FÓSILES: SUS CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES Y SU ESTUDIO

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La tierra, este ínfimo oasis azul perdido en la inmensidad del universo, es —al menos por lo pronto— el único hogar que tenemos los seres humanos y cualquier otra forma de vida que conocemos. No obstante, a lo largo de su historia, tanto la tierra como sus habitantes han cambiado de forma asombrosa. Muchos de estos cambios no han dejado evidencias, pero otros pueden ser rastreados y estudiados gracias a los fósiles.

EVIDENCIAS DEL PASADO

La litósfera es la porción sólida de la Tierra. Tiene un espesor de unos 100 km e incluye la corteza terrestre y la parte superior del manto. Por otra parte, la litósfera es también un gigantesco archivo natural de información, una base de datos de la que disponemos para reconstruir el pasado tanto de la Tierra como de la vida que alguna vez albergó. Así, sus rocas funcionan como un documento en el cual ha quedado registrada la historia de nuestro planeta.

Gracias al estudio de los fósiles podemos reconstruir el pasado de la vida.

Nuestro planeta no siempre tuvo la apariencia que presenta en la actualidad, sino que a lo largo de toda su historia fue experimentando una enorme cantidad de cambios. Dichos cambios son el producto de acontecimientos físicos y biológicos: por un lado, las transformaciones de la geografía y del ambiente, a causa de las derivas continentales y las modificaciones morfológicas y climáticas constituyen el primer caso; por el otro, la evolución y constante cambio de las especies de seres vivos que habitaron el planeta conforman el segundo.

Las pistas que nos llegan desde el pasado, los indicios que nos permiten reconstruir la historia de la vida en la Tierra —la cual es, a su vez, nuestra propia historia—, pueden encontrarse en los fósiles. Un fósil es todo resto o señal de un organismo que vivió en el pasado y que ha quedado en mayor o menor medida preservado en las rocas de la corteza terrestre. En otras palabras, un fósil constituye una evidencia de vida del pasado geológico.

Cráter en Arizona, Estados Unidos. Los cráteres o astroblemas son depresiones en el terreno producidas por el impacto de un meteorito en la superficie de un cuerpo planetario.

El registro fósil : es el conjunto compuesto por el total de los restos y señales fósiles de organismos que vivieron en el pasado, encontrados en la litósfera.

Corte de un fósil de amonite, en el cual puede observarse su estructura interna.

La ciencia que estudia los fósiles y las formas de vida pasadas es la Paleontología. La palabra Paleontología proviene del griego (παλαιος, “antiguo”; οντο, “ser”; -λογ?α, “estudio”) y significa “estudio de los seres antiguos”. Ésta es una ciencia que está sumamente emparentada con la Biología (estudio de los seres vivos) y la Geología (estudio de la estructura y composición de la Tierra), ya que emplea sus métodos de estudio y sus conocimientos. Los paleontólogos son los científicos encargados de la recolección, el análisis, la comparación y la descripción de los restos fósiles.

La Paleontología, a diferencia de lo que muchas personas creen, no es una ciencia estática y fría, sino todo lo contrario: se caracteriza por su dinamismo y constante avance. Tanto las innovaciones tecnológicas como los nuevos descubrimientos hacen que esta disciplina progrese a un ritmo creciente. Sus estudios y conclusiones resultan cada vez más importantes para nuestro entendimiento del planeta y del origen y destino de la vida que alberga.

Retrato de Georges Cuvier, naturalista y zoólogo francés, padre de la Paleontología.

COMO UN ROMPECABEZAS

Podemos pensar que el pasado geológico de nuestro planeta es como un gran rompecabezas, y que cada fósil es una pequeñísima pieza que nos ayuda a completarlo, a reconstruirlo. No obstante, no todas las especies pasadas han dejado restos fósiles, ya que para que esto suceda deben darse una serie de condiciones que no siempre llegan a ocurrir. En este sentido, el registro fósil está sesgado; es decir, es parcial, y no completo. Esto significa que en ese rompecabezas que es el pasado geológico de la Tierra, algunas piezas están perdidas. Esta idea se complejiza aún más si tenemos en cuenta que la gran mayoría de las veces los mismos restos fósiles no están completos: por ejemplo, pueden encontrarse tan solo partes dispersas de esqueletos, algunos pocos dientes, ciertos fragmentos de caparazones, etc. La labor del paleontólogo, entonces, no solo consiste en recolectar y estudiar los fósiles que se pueden encontrar, sino también en reponer, con rigor científico, aquellos que pueden suponerse, pero no hallarse efectivamente.

Bajo esta perspectiva, el paleontólogo trabaja de una manera similar a la que puede hacerlo un detective: recolecta pistas, analiza evidencias, plantea hipótesis y líneas de investigación, reconstruye escenas y saca conclusiones.

