FÓSILESDulce López Villarroel

Zaira Ocampos LorenzoClaudia Ling Padilla Minguillón

Anna Parra VillalobosSonia Reyes Gutiérrez

Cultura científica

1ºA Bachillerato

ÍNDICE Introducción. Etimología y evolución del término. Localización. Tipos de fósiles. Proceso de fosilización. Registro fósil. ADN en fósiles. Importancia científica.

INTRODUCCIÓN

INTRODUCCIÓNLos fósiles, son los restos o

señales de la actividad de organismos pasados. Estos restos, que se conservan mayoritariamente en rocas sedimentarias, pueden haber sufrido cambios en su composición o deformaciones más o menos intensas. La paleontología es la ciencia que se ocupa del estudio de los fósiles, y dentro de esta, están la paleobiología, que estudia los organismos del pasado, la biocronología, que estudia el tiempo en donde viven esos determinados organismos y la tatonmía, que estudia los procesos de fosilización.

ETIMOLOGÍA Y EVOLUCIÓN

DEL TÉRMINO

ETIMOLOGÍA Y EVOLUCIÓN DEL TÉRMINOLa palabra “fósil” se deriva del verbo latino “fossile”, que significa aquello que es

excavado. A lo largo de toda la historia y la prehistoria, el hombre ha encontrado fósiles.El hombre primitivo les atribuía un significado mágico, y las personas de la

Antigüedad clásica seguían conservando ese significado. Plinio (científico y naturalista, del siglo XI) ya usaba este término, y su uso se recuperó en el siglo XVI por Agricola (alquimista y mineralogista, del siglo XV), dándole un carácter de cuerpo enterrado a la palabra “fósil”, y que incluía tanto los restos orgánicos como los cuerpos minerales completados en los materiales de la corteza. Esto se siguió manteniendo, hasta el siglo pasado, en donde los auténticos fósiles solían diferenciarse como fósiles organizados.

El geólogo británico Lyell definió a los fósiles como, restos de organismos que vivieron en otras épocas y que actualmente están metidos en el seno de las rocas sedimentarias. Esta definición se sigue conservando, aunque ahora el término tiene una mayor extensión, ya que en él se incluye las manifestaciones de la actividad de organismos como excrementos (coprolitos), y restos de construcciones orgánicas, huellas de pisadas, impresiones de partes del cuerpo, dentelladas (icnofósiles), etc.

LOCALIZACIÓN

LOCALIZACIÓNEn la Tierra hay lugares en donde son

conocidos por sus riquezas en fósiles, por ejemplo: las pizarras de Burgess Shale en la Columbia Británica de Canadá, la caliza de Solnhofen o los estratos ricos en dinosaurios de la Patagonia.

En España se destacan: Atapuerca, por sus ricos yacimientos del Pleistoceno, en donde se ha encontrado abundantes fósiles de homínidos, y Las Hoyas, por la presencia de Iberomesornis, un ave media ibérica de hace aproximadamente 125 millones de años. Los lugares en donde se pueden preservar muy bien los fósiles, son conocidos como Lagerstätten, que en alemán significa, lugares de descanso o almacenamiento.

TIPOS DEFÓSILES

TIPOS DE FÓSILES• FÓSILES ÍNDICE O GUÍA

Estos fósiles corresponden a organismos extinguidos. Son muy utilizados en la bioestratigrafía y se caracterizan por encontrarse en abundantes cantidades, su distribución estratigráfica es restringida mientras que su distribución geográfica amplia.• SUBFÓSILES

Un subfósil es un remanente o resto biológico cuyo proceso de fosilización no está completo, quizás por falta de más tiempo o debido a la forma en que fueron sepultados, no óptimas para tal proceso de fosilización.

Los subfósiles de antes del Mesozoico son excepcionalmente raros, usualmente en un estado avanzado de deterioro y consecuentemente de origen controvertido. La mayor parte de material subfósil se encuentra en depósitos del Cuaternario.

La principal importancia de los restos subfósiles frente a los fósiles es que aún contienen extractos orgánicos, que podrán usarse para su datación por radiocarbono o extraerse y secuenciar ADN, proteínas u otras biomoléculas. Además, los cocientes isotópicos pueden dar mucha información de las condiciones ecológicas de la época en que vivieron.

TIPOS DE FÓSILES• PROBLEMÁTICOS

Reciben este nombre aquellos fósiles de los que no se puede comprobar su origen orgánico.• PSEUDOFÓSILES

Reciben este nombre aquellos materiales inorgánicos cuya apariencia es orgánica.• QUÍMICOS

Se les llama así a las moléculas que se hallan en el petróleo o sedimento. La estructura de estas moléculas está relacionada con ciertos compuestos químicos que actualmente se producen. Los fósiles químicos ayudan a distinguir ambientes marinos o dulceacuícolas, determinar la presencia de ciertos organismos, establecer métodos particulares de descomposición de partículas y reconstruir el escenario en el que se formó la roca madre.

