los fósiles - Introducción a la Biología (LIGA)

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LOS FÓSILES
(Apunte preparado por la cátedra de Introducción a la Biología)
LIGA
Facultad de Humanidades y Ciencias Sociales
Si en los estudios que se realizan hoy día se comparan la anatomía, fisiología,
química y embriología de seres existentes en la actualidad, interesa sobremanera
también valorar las semejanzas y diferencias que existen entre las características
anatómicas, fisiológicas, bioquímicas, embriológicas, las costumbres y el hábitat
de los seres vivos actuales en relación con las mencionadas características,
costumbres y habitats de los seres ya extinguidos. La Paleontología nos aporta un
elemento que no se tenía antes en cuenta: el tiempo. Estos son los únicos
testimonios que nos ponen frente a la historia de los seres vivientes tal como
sucedió en realidad..... de ahí su importancia.
El fósil y su formación. La fosilización.
Se denomina fósil (del latín: "fossilis", que se extrae de la tierra excavando) a todo
resto, traza, vestigio o huella de animales o vegetales pertenecientes a especies
extinguidas, conservados de diversas maneras. Es decir, es todo resto de seres
vivos preservado por diversos mecanismos. Se sobreentiende que puede ser un
resto del cuerpo del ser vivo o bien de alguna de las manifestaciones de su
actividad. También puede definirse como "cualquiera de las evidencias directa o
indirectas de la vida en tiempos pretéritos".
Subfósil o 'fósil viviente": Es aquella especie que ha permanecido inalterada desde
hace millones de años, y de la cual todavía en la actualidad pueden encontrarse
ejemplares vivientes. Ej el pez Latimeria chalumnae (celacanto)
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Fósiles problemáticos: son aquéllos cuya naturaleza orgánica o inanimada aún no
ha sido dilucidada. Se conocen numerosos casos discutidos, sobre todo en fósiles
del Precámbrico.
Seudofósiles: Son sustancias inorgánicas que imitan formas vivientes: Sucede con
el óxido de magnesio que es confundido por el profano con hojas de helecho
fósiles, o con nódulos silíceos, parecidos a frutos.
Los fósiles eran conocidos desde la antigüedad, pero se les consideraba
imitaciones que hacía la naturaleza, de las formas vivientes, verdaderos
"caprichos de la naturaleza”. Correspondió a Leonardo da Vinci (1452-1619) intuir
primeramente la verdadera naturaleza de los fósiles, y esta intuición se concretó
con los trabajos de Nicolás Stewn (1631-1686), quien descubrió la verdadera
naturaleza de una serie de dientes de tiburón, antes considerados como rocas que
imitaban dichos órganos.
En cuanto el ser vivo muere, es atacado por agentes atmosféricos y biológicos
que se encargan de la destrucción de las partes blandas. Las partes duras
(huesos, etc.), son más resistentes y se ven sometidos a un lento proceso de
descalcificación, terminando por ser también desintegrados. Se calcula que al
cabo de unos 20 años los huesos han sido totalmente disgregados cuando no son
preservados de la acción de los agentes destructores. Pero esta destrucción
puede ser retardada o detenida por medios muy diversos que, conservando las
formas y estructuras, conducen a la formación de los fósíles.
Definimos entonces como fosilización al conjunto de procesos que tienen por
objeto impedir los mecanismos de putrefacción, oxidación, desecación y
disgregación de restos o trazas de animales ya extinguidos o de sus
manifestaciones, asegurando su conservación total o parcial en las capas
geológicas.
El proceso de fosilización es sumamente raro, pues requiere para efectuarse
algunas condiciones que se cumplen difícilmente. Eso explica el escaso número
de fósiles conocidos frente a la enorme cantidad de seres muertos en el pasado.
Las dos más importantes condiciones que permiten e1 proceso de fosilización
son:
1. Los restos de los seres vivientes deben quedar inmediatamente luego de la
muerte, preservados de los agentes atmosféricos y biológicos que pueden
destruirlos, por ejemplo, siendo cubiertos rápidamente por sedimentos.
2. Se fosilizan más fácilmente los seres que poseen más partes duras. Las partes
blandas se conservan muy difícilmente.
En la clasificación de los fósiles se tiene en cuenta la naturaleza del fósil y su
mecanismo de formación. Es así que reconocemos los siguientes grupos de
fósiles:
I-. Fósiles que muestran la estructura de los organismos vivientes.
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Son fósiles que revelan las estructuras de los seres ya extinguidos en forma más
o menos directa. Dentro de ellos encontramos:
a- Fósiles que son estructuras conservadas sin modificación o con escasas
modificaciones .
1. Fósiles conservados por enterramiento: Sólo partes duras en proceso de
fosilización pueden conservarse de este modo. Es por esto que no se trata de
verdaderos fósiles: son restos semifosilizados. Estas partes duras son sobre todo
de naturaleza fosfática (huesos de Vertebrados) aunque más raramente pueden
ser silíceos (esqueleto de Esponjas) o calizas (Algas calcáreas).