Fragmentos de dientes y mandíbula de un mamut.

Excavación sectorizada en cuadrículas para documentar con precisión el lugar en el que se encuentran las distintas piezas fósiles.

¿QUÉ ES LA FOSILIZACIÓN?

La fosilización comprende un conjunto de procesos tanto químicos y físicos como biológicos que dan como resultado un fósil. En este sentido, puede entenderse a la fosilización como la serie de transformaciones que sufre un organismo en su paso desde la biósfera a la litósfera.

La presencia de fósiles en un tiempo y en un lugar determinados depende de varios factores: es necesario que hayan vivido ciertos organismos en el pasado geológico (factores paleobiológicos), que hayan dejado restos o señales (factores productivos) y que éstos, a su vez, se hayan conservado (factores tafonómicos).

Por otra parte, la fosilización no es un proceso sencillo, y puede ser abordado desde distintos puntos de vista. Fundamentalmente, existen dos modelos distintos desde los cuales se puede interpretar el proceso de fosilización: el de modificación paleobiológica y destrucción selectiva, y el de modificación tafonómica y retención diferencial.

¿QUÉ COSAS FOSILIZAN?

De la complejidad de los procesos de fosilización y de la cantidad de variables que en éstos intervienen se desprende que tan solo algunos de los productos de organismos que viven en un momento determinado son susceptibles de fosilizar.

Para que algún resto o señal fosilice y se conserve hasta nuestros días, varios factores entran en juego. Éstos, de carácter biológico o geológico, pueden ser tanto positivos como negativos. Así, por ejemplo, si los organismos, una vez muertos, son enterrados rápidamente, sus restos se encuentran más protegidos de seres descomponedores, y las posibilidades de que se conserven resultan mayores. En cambio, si el cuerpo del organismo está expuesto durante mucho tiempo a las inclemencias del clima y de los agentes biológicos, o no es enterrado por el sedimento adecuado, las posibilidades de que aquél se conserve son menores.

Si bien prácticamente cualquier resto o señal de un organismo que habitó el planeta en el pasado geológico puede fosilizar, por lo general la preservación de las partes más blandas de los seres vivos suele ser infrecuente y excepcional. Las partes que en vida del organismo ya estaban mineralizadas —como los huesos y los dientes de los vertebrados, por ejemplo— son las que habitualmente se preservan con mayor facilidad.

Distintos agentes, como bacterias y necrófagos, contribuyen a que las partes blandas se descompongan más rápido que las duras.

ALGUNOS FÓSILES POCO CONOCIDOS

Aunque los huesos de dinosaurios son los más conocidos, existe una enorme variedad de tipos de fósiles. Algunos de ellos son:

Insectos en ámbar.

Gastrolitos

Los gastrolitos son fósiles muy particulares. Son piedras suaves y pulidas que se encuentran usualmente en el estómago de grandes dinosaurios y mamíferos. Eran fundamentales para la digestión, ya que funcionaban como morteros que ayudaban, con el propio movimiento del animal, a triturar las plantas dentro del estómago.

Gastrolitos. Foto de Wilson44691. CC BY-SA 3.0.

Huevos fosilizados

En varias partes del mundo se han encontrado huevos fosilizados de dinosaurios, como también los nidos que los contienen. Algunos, incluso, incluían al embrión dentro. Estos fósiles tienen un gran valor, ya que proporcionan información sobre la manera en que algunos animales prehistóricos se reproducían.

Huevos y nido fosilizados.

Material original

Por lo general, los fósiles son fragmentarios e incompletos, y se encuentran erosionados por distintos agentes. Son extremadamente raros los casos en que el material original del organismo que vivió en el pasado se conserva en buenas condiciones, pero cuando esto sucede, los hallazgos son impresionantes y su valor científico es inmensurable. Los mamuts congelados encontrados en Siberia o los insectos conservados en ámbar, como los que inspiraron Jurassic Park constituyen algunos de los ejemplos más emblemáticos. En efecto, el hielo y el ámbar son dos de las sustancias naturales capaces de conservar organismos casi sin alteraciones. Por otra parte, la brea también es otro gran conservante, el cual ha permitido preservar huesos originales de mamíferos prehistóricos. La momificación, que se da en ambientes extremadamente áridos, también ayuda a que el organismo se conserve en buenas condiciones después de muerto, ya que facilita una rápida deshidratación.

Huellas, icnitas e improntas

Las impresiones realizadas sobre sedimentos blandos reciben distintos nombres según el organismo que lo produzca. Cuando estas marcas son dejadas por invertebrados se denominan huellas; en cambio, cuando son producidas por vertebrados que se desplazan, como dinosaurios, se llaman icnitas. Por otra parte, cuando la impresión es hecha por un vegetal, recibe el nombre de impronta.