TIPOS DE FÓSILES• VIVIENTES

Estos fósiles corresponden a organismos recientes e incluso actuales que tienen numerosas afinidades del tipo morfológicas con especies extinguidas o bien, que han sufrido a lo largo del tiempo modificaciones morfológicas, generalmente externas.

o Plantas: Equisetos, Equisetum (Equisetaceae), Araucariaceae; un ejemplo que bordea esta clasificación, relacionado con Agathis y Araucaria.

o Animales vertebradoso Mamíferos: Ratón marsupial de montaña (Burramys parvus),

panda Rojo (Ailurus fulgens).o Aves: Acanthisittidae (acantistas de Nueva Zelanda), ganso

urraca o ganso overo (Anseranas semipalmata).o Reptiles: Tortuga boba papuana (Carettochelys insculpata),

Crocodylia (Cocodrilos, Gaviales y Aligátores).o Peces: Tiburón anguila (Chlamydoselachus anguineus),

esturiones y peces espátula (Acipenseriformes).o Anfibios: Rana púrpura (Nasikabatrachus sahyadrensis), rana

chilena (Calyptocephalella gayi).

TIPOS DE FÓSILESo Animales invertebrados

o Insectos: Anaxyelidae (Syntexis libocedrii), Notiothauma reedi, un insecto volador del orden mecóptera y la familia Eomeropidae, endémico de Chile, relacionado con la mosca escorpión.

o Crustáceos: Neoglyphea inopinata, N. neocaledonica y Laurentaeglyphea neocaledonica; tres Glypheoidea, Triops cancriformis, un crustáceo Notostracea.

o Otros: Cangrejo herradura (Limulus polyphemus), Lingula anatina, un braquiópodo inarticulado.

TIPOS DE FÓSILESDe acuerdo a su formación se puede

hablar de las siguientes clases de fósiles:• PETRIFICADOS

Estos se forman a partir de las partes blandas o duras de algún organismo. Estas se mineralizan conformando una copia de ellas en una piedra, de manera exacta.• GELIFRACTORIZADOS

Estos se forman tras la incrustación de un organismo en el hielo luego de un proceso de congelación. El organismo se mantiene sin alteraciones a bajas temperaturas por largos períodos.

TIPOS DE FÓSILES• COMPRESOS

Estos fósiles son el resultado de organismos que son depositados en una superficie blanda, por ejemplo barro, que queda cubierta por una fina capa de sedimento.• INCLUIDOS

Estos fósiles se forman como consecuencia de que algún organismo quede atrapado en alguna sustancia como el ámbar, a la resina o algo semejante.• IMPRESOS

Estos contienen las impresiones de plantas o animales sobre el fango que se endurece hasta transformarse en una roca.

PROCESO DEFOSILIZACIÓN

PROCESO DE FOSILIZACIÓN

Cuando un organismo muere, sus restos se descomponen y disgregan rápidamente por la acción de las bacterias, otros animales, el viento, la lluvia, o las olas del mar. Pero si ese cadáver es enterrado en poco tiempo por los sedimentos, y se ve a salvo de la intervención de los agentes biológicos y mecánicos crecen mucho las posibilidades de que fosilice. Obviamente es mucho más sencillo que lo hagan las partes duras como conchas y huesos, que las partes blandas como los músculos y viseras que a pesar de su enterramiento siguen expuestos a la acción de las bacterias. Todo depende de ll hermético que sea el envoltorio protector que rodea al organismo. En casos excepcionales también se conservan esas partes blandas, y se ha encontrado insectos exquisitamente preservados en ámbar, que es resina fósil de árboles, vertebrados en minas de asfalto, o mamuts congelados en la turba de Siberia.

PROCESO DE FOSILIZACIÓNSalvo esas raras excepciones, el proceso de fosilización

comienza a partir de la desaparición de las partes blancas y el relleno de los huecos por el sedimento circundante. En ese momento empiezan a producirse una serie de transformaciones químicas que poco a poco van sustituyendo los compuestos orgánicos de esos restos por minerales. Esta transformación depende de la composición química del hueso o concha, y de la del sedimento que lo contiene, si esta combinación es favorable, la sustitución se realizará molécula a molécula, durante un muy largo periodo de tiempo, hasta que el organismo esté completamente mineralizado, es decir, convertido en piedra. Si por la causa de la oración, o por la acción del hombre, la roca que lo contiene queda expuesta en la superficie, estará sometida a los procesos erosivos a los que se ve sometido el relieve, y se destruirá en un tiempo más o menos corto. Ahora, si es recogido racionalmente, teniendo en cuenta que no es solo una bonita piedra para poner encima del televisor, sino que es una fuente de información sobre la vida pasada, tendremos una joya de la naturaleza llamada fósil.

REGISTROFÓSIL

REGISTRO FÓSILUn registro fósil es cronológicamente la historia de

la vida en la Tierra sobre la base de hallazgos fósiles y el estudio científico. Tiene especial importancia en el estudio de cómo evolucionaron las plantas y los animales y la forma en que pueden estar relacionados entre sí.