2. Fósiles conservados por congelamiento: Es el caso de un escaso número (50)
de hallazgos en la tundra siberiana, donde fueron desenterrados de la nieve,
mamuts completos, con todos sus partes, perfectamente conservados. El intenso
frío reinante hizo que estos animales no sufriesen la descomposici6n bacteriana
durante miles de, años, y permitiendo aún que algunos perros llevados por la
expedición ingiriesen la carne sin inconvenientes.
3. Fósiles conservados por desecación: la momificación. En los climas desérticos,
la alta temperatura y la sequedad del ambiente determinan la desecación y
momificación de ciertas formas vivientes. Así se conoce piel momificado de
dinosaurio y de Iguanadonte, que vivieron en el Cretácico.
4. Fósiles conservados por inmersión en petróleo o derivados: tal es el caso de un
rinoceronte lanudo sumergido en petróleo en Galitzia, y de los mamuts y
rinocerontes sin pelo, resguardados de los agentes destructores por inmersión en
ozoquerita (un aguarrás), también en Galitzia (Polonia).
5. Fósiles conservados en asfalto: En realidad está forma de fosilización es una
variedad de la anterior, puesto que el asfalto es un derivado del petróleo, pero las
características notables de los pocos casos conocidos, hacen que se incluyan en
un rubro diferente. El más conocido es el yacimiento de fósiles Rancho la Brea, de
EE.UU, inmenso lago de asfalto que obró como trampa natural ya que en su lecho
pegajoso quedaron atrapados caballos, ciervos, antílopes, elefantes, tigres dientes
de sable, etc.
6. Fósiles conservados por carbonización: Los compuestos orgánicos que
constituyen el ser vivo, por la acción de agentes bacterianos, desprenden metano,
anhidrido carbónico y agua, volátiles, quedando enriquecida en carbono la
sustancia restante; llega un momento en que la mayor porte del resto es carbono
puro, esto sucede muy a menudo en los vegetales (helechos del Carbonífero), y
excepcionalmente en animales (Artrópodos, Graptolites y Peces del Carbonífero).
7. Fósiles conservados en ámbar (resinas fósiles).
Las resinas producidas por las coníferas del Oligoceno, al correr por las ramas y
el tronco de los seres que las originaron, atraparon en su masa viscosa,
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numerosos insectos. Muy a menudo, estas resinas se fosilizaron convirtiéndose
en ámbar. Al mismo tiempo, conservaron en su interior las formas vivas que
habían atrapado. Se conocen más de 2.000 especies de Insectos que se
remontan hasta 30 millones de años de antigüedad, preservadas de este modo.
Algunos opinan que sólo se trata de un molde externo de la especie, puesto que,
al querer liberar al insecto del ámbar, aquél se volatiliza inmediatamente. Otros
consideran que en ocasiones hay una verdadera impregnación de la especie por
el ámbar, un reemplazo de la materia orgánica por esta sustancia.
8. Otros medios de conservación:
En caliza: En Baviera, en un yacimiento que se remonta al Jurásico, se hallaron
Peces, Medusas, insectos y hasta un Archaeopteryx con sus plumas.
En sílex (pedernal): Es el caso de algunos protistas unicelulares flagelados en los
que pudo teñirse el núcleo y el citoplasma después de miles de años.
En calcedonia, donde se han conservado residuos quitinosos de Artrópodos.
En lignito: Tal el caso de células epiteliales y conectivas de Peces del Eoceno.
En cenizas volcánicas, cuyo ejemplo más cercano lo tenemos en Pompeya
(aunque en este caso no son fósiles en sentido estricto porque los seres
sepultados no son pertenecientes a especies extinguidas), pero se conocen
ejemplos de cactus del Mioceno inferior.
b) Fósiles en que las sustancias orgánicas han sido reemplazadas por otras
sustancias, conservándose las estructuras por impregnación.
Un segundo grupo de fósiles está constituido por aquéllos en los que ha
desaparecido toda sustancia orgánica, y el lugar de ella ha sido ocupado por
sustancias variadas, generalmente minerales.
Cuando la sustancia impregnante es mineral, el proceso se llama mineralización.
En los procesos de mineralización suelen conservarse con absoluta precisión
todos los detalles de las células, puesto que el reemplazo de las sustancias
orgánicas por sustancias inorgánicas suele hacerse molécula por molécula.
Se conocen varios tipos de mineralización:
1. Mineralización por sales de calcio o calcificación: Se conocen dos formas
isómeras del carbonato de calcio: la aragonita, presente en conchillas de
Moluscos, y la calcita, más estable que aquél y, a la vez, mas distribuída en la
naturaleza: se halla en Esponjas, Celenterados, Equinodermos, Crustáceos y
Moluscos. A menudo, la aragonita se transforma en calcita, permitiendo la
conservación de las partes duras que, de seguir constituidas por aragonita, se
desintegrarían dada la inestabilidad de ésta.