Icnitas de dinosaurio.

Coprolitos

Los coprolitos son los excrementos fosilizados de un animal prehistórico. Éstos resultan particularmente útiles para determinar la alimentación de sus productores, ya que suelen contener restos de su comida, como por ejemplo restos de semillas y huesos rotos.

Coprolito de un carnívoro.

Fósiles vivientes

Este nombre contradictorio se utiliza para hacer referencia a especies actuales que, en realidad, no son fósiles, pero que guardan una estrecha relación con otras que vivieron en el pasado geológico. El celacanto es un ejemplo emblemático: se lo creía extinto hacía 70 millones de años, pero en 1938 fue encontrado vivo en las costas de África.

Celacanto vivo. Foto de Mordecai 1998. CC BY-SA 4.0.

PROCESOS DE FOSILIZACIÓN

El resto o señal dejado por un organismo prehistórico sufre una serie de modificaciones en su composición, su estructura y su ubicación espacial y temporal desde el momento de su producción hasta que es descubierto. Estas modificaciones son causadas por distintos mecanismos de alteración tafonómica (es decir, de enterramiento). Dichos mecanismos son:

Encostramiento: antes de su enterramiento, los restos del organismo son recubiertos por distintos materiales. Éstos pueden ser calcáreos, fosfáticos, ferruginosos o arcillosos.

Relleno sedimentario: se produce cuando una impresión (como una huella) o una estructura (como una conchilla) es rellenada por sedimento muy fino y homogéneo.

Impresiones: son señales producidas por la presión sobre sedimentos blandos.

Moldes internos: se producen cuando el sedimento ocupa las cavidades dejadas por la descomposición de las partes blandas. Constituyen negativos; es decir, el fósil es un molde invertido.

Moldes externos: reproducen en negativo la parte externa del resto producido por el organismo.

Moldes compuestos: las partes duras del resto producido por el organismo se destruyen y desaparece el espacio entre el molde interno y el externo, dando como resultado un molde interno que reproduce en positivo la superficie externa del resto.

Moldes secundarios: las partes duras del resto producido por el organismo se destruyen y son ocupadas por sedimento, que reproduce en positivo tanto el interior como el exterior del resto.

Mineralización: se produce tanto cuando se adicionan nuevos minerales como cuando los viejos se sustituyen por otros.

Cementación: se trata de la adición de nuevos minerales a los que en un principio conformaban el resto.

Neomorfismo: se trata de la sustitución de unos minerales por otros de igual composición química en el resto producido por el organismo.

Reemplazo: se trata de la sustitución de unos minerales por otros de composición química totalmente distinta.

Disolución: consiste en la separación de las partículas que componen el resto producido por el organismo.

Maceración: consiste en el proceso de disgregación de un resto esquelético en sus componentes microestructurales.

Distorsión: consiste en los cambios que experimenta en su forma, tamaño, textura y/o estructura un resto, causado por un esfuerzo mecánico (quiebres, fisuras, agrietamientos, etc.).

Troncos fosilizados.

IMAGINAR EL PASADO

¿Para qué sirve estudiar los fósiles?

Los fósiles son elementales para comprender el pasado de nuestro planeta y de la vida que en otros tiempos albergó. Gracias a ellos podemos conocer cuáles fueron los organismos de los cuales descendemos todas las especies de seres vivos. En este sentido, los fósiles funcionan como documentos, como fotografías instantáneas en las cuales podemos ver cómo era la vida hace cientos de millones de años atrás. En efecto, sin los fósiles no podríamos saber casi nada de la Tierra, nuestro propio hogar.

La única forma que tenemos de saber qué organismos habitaron nuestro planeta hace millones de años atrás es a través del estudio de los fósiles. A partir del análisis de estos restos o señales, los paleontólogos pueden llegar a una gran cantidad de conclusiones: pueden determinar el modo de vida del organismo, su alimentación, su anatomía, su ubicación geográfica, etc. También, estas evidencias del pasado nos ayudan a establecer filiaciones entre organismos y entender mejor su evolución.

Dientes de carnívoro. La forma de los dientes es el mejor indicio para saber de qué se alimentaban los animales ya extintos.

Por otra parte, los fósiles nos permiten reconstruir el hábitat que ocupaban dichos organismos cuando vivieron. De este modo, por ejemplo, en ocasiones se suelen encontrar conchillas de animales marinos en territorios elevados: así, podemos saber que lo que hoy en día es una montaña, hace millones de años era un vasto mar. Este tipo de hechos evidencia el cambio que ha sufrido la Tierra en su forma a lo largo de millones de años. A su vez, si conocemos los eventos que ocurrieron en el pasado, como las grandes extinciones, por ejemplo, podemos entender mejor cómo ocurrieron y buscar la forma de evitarlos en el futuro.

