio es la paleontología, que dadas sus características, viene a ser una especie de puente entre la biología y la geología. Generalmente los fósiles se encuentran en rocas sedimentarias, porque este tipo de rocas no han sufrido procesos traumáticos, como pueden ser altas temperaturas y fuertes presiones, que habrían provocado la destrucción de los fósiles. Cuando en un lugar determinado encontramos una concentración elevada de fósiles se le considera un yacimiento. Los fósiles más antiguos que se conocen pertenecen a bacterias de ambiente acuático, encontrados en rocas que pueden llegar a tener más de 3.000 millones de años.
Fosilización.
Como ya hemos dicho la Paleontología es la ciencia que estudia los fósiles. Podemos concretar más diciendo que una de sus ramas, la tafonomía, es la encargada de estudiar el proceso de la fosilización. También estudia la formación de los yacimientos.
Cuando un organismo, animal o vegetal, muere, su destino normal es descomponerse y desaparecer. Ha de suceder algo especial para que este organismo, o al menos una parte de él, "se salve", no se descomponga y se mineralice. Hay muchos factores que van a pugnar por la destrucción de los organismos una vez muertos, factores tanto biológicos (bacterias), como químicos o mecánicos. En esencia lo que ha de suceder es que los restos orgánicos queden protegidos en un área de sedimentación, y que está sedimentación tenga lugar de la forma más rápida posible. Además de la velocidad influirán otros factores, como el tipo de sedimento (los fósiles están más protegidos si el sedimento es de grano fino, como por ejemplo las arcillas), y el tipo de ambiente en que se encuentra ubicada el área de sedimentación (en ambientes acuáticos es menor la presencia de los factores de destrucción).
La fosilización es el proceso por el cual se conservan restos de animales o vegetales en las rocas. También la podemos definir como un proceso de mineralización, en el cual se sustituyen los compuestos orgánicos del organismo muerto por sustancias inorgánicas. Los minerales habitualmente implicados en este proceso son: sílice, carbonato cálcico, pirita, fosfato cálcico y otros fosfatos y sulfatos. Hay diferentes procesos de fosilización, y una manera sencilla de comprenderlos puede ser examinando los tipos de fósiles existentes.
Tipos de Fósiles.

  • Ámbar: en ocasiones determinados restos, a veces insectos completos, quedaron atrapados en la resina de árboles y plantas. Esa resina endurecida es lo que denominamos ámbar.
  • Coprolitos: Son restos de defecaciones fosilizadas.
  • Pistas fósiles: No son fósiles en sí mismos, sino que son pruebas que dejaron los organismos vivos de su existencia, rastros de sus actividades, como por ejemplo huellas de animales, excavaciones o madrigueras.
  • Organismos intactos: además del caso ya mencionado de los insectos atrapados en ámbar, se han encontrado animales enteros en determinados ambientes, como por ejemplo los mamuts conservados en hielo encontrados en Siberia. El proceso se llamamomificación.
  • Moldes: Se sustituyen las partes duras, como las conchas, de los organismos, por sustancias minerales.
  • Réplicas: sustitución completa, molécula a molécula, de una sustancia originaria por sustancia mineral. El proceso que tiene lugar se denomina metasomatosis.
  • Estructuras originales que se han conservado como tales, pero cuyos huecos (zonas porosas) han sido ocupados por materia orgánica dando consistencia al conjunto. El proceso recibe el nombre de impregnación.
  • Carbón fósil: Es el caso de grandes extensiones vegetales que sufrieron un proceso decarbonización.
Fósiles, Libros en la Roca.
Los fósiles nos proporcionan informaciones muy valiosas. Por ejemplo, nos han ayudado a explicar los cambios que ha sufrido la distribución de los continentes a lo largo de los siglos. Como partiendo de un gran continente inicial llamado Pangea, tras sucesivas divisiones se ha llegado a la situación actual. La rama de la paleontología que estudia la distribución de los continentes basándose en la distribución de los fósiles se llama paleogeografía.
Mediante la estratigrafía, y gracias a los diferentes tipos de fósiles encontrados en las rocas, se determina la edad de éstas, lo que permite establecer el correcto orden de los estratos.
La paleoecología, por su parte, permite reconstruir los ambientes de épocas pasadas basándose también en los fósiles de los organismos que vivieron en cada una de ellas. Podríamos seguir citando más ramas de la paleontología, pero nos conformaremos con mencionar por último que el registro fósil ha sido fundamental para el estudio de la evolución de los organismos.
Todas estas disciplinas nos cuentan cosas del pasado, y todas beben de la misma fuente, del estudio de los fósiles, de ahí que los consideremos verdaderos libros en la roca.

