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Master de Profesor de Educación Secundaria Obligatoria y Bachillerato, Formación Profesional y Enseñanzas de Idioma

(Módulo Específico de Biología y Geología)

Complementos de Geología

Ángel Carmelo Prieto Colorado

Física de la Materia Condensada, Cristalografía y Mineralogía

Facultad de Ciencias

Universidad de Valladolid

Complementos de Geología

Tema 4. Materiales y procesos geológicosDefinición, estructura y propiedades de la materia cristalina

Descriptiva y clasificación de mineral

Texturas y clasificación de las rocas

Magmatismo: rocas ígneas

Sedimentación: rocas sedimentarias

Metamorfismo: rocas metamórficas

Clasificación e información que aportan los fósiles

© Alejandro del Valle y A. Carmelo PrietoUVa

Clasificación e información que aportan los fósiles

La Paleontología es la ciencia que estudia el pasado de la vida en la Tierra a través de los fósiles. Es una parte de la Ciencias de la Naturaleza que posee un cuerpo propio y comparte métodos con la Biología y la Geología.

El término “fósil” deriva del latín “fossilis” o “fossile” y fue empleado por Plinio el Viejo, aunque lo usaba para referirse a todo aquello que se extraía de la tierra. Podemos decir que un fósil es un resto o huella de organismos del pasado. Tales vestigios han quedado impresionados en rocas sedimentarias que se han conservado durante mucho tiempo como tales o han sufrido alguna débil transformación que ha conservado la huella (diagénesis, metamorfismo de bajo grado, etc.).

Los fósiles, por lo tanto, representan a seres vivos del pasado (vegetales, animales,…) y permiten, entre otras cosas, estudiar la evolución de la vida en la Tierra.


Para su clasificación se pueden seguir diversos criterios.

De acuerdo con sus características pueden ser:

Fósiles índice o guía: Son organismos extinguidos, muy utilizados en la bioestratigrafía que se caracterizan por encontrarse en abundantes cantidades, su distribución estratigráfica es restringida mientras que su distribución geográfica amplia.

Subfósiles: Pertenecen a organismos extintos y se caracterizan por no tener más de 11.000 años de antigüedad.

Problemáticos: Cuando es difícil comprobar su origen orgánico.

Pseudofósiles: Son materiales inorgánicos de apariencia orgánica.


Químicos: Son las moléculas que se hallan en el petróleo o sedimento y cuya estructura 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.

Vivientes: Se corresponden con organismos recientes e incluso actuales que tienen numerosas afinidades del tipo morfológicas con especies extinguidas o que han sufrido a lo largo del tiempo modificaciones morfológicas externas.


De acuerdo con su formación se agrupan en doce clases:

Permineralización: Formados a partir de la mineralización de las partes blandas o duras del organismo, conformando una copia exacta y pétrea en una roca.

Gelificados: Se forman tras la incrustación de un organismo en el hielo tras un proceso de congelación, manteniendo sin alteraciones el organismo a bajas temperaturas durante largos períodos.

Compresos: Es el resultado de organismos que son depositados en una superficie blanda, como barro, que queda cubierta por una fina capa de sedimento que lo comprime bidimensionalmente.

Impresos: Contienen las impresiones de plantas o animales sobre un fango de limos o arcillas que se endurece hasta transformarse en una roca, sin dejar restos de materia orgánica.

Yesos y moldes: causados por depósitos de sedimentos en cavidades del organismo, lo que resulta en un modelado tridimensional del organismo


Compactaciones: Se preserva la materia orgánica con una ligera reducción de volumen.

Moleculares: Se ocupa de los datos químicos, preservando material orgánico, pero no proporcionan ninguna información referente a la estructura del organismo.

Incluidos: Se forman como consecuencia de que el espécimen biológico queda atrapado en sustancias como el ámbar, o resinas semejantes, endurecidas de un árbol, que conserva todo el cuerpo.

Secado y desecación: Los fósiles que se han secado completamente, generalmente por efecto climático.

Cera y Asfalto: Es un sistema de fosilizar casi tan bueno como la congelación, pero con el uso de parafina o betún natural.

Coprolitos y Gastrolitos: estas categorías de fósiles incluyen los defecaciones y restos indigestables de comidas.


Trazas fósiles: normalmente se forman cuando un organismo se mueve sobre la superficie de los sedimentos blandos y deja una impresión de su movimiento detrás, muy similares a los impresos.

Según sea su origen directo (esqueleto, huesos, dientes de animales o troncos, hojas, semillas, etc. de vegetales), o indirectos a través de la evidencia de animales (huellas, moldes, galerías, defecaciones, etc.).