Los fósiles también son útiles para determinar la edad de la roca: si sabemos qué edad tiene un fósil podremos determinar también la edad que tiene la roca sedimentaria en la que se encuentra. Este uso es particularmente útil para la Geología.

Fósiles de animales como los trilobites, encontrados en tierra firme, nos indican que ese espacio alguna vez estuvo ocupado por mar.

Los estratos forman capas superpuestas.

Por último, los fósiles también pueden ser importantes impulsores de la actividad turística. Muchísimas ciudades alrededor del mundo reciben miles de personas anualmente, quienes llegan con el fin exclusivo de visitar sus museos de historia natural. En América Latina, un caso emblemático es el de la localidad de Villa El Chocón, en Neuquén, Argentina: en el año 1993, un mecánico cordobés aficionado a la paleontología llamado Rubén Carolini encontró los restos del dinosaurio carnívoro más grande del mundo, el Giganotosaurus carolinii (que significa “reptil gigante del sur, de Carolini”, bautizado así en honor a su descubridor). Hasta ese entonces, El Chocón estaba al borde de su desaparición debido al proceso de privatización que había atravesado la represa Hidronor, la cual daba trabajo a la mayoría de su población. No obstante, luego del hallazgo, el perfil turístico del pueblo se desarrolló gracias a la creación de un museo en el que se exhiben estos fósiles.

Los museos de Ciencias Naturales son importantes centros de divulgación.

PREPARACIÓN, ESTUDIO Y PRESERVACIÓN

Una vez que el fósil ha sido extraído de la roca y transportado al laboratorio, el paleontólogo debe prepararlo antes de estudiarlo. Este proceso de preparación implica mucho tiempo de trabajo, ya que por lo general, cuando el fósil llega al laboratorio aún contiene una gran concentración de sedimento que puede ocultar sus características fundamentales.

Los paleontólogos emplean una gran cantidad de herramientas para limpiar los fósiles antes de estudiarlos.

El estudio de un fósil consiste básicamente en la descripción completa y minuciosa, y la comparación con otros restos o señales fosilizadaos. En los museos, por lo general, no se exhiben las piezas originales, ya que estas son muy valiosas y pueden deteriorarse. En cambio, se preparan réplicas de distintos materiales para que los visitantes puedan apreciar, mientras que los fósiles reales se guardan en grandes almacenes especializados, en donde reciben el cuidado necesario para su preservación.

Los grandes esqueletos montados suelen ser réplicas. Los fósiles originales son muy frágiles y pesados como para armarse de esa manera.

LA DATACIÓN

Los fósiles más antiguos pertenecen al supereón Precámbrico, y tienen unos 4.000 millones de años. Los más nuevos, en cambio, tienen unos pocos miles de años. Existen dos tipos distintos de datación, los cuales nos permiten saber la antigüedad de los fósiles y las rocas: la datación relativa y la datación absoluta.

UN PATRIMONIO DE TODOS

Tanto los fósiles como otros tipos de evidencias de origen humano con importancia histórica (utensilios, pinturas rupestres, hipogeos, etc.) constituyen un importante patrimonio natural y cultural para los seres humanos, ya que nos permiten conocer mejor de dónde venimos, cuál es nuestra historia, la de los demás seres vivos y la de nuestro único hogar: el planeta Tierra.

Con respecto a la venta de fósiles, las legislaciones de cada país son distintas: en algunos lugares es una actividad legal y permitida, mientras que en otros está terminantemente prohibida. No obstante, existe un consenso en cuanto a la importancia de estos elementos, la cual excede el valor puramente ornamental.

Cuidar los fósiles es cuidar el patrimonio de todas las personas.

¿QUÉ HACEMOS SI ENCONTRAMOS UN FÓSIL?

Un fósil es la evidencia dejada por un organismo que vivió en nuestro planeta hace miles o millones de años atrás, y que pudo llegar a nosotros a pesar de las inclemencias del clima y el paso del tiempo. Los factores y condiciones que deben darse para que uno llegue íntegro hasta nuestros días son muchos, es por eso que encontrar un fósil, ser la primera persona en observar ese producto prehistórico particular, es un evento maravilloso; equivale a un viaje en el tiempo a una escala que excede la historia, por un lado, y la comprensión humana, por el otro.

Los fósiles suelen ser extremadamente frágiles, y por eso deben tratarse con muchísimo cuidado. Si alguna vez tenemos la suerte de encontrar un fósil, lo mejor que podemos hacer es no tocarlo, ya que el más simple contacto puede destruirlo. En cambio, debemos avisar a alguna autoridad competente: el museo de Ciencias Naturales o la Universidad más cercanos. Los profesionales cuentan con el equipo adecuado para poder extraer, limpiar y estudiar el fósil, el cual puede brindarnos información sobre el pasado a todos los seres humanos.