Clasificación de fósiles.





Fósiles

Los Fósiles son los restos o huellas de organismos, de un animal o vegetal incluidos en las capas terrestres y que haya vivido antes del comienzo de la época actual, llegando a nosotros.

Los paleontólogos consiguen la mayoría de la información mediante el estudio de los depósitos de rocas sedimentarias que forman estratos y que se han ido sucediendo durante millones de años. Además, la mayoría de los fósiles se encuentran en estas rocas sedimentarias.

La fosilización consiste en la transformación del resto orgánico, tanto por acciones químicas como mecánicas. La condición esencial para que los restos de los animales y vegetales se conserven, es que no permanezcan largo tiempo a la intemperie pues, de lo contrario, se descomponen y desaparecen. Para que la conservación de restos orgánicos se realice con transformación mayor o menor de la sustancia que los constituye, es condición esencial que queden incluidos entre sedimentos, libres de la acción de la descomposición.

Para calcular su antigüedad se recurre a pruebas con  sustancias llamadas elementos radioactivos, como el uranio y el carbono. Existen dos formas principales de saber la edad de un fósil: el sistema de carbono 14 y el sistema de radio.

Phacops y Dicranurus monstrosus (Sahara, Marruecos)
Clasificación de los fósiles



Los fósiles se dividen en: Invertebrados fósiles y Vertebrados fósiles.

Los Invertebrados fósiles se dividen en:

1. Protozoos fósiles
4. Celentéreos fósiles:  a) Coralarios b) Teracoralarios c) Hexacoralarios
6. Moluscos fósiles: a) Lamelibranquios  b) Gasterópodos  c) Cefalópodos
7. Artrópodos fósiles:  a) Trilobites b) Escorpiones c) Insectos
8. Equinodermos fósiles: a) Equinoideos


Los Vertebrados fósiles se dividen en:

2. Anfibios fósiles: a) Estegocéfalos
3. Reptiles fósiles: a)Cotilosaurios b)Dinosaurios c)Brontosaurios
d) Ictiosaurios
4. Aves fósiles: a) Diornis b) Aepyornis
5. Mamíferos fósiles: a) Marsupiales b) Titanoteritos c) Deinotherium
d) Mamuts e) Simios f) Lemurridos g) Platirrinios h) Catirrinios

Definición de fósiles.

        Fósil: en geología, término usado para describir cualquier evidencia directa de un organismo con más de 10.000 años de antigüedad.
        Un fósil puede consistir en una estructura original, por ejemplo un hueso, en el que las partes porosas han sido rellenadas con minerales, como carbonato de calcio o sílice, depositados por aguas subterráneas; este proceso protege al hueso de la acción del aire y le da un aspecto de piedra. Un fósil puede ser también una sustancia diferente, como la madera, cuyas moléculas han sido reemplazadas por materia mineral.






Proceso de fosilización
        El término puede ser aplicado en un sentido más amplio a cualquier residuo de carbono que permanezca con la misma forma que el organismo original, el cual habría experimentado probablemente un proceso de destilación; este es el caso de muchos fósiles de helechos. Los moldes naturales formados tras la disolución por las aguas subterráneas de las partes duras de algunos organismos también son fósiles; las cavidades resultantes se rellenan más tarde de sedimentos endurecidos que forman réplicas del original.
        Otros tipos incluyen huellas, restos intactos conservados en terrenos congelados, en lagos de asfalto y en turberas, insectos atrapados en la resina endurecida de antiguas coníferas -en la actualidad se denomina ámbar-, y excrementos fosilizados conocidos como coprolitos, que suelen contener escamas de peces y otras partes duras de animales devorados. Los estromatolitos son montículos formados por láminas de roca que contienen grandes cantidades de fósiles primitivos y los restos más antiguos de la existencia de vida en el planeta. Se consideran signos de actividad microbiana, concretamente, de sedimentos y sustancias que fueron utilizadas y transformadas por numerosos microbios.