Permineralización Gelificados Compresos

Yesos y MoldesImpresos Compactaciones


Moleculares Incluidos Secado-Desecación

Coprolitos-GastrolitosCera y Asfalto Trazas fósiles


Una clasificación jerárquica recoge 7 niveles normalizados:

Reino: El nivel más básico de la clasificación. Cuando se trata de los fósiles generalmente sólo se contemplan el Reino Vegetal, el Animal y el Protista (organismos unicelulares) también alguna vez se consideran los microfósiles, especialmente en foraminíferos.

Filo / división: En el caso de los animales, el Filo de un espécimen nos dice algo acerca de su estructura interna. Ejemplos de Filos animales son los cordados (animales con columna vertebral) y los equinodermos (animales marinos con simetría pentagonal), matizada, por otras características comunes, como los crinoideos, (estrellas de mar y erizos de mar). En el caso de las plantas, la palabra 'división' tiende a ser utilizada en lugar de “phylum".


Clase: Después filo de un organismo viene su clase. Por ejemplo, entre el phylum Chordata hay muchas clases, incluyendo las aves (Aves), los mamíferos (Mammilia) y los reptiles (Reptilia). Todos estos animales estructuras óseas parecidas, pero son diferentes en otros muchos aspectos.

Orden: Subdivide una clase. Por ejemplo, las órdenes de la clase Mammalia incluyen los Primates (hombre, gibones, los lémures, etc), roedores (ratas, ratones, murciélagos, etc.) y los cetáceos (ballenas, delfines, etc.). Todos estos órdenes de mamíferos tienen en común que dan a luz a crías vivas, tienen pelo y son de sangre caliente, pero también tienen diferencias obvias: ballena-simio.

Familia: Es la subdivisión del orden. El orden de los primates incluye la familia de los homínidos (hominidae) que se compone de los humanos y los grandes simios.


Genero: Este es un nivel bastante específico de clasificación, donde por lo general, las similitudes claras se pueden ver entre los diferentes géneros de la misma familia por ejemplo, la familia Hoplitidae de ammonites, que incluye los géneros hoplitas, Anahoplites y Euhoplites.

Especie: Es el más específico de los niveles utilizado junto con el género. Por ejemplo, entre las diversas especies del género Ammonites Dactylioceras, existen las especies Dactylioceras Comuna, Tennuicostatum y Semicelatum, todas son muy similares y a menudo es difícil identificar el nivel específico de un fósil.


Una clasificación taxonómica actual se puede ver en el enlace:

http://paleoportal.org/index.php?globalnav=fossil_gallery&sectionnav

donde se recogen cientos de ejemplos ilustrativos y su correlato con tiempo y era geológica a la que perteneció la especie fosilizada.

http://paleoportal.org/index.php?globalnav=fossil_gallery&sectionnav


La principal información que aportan los fósiles es que al ser huellas mineralizadas de los seres vivos, a través del tiempo, permiten correlaciones con ciertos acontecimientos geológicos.

Los fósiles eran conocidos desde la Antigüedad, según la tradición se formaron durante el "Diluvio Universal". Se sabe que los hombres prehistóricos ya se interesaban por los fósiles, como lo demuestra su presencia en algunos monumentos funerarios, al parecer dispuestos como ofrendas o como objetos mágicos.

Las menciones más antiguas sobre los fósiles vienen de Xenófanes de Colofón (565-470 a.C.) y Empédocles de Agrigento (490-430 a.C.) quienes los relacionaron con animales antiguos ya desaparecidos. Aristóteles (384-322 a.C.) consideraba que habían sido creados en las rocas bajo la acción de fuerzas provenientes del interior de la Tierra.

Para Alberto Magno (Alberto Bollstädt, siglo XIII) los fósiles eran restos de plantas y animales.


Hacia el año 1500, Leonardo de Vinci (1452-1519) estableció un origen biológico para los fósiles. Reconoció el origen marino de conchas encontradas en los Apeninos a varios kilómetros del mar y puso de manifiesto el parecido entre determinados fósiles que sólo aparecen en estratos muy concretos y ciertos seres vivos actuales. Ello le llevó a la conclusión de que el proceso de acumulación no fue continuo o dicho de otro modo, la causa de la aparición de los fósiles no fue única, como un Diluvio.

Agricola (Georg Bauer, 1494-1555) consideró a los fósiles como minerales, aun reconociendo que se formaron a partir de seres vivos.


Buffon (Georges-Luis Leclerk de Buffon, 1707-1788) los considera restos de organismos vivos diferentes entre si en función de la época en que vivieron. En su obra "Théorie de la Terre" muestra la gran variedad de fósiles y