En muy raras ocasiones, es el fosfato de calcio la sustancia que ocupa el lugar
de los tejidos orgánicos: se conoce así una rama de fosfato encontrada en
Francia.
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2. Mineralización por compuestos del sílice: silificación: El reemplazo de los tejidos
por compuestos silíceos se llama silificación. El sílice puede encontrarse bajo
forma de ópalo, ágata, calcedonia o sílex (pedernal).
En ocasiones se hace sinónimo el término petrificación con el término silificación,
en especial cuando ésta se logra por el sílex (pedernal). Pero, con propiedad,
petrificación, debe denominarse todo proceso de fosilización en el que el fósil esta
constituído por sales minerales "que lo tornan duro como piedra ".
Los seres que más a menudo se ven sometidos a la sílificación son los
vegetales. Así se conocen bosques enteros silificados en Arizona y en Pozo
Cañada y araucarias en Santa Cruz. Más raros son los Moluscos y los
Protozoarios fosilizados de esta forma.
3. Mineralización por sales de hierro: Forma mucho más rara de mineralización,
es más frecuente en los animales. Generalmente en la pirita de hierro (FeS₂;
piritización), el agente de fosilización. Así sucede en los Crustáceos, Moluscos y
Ammonites; en otros casos son la limonita (hidróxido de hierro; limonitización) o la
hematita (peróxido de hierro), los encargados de hacerlo.
c) Fósiles en los que se conservan las formas aunque propiamente se han perdido
las estructuras originadoras.
1. Moldes o impresiones.
En ocasiones, los sedimentos han cubierto los seres inmediatamente después de
su muerte, éstos se han desintegrado, pero no ha sucedido lo mismo con los
sedimentos que los cubrieron o rellenaron, que se han fosilizado.
Cuando es la superficie exterior de la estructura la que se encuentra
representada por el molde, tenemos los moldes externos, p.ej. la superficie
externa del caparazón de las Ammonites, los moldes de los músculos de los
Moluscos, de plumas de Archaeopteryx, del cuerpo de Medusas, Crustáceos,
Anélidos, Peces, Calamares, etc.
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Cuando la superficie interior de una estructura se ha conservado por permanencia
de un molde de la misma, tenemos el molde interno. Como ejemplo tenemos el
molde interno de la caja craneana de los primeros Mamíferos hallados en China y
de las conchillas de Ammonites.
2. lmprontas.
Cuando se conserva un molde de una superficie plana, como alas de Insectos,
escamas de Peces, hojas vegetales, etc., se habla de improntas.
3. Copias naturales.
El molde puede ser rellenado, recubierto por arcilla, compuestos silíceos o
carbonato de calcio, y este relleno se conserva, mientras que el molde externo o
interno que le dio origen es destruido; queda constituida de este modo una copia
natural.
4.Pisadas y huellas.
Ha sucedido a menudo que los seres prehistóricos se trasladaron sobre
sustancias blandas: barro, arcilla, etc., dejando sus huellas cuando se arrastraban
sobre la superficie, o sus pisadas cuando caminaban o saltaban. Estas huellas y
pisadas se fosilizaron y quedaron para que, a partir de ellas, se pudiese deducir
datos sobre la anatomía (formas peso, altura) y modo de locomoción de los seres
que las produjeron; son clásicas las pisadas de los grandes reptiles que nos han
quedado en forma fósil, como así también las de los australopitecinos, homínidos
que habitaron en Africa hace más de 2 millones de años . En ocasiones, ni
siquiera se conocen los organismos originadores; así sucede con los Bilobites,
restos que se cree fueron dejados por Trilobites, antiguos Invertebrados.
Otro grupo de fósiles es aquél en que se han conservado evidencias de actividad
del ser vivo, sin que pueda deducirse de él la anatomía del individuo originador,
salvo en forma muy indirecta, luego de un largo razonamiento.
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Fósiles que muestran la actividad de seres vivos:
1.Coprolitos. Son excrementos fósiles de seres prehistóricos, generalmente
calcificados, en los que pueden descubrirse escamas, tejidos vegetales,
huesos, etc. Que representan restos de la ingesta.
2. Gastrolitos. Son probablemente piezas rnasticatorias fósiles halladas en el
interior de seres prehist6ricos.
3. Lesiones y deforrnaciones. Muchos fósiles muestran lesiones (fracturas,
marcos de dientes, destrucción de microorganismos), que nos dan datos sobre
otros seres vivos.
4. Viviendas. Tales son las madrigueras f6siles dejadas en el barro por
gusanos, los orificios producidos por Moluscos, o por larvas de Insectos en la
madera, los nidos de Avispas, etc.