Columna estratigráfica
        Los fósiles suministran un registro del cambio evolutivo a lo largo de 3.000 millones de años en la escala de tiempos geológicos. Aunque los organismos multicelulares han podido ser abundantes en los mares que existían en el precámbrico -hace 4.600 millones de años- eran exclusivamente criaturas con cuerpos blandos, incapaces de crear fósiles. Por lo tanto, la vida precámbrica apenas ha dejado rastro. El registro fósil se enriqueció mucho más cuando aparecieron las cubiertas duras y los cuerpos con esqueleto al comienzo de la era paleozoica, hace 570 millones de años. Los geólogos del siglo XIX utilizaron esta riqueza fósil para establecer una cronología de los últimos 500 millones de años.
        En la actualidad, se ha planteado la utilización de los fósiles estromatolitos como única prueba de una actividad biológica prehistórica. Según un informe publicado en octubre en la revista Nature, estos fósiles tienen una antigüedad de 3.500 millones de años, primera fecha que dan los geólogos para la existencia de vida en la Tierra. Según un artículo que acompaña al reciente informe, se han encontrado restos de los microbios actuales en los estromatolitos de 3.500 millones de años, demostrando así que existía vida en la Tierra hace tantos millones de años; sin embargo, el nuevo estudio considera algunas dudas sobre el hecho de que todos los estromatolitos contengan pruebas de esa vida.
                                             
                                    Fósiles marinos                                   Nematócero atrapado en el ámbar

        Fósil guía: nombre que reciben los restos de plantas o animales prehistóricos que aportan información sobre el estrato rocoso en que se encuentran. Los fósiles guía pueden utilizarse para determinar la edad de los sedimentos que forman las rocas o el medio ambiente en el que se depositaron tales sedimentos. También se emplean para comparar o relacionar rocas expuestas en lugares distintos. Geólogos y paleontólogos los aprovechan para determinar la historia de los seres vivos y la evolución geológica de la Tierra. Se llaman también fósiles estratigráficos, fósiles índice, fósiles tipo, fósiles zonales, fósiles característicos y fósiles diagnósticos.
Información que proporcionan los fósiles guía
        Los restos fosilizados de organismos que vivieron durante un periodo breve de tiempo geológico se pueden emplear para indicar la edad del estrato rocoso que los contiene. Así, una roca que contenga restos fósiles de arqueociátidos, que sólo vivieron durante el cámbrico (hace 570 a 500 millones de años) deben haberse depositado durante ese periodo.

        Los restos de organismos que sólo vivieron en un medio son indicadores valiosos de dicho medio. Si, por ejemplo, un coral determinado vivía sólo en mares cálidos, limpios y de poco fondo, la roca que contenga sus restos fósiles tendrá que haber estado expuesta a ese medio.
        Los fósiles guía sirven también para mostrar las relaciones que hay entre estratos rocosos situados en lugares alejados entre sí. Los estratos de caliza expuestos en distintas regiones, por ejemplo, pueden parecer idénticos. Para determinar si formaban parte de un mismo estrato o si corresponden a capas distintas e independientes, los geólogos estudian los fósiles que contienen. Por lo general, cada estrato encierra grupos peculiares de fósiles que los caracterizan. Si las dos calizas contienen los mismos fósiles guía, probablemente formaban parte de un mismo estrato y, por tanto, se formaron durante el mismo periodo.






Huella fosilizada
        Por último, algunos fósiles guía se pueden utilizar para demostrar que dos o más tipos de roca distintos se depositaron durante el mismo periodo geológico. Un lecho de pizarra y otro de arenisca pueden atribuirse al mismo periodo geológico si encierran los mismos fósiles guía.
Características de los fósiles guía
        Los fósiles guía idóneos son los abundantes, fáciles de identificar, de vida corta y distribución amplia que se presentan en muchos tipos de rocas. La abundancia es importante, porque los fósiles deben ser fáciles de encontrar en el estrato que se está estudiando. Identificar fósiles es más sencillo si sus formas y rasgos son característicos. Idealmente deberían ser identificables tal como se encuentran, sin necesidad de preparaciones especiales de laboratorio.

        Los fósiles guía que proporcionan información más precisa sobre la edad de las rocas corresponden a grupos de organismos que evolucionaron con rapidez, se extinguieron en poco tiempo y siguieron una secuencia evolutiva conocida. La evolución y la extinción rápidas contribuyen a estrechar el periodo geológico durante el que vivieron y, por tanto, aumentan la precisión cronológica. Una secuencia evolutiva es una sucesión de formas fósiles que surgieron en el curso de la evolución del grupo. Una secuencia de este tipo bien conocida permite colocar en ella con exactitud cada uno de los ejemplares individuales y, por tanto, aumenta la precisión cronológica.






