¿Cómo se estudian los fósiles?

Podemos conocer la historia de la tierra a través del estudio de los fósiles, es decir de los restos de organismos que vivieron en el pasado prehistórico. Allí se guardan muchos secretos y son los paleontólogos los encargados de descifrar los misterios de cientos de millones de años atrás.

Antes de responder a la pregunta cómo se estudian los fósiles vamos a ver qué son, cómo se forman, qué ciencia se encarga de su estudio y finalmente qué herramientas se emplean para su abordaje.

Los fósiles son los restos o despojos de plantas o animales muertos que vivieron en el pasado prehistórico. No han sufrido el proceso de putrefacción porque han atravesado un proceso que les ha permitido conservar sus partes duras. Es por esta razón que un fósil puede encontrarse en un hueso, en el que las partes porosas han sido rellenadas con minerales, como carbonato de calcio o sílice, depositados por aguas subterráneas; y así adoptar un aspecto de piedra.

Generalmente los fósiles se encuentran en rocas sedimentarias, allí la conservación es posible porque no se han visto expuestas a altas temperaturas y fuertes presiones que podrían haberlos destruido.

Las rocas sedimentarias son producidas por el lento depósito de materiales que se van albergando en una cuenca sedimentaria (fondo marino, orillas de lago, pantanos, desembocaduras de río, etc.). Junto a estos depósitos pueden quedar sepultados los cadáveres de animales o plantas, que después de un lento proceso físico – químico, denominado diagénesis, los materiales y los cadáveres pasan a constituir parte de la roca.

Si bien existen diferentes procesos de fosilización, la mayoría se forma al quedar el organismo, ya muerto, entre sedimentos, generalmente bajo el agua. En estas condiciones, las partes carnosas se descomponen y desaparecen rápidamente; en cambio, las partes duras, como los huesos, permanecen.

Para que el proceso de fosilización surja efecto, es necesario un entierro rápido que habitualmente se da por sedimento hídrico. Luego, comienza un proceso químico que da lugar a la sustitución de los compuestos orgánicos por otros inorgánicos conocidos como mineralización. 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:

Huesos y dientes: son las partes duras del animal y resisten los procesos normales de descomposición que atacan y descomponen las partes blandas del cuerpo.

Gastrolitos: son piedras que se han encontrado en la vía digestiva de algún animal. Muchos vertebrados, como los dinosaurios, consumían estas piedras para facilitar la digestión; en la actualidad las gallinas suelen emplear esta técnica.

Huevos y nidos: si bien son difíciles de encontrar se ha hallado restos de cáscara de huevo.

Coprolitos: se denomina así al excremento fosilizado. A partir de su estudio se pueden obtener datos sobre la alimentación del animal.

Icnofósiles: son las estructuras preservadas en rocas sedimentarias que registran actividad biológica. Brindan datos sobre la morfología del organismo productor y su relación con el entorno.

La paleontología

La Paleontología es la ciencia que estudia la evidencia de la vida en el pasado a través de los fósiles. Como ciencia, nació en el sigo XVIII, con Georges Cuvier, zoólogo francés, quien reconstruyó especies fósiles desconocidas a partir del estudio de sólo algunos fragmentos óseos.

Esta ciencia se encarga de determinar las condiciones de vida de los restos animales y vegetales, y también cómo murieron, cómo se acumularon y cómo se fosilizaron. Aquí confluyen dos ciencias, la biología y la geología, ya que investiga las características de vida de la antigüedad y distribución en la escala geológica.

Para determinar la época en que vivieron esos restos, los profesionales en esta materia recurren a pruebas con sustancias llamadas elementos radioactivos, como el uranio y el carbono. Existen algunos métodos para determinar la edad de un fósil:

Carbono 14: el carbono 14 está presente en la atmósfera. El carbono por lo general tiene una masa atómica de 12, pero la de su isótopo radiactivo es de 14; el mismo es absorbido por las plantas y animales durante su vida.

Cuando mueren comienza el proceso de fosilización y la transformación de los átomos de carbono 14 en nitrógeno. Midiendo la cantidad de carbono 14 y de nitrógeno que hay en el fósil, se puede conocer la edad aproximada de ese fósil. Este método tiene sus limitaciones y se basa en el tiempo que se puede determinar con este método el cual es de hasta 45.000 o 50.000 años.

Potasio – Argón: por medio de la lenta transformación del isótopo radiactivo potasio en el gas inerte argón se puede determinar la antigüedad de hasta unos 5.000.000 de años.

Uranio – Torio: usa las propiedades de las vidas radiactivas medias del uranio 238 y torio 230. Es de gran utilidad en el periodo 500.000 – 50.000 años antes del presente.

El trabajo de los paleontólogos

1. Planificación
Antes de salir a buscar fósiles, los paleontólogos deben determinar los objetivos de la expedición. Aquí se debe definir qué se investigará, cuál es el lugar apropiado para buscar, quiénes estarán involucrados, qué elementos emplearán, cómo lo financiarán, etc.

2. Prospección
En esta etapa se busca pero no se extrae. En este sentido, se realiza una exploración para determinar si el lugar cuenta con yacimientos de interés. Además se verifica la geología de la zona en torno al tipo y edad de las rocas.

3. Extracción de fósiles
Dependiendo del tamaño de la pieza se las extrae a mano, con pinzas, o con otras herramientas (cinceles, martillos, pincel) para separarlas de las rocas en las que están incrustadas.
Antes de lavar cualquier resto se hace una cuadricula en el lugar: se divide todo el terreno donde hay fósiles en cuadrados iguales y se hace un dibujo de lo que hay allí. También se sacan fotos.
Algunas veces se elaboran férulas de yeso sobre los restos con el objetivo de transportarlos sin que se rompan o desarticulen las piezas.

4. Limpieza
Requiere de mucha dedicación y cuidado separar el fósil de la roca en que se encuentra. Se debe procurar no dañar la pieza, es una tarea minuciosa que puede llevar años. Esta actividad se realiza en el taller de preparación. En algunas ocasiones, el material es limpiado con ácidos.

5. Análisis
Cuando el material está completamente limpio se realiza un análisis profundo a través de la observación. Las piezas pueden ser examinadas con microscopio o cortes para conocer sus características internas, tomografía computada, etc.

6. Publicación científica
Una vez que se han recopilados suficientes datos se realiza una publicación para dar a conocer el hallazgo.