Gracias al registro fósil podemos apreciar la evolución de gran cantidad de especies y conocer la vida presente en el pasado. El número de especies totales (entre plantas y animales) descritas y clasificadas asciende a 1,5 millones. Pero esta cifra sigue en aumento porque se van encontrando gran cantidad de especies nuevas. Por ejemplo, se descubren diez mil insectos cada año a parte de las 850.000 especies ya conocidas.

Las estimaciones sobre las especies vivas posibles son de 5 millones. Se conocen unas 300.000 especies de fósiles, es decir, el 20 % del número de especies vivientes conocidas y menos del 6 % de las probables. El registro fósil abarca desde hace 3500 millones de años hasta la actualidad; sin embargo, el 99% de sus representantes se encuentran desde hace 545 millones de años hasta ahora.

Son comparaciones asombrosas si consideramos que el registro fósil incluye centenares de millones de años y que la fauna y la flora vivientes representan solo un instante de tiempo geológico. Si la conservación de los fósiles fuera aceptablemente buena, sería previsible que el número de especies extintas superara en mucho el número de las especies actuales.Hay varias explicaciones posibles a la pobreza relativa en especies extintas:• Fuerte crecimiento en la diversidad biológica a través

del tiempo: Esto provoca que los expertos se pregunten si existía falta de variedad en el pasado geológico.

• Puesto que la diversidad se mide por el número de taxones (especies, géneros, familias, etc.) que vivieron durante un intervalo de tiempo definido, y que no todos los tiempos geológicos poseen la misma, hay que tener en cuenta el hecho de que algunas partes de la columna geológica son mejor conocidas que otras.

• Las rocas más recientes afloran en áreas mayores porque están más cerca de la "parte alta del montón"

REGISTRO FÓSIL

El registro fósil muestra también mamíferos que existieron hace 230 millones de años en comparación con los reptiles que aparecieron 70 millones de años atrás. Por ejemplo, los cinodontes fueron reptiles que datan de hace 260 millones de años y se cree que fueron los antepasados de los mamíferos en función de su estructura ósea del oído. Cuando aparecieron los mamíferos, los cinodontes se extinguieron. El registro fósil está incompleto. Uno de los mejores ejemplos de ello es el debate sobre la posible evolución de las aves a partir de los dinosaurios. El primer fósil de dinosaurio-ave emplumado (Archaeopteryx) fue fechado en 145 millones de años pero descubrimientos fósiles más recientes han descubierto dinosaurios emplumados y criaturas como las aves que datan antes y después de Archaeopteryx.

REGISTRO FÓSIL

ADN ENFÓSILES

ADN EN FÓSILESRecientemente ha podido constatarse la posibilidad de

extraer restos de ADN de fósiles, y amplificarlos mediante PCR (Polymerase Chain Reaction (reacción en cadena poimerasa) es una técnica de biología molecular desarrollada en 1986 por Kary Mullis). La evolución de estos conocimientos ha sido muy rápida: En el 2000 ya se habían extraído secuencias cortas de fósiles Neandertal y de mamut. Años después, también hay multitud de ejemplos en plantas e incluso bacterias. Los métodos propuestos son:•  Extracción de ámbar: Esta sugerencia, en un principio

inviable y ficticia, proviene de la novela de ficción (y posterior película) Parque Jurásico. En este libro se sugería que insectos chupadores atrapados en ámbar podían preservar magníficamente ADN de otros animales, como por ejemplo dinosaurios. En la realidad se ha podido extraer ADN de insectos conservados en ámbar de una antigüedad superior a 100 millones de años, sin embargo los fragmentos de ADN así obtenidos hasta ahora corresponden a los propios insectos, no a otros animales de los que hubieran podido alimentarse.

• Extracción de cristales en huesos: Se ha observado que en los huesos a veces se forman cristales, y que su ADN se conserva en un relativo buen estado.

• Extracción directa del fósil: Científicos aseguran que el ADN se mantiene incluso millones de años, por lo que se encuentran directamente en los restos.

ADN EN FÓSILES

IMPORTANCIACIENTÍFICA

IMPORTANCIA CIENTÍFICALos fósiles tienen una importancia considerable

para otras áreas, así como la Geología o la Biología evolutiva, las bases de la Paleontología.

Basándose en la sucesión y evolución de las especies en el curso de los tiempos geológicos, la presencia de fósiles permite datar las capas del terreno (Bioestratigrafía y Biocronología), con mayor o menor precisión dependiendo del grado de conservación. Así se han establecido la mayor parte de las divisiones y unidades de las escalas cronológicas.

Aportan información de paleo ambientes sedimentarios, paleo biogeográficas, paleo climáticas, la evolución diagenética de las rocas que los contienen, etc.

Los fósiles siguen revisándose, utilizando en cada ocasión técnicas más modernas. La aplicación de esas técnicas conlleva nuevas observaciones que modifican a veces planteamientos previos.

GRACIAS PORSU ATENCIÓN

Cultura científica 1ºA Bachillerato