Cráneos de dinosaurios
Un examen de los cráneos de un carnívoro, Allosaurus, un herbívoro, Diplodocus, y un omnívoro, Massospondylus, muestra diferencias anatómicas relacionadas directamente con el tipo de alimentación de cada dinosaurio. Los largos y aserrados dientes del Allosaurus, eran adecuados para capturar, reducir y matar a otros animales. Los finos y reducidos dientes, del Diplodocus estaban, en especial, adaptados para arrancar las hojas de las plantas. Los dientes del Massospondylus eran relativamente pequeños, bastos y multifuncionales, adecuados para comer plantas o animales.
        Los fósiles guía ampliamente distribuidos permiten a los geólogos establecer relaciones entre rocas alejadas. Para este propósito, los mejores fósiles guía son los que tienen un área geográfica de distribución extensa, se dispersan rápidamente y son independientes del tipo de roca. Normalmente, los organismos de distribución más amplia son las especies marinas pelágicas (flotantes) o nectónicas (nadadoras) durante al menos una parte de su ciclo vital. Estos organismos cubren con frecuencia cuencas oceánicas completas y algunos son de distribución casi mundial. Se llama dispersión a la extensión de un grupo de organismos desde una zona a otra. La dispersión rápida garantiza que los fósiles guía llegaron a los distintos lugares que ocupan casi al mismo tiempo. La independencia del tipo de roca significa que el fósil se presenta en varios tipos de rocas. En general, los organismos que nadan o flotan en el agua viven sobre sedimentos muy variados. Cuando mueren, sus restos se hunden en el fondo y se conservan en diversas rocas. Por el contrario, la distribución de muchos de los organismos que habitan en el fondo está vinculada con el tipo de sedimento; en consecuencia, sus restos sólo se presentan en el tipo de sedimento en el que vivieron.
Casi todos los grupos de fósiles presentan sólo algunos de estos atributos ideales. Los grupos abundantes y de distribución amplia estaban casi siempre muy bien adaptados y vivían durante periodos geológicos muy largos. Los de distribución más local o regional solían emigrar poco a poco, de manera que su presencia en distintas zonas puede haberse producido en épocas muy distantes. Un fósil podría corresponder al inicio de la evolución del grupo y otro ser varios millones de años más moderno y haberse formado justo antes de que el grupo se extinguiese. Los fósiles más grandes son visibles y casi siempre pueden identificarse en el propio yacimiento; pero también suelen conservarse peor y no ser muy abundantes. En cambio, los fósiles microscópicos son abundantes y están bien conservados, aunque sólo se pueden descubrir e identificar en el laboratorio. Los fósiles seleccionados como guía son los que resultan más útiles para una tarea determinada.

           Trilobiotes                            Graptolites                           Amonites                            Nummulites

        Arqueociátidos, braquiópodos, cefalópodos, conodontos, corales, foraminíferos, graptolitos y trilobites son algunos de los organismos empleados habitualmente como fósiles guía. En general, para que un fósil sea útil como guía debe identificarse a nivel de especie. Así, el grupo de los conodontos aparece en estratos rocosos que van desde el cámbrico hasta el triásico (570 a 208 millones de años), pero la especie de conodonto Siphonodella sulcata sólo vivió entre los 360 y 355 millones de años y sirve como fósil guía para esta estrecha franja de tiempo.
Uso de los fósiles guía
        El geólogo británico William Smith fue el primer investigador conocido en emplear el concepto de fósiles guía. Observó que los estratos rocosos no se podían identificar con certeza basándose únicamente en el tipo de roca. Al utilizar el tipo y un único grupo de fósiles presentes en todos los estratos logró identificar estratos individuales en zonas geográficas muy extensas. Smith observó también que la secuencia de fósiles aparecía siempre en el mismo orden. Esta observación se conoció como 'principio de la sucesión faunística y florística'. Smith llegó a la conclusión de que las rocas formadas durante un tiempo geológico determinado podían identificarse por su contenido fósil característico.

        Utilizando los fósiles guía y el principio de la sucesión faunística y florística, los científicos pueden establecer una cronología relativa o secuencia de acontecimientos. Pero la edad absoluta, el número exacto de años transcurridos desde la formación de un estrato rocoso, no puede calcularse únicamente a partir del registro fósil. La edad absoluta se obtiene con técnicas de datación radiométrica; éstas se basan en la lenta pero constante tasa de desintegración de determinados elementos radiactivos para establecer cuándo se ha formado una roca que contiene tales elementos. Una vez fijadas las fechas radiométricas de evolución y extinción de un fósil guía, éste puede usarse para determinar la edad de cualquier estrato rocoso en que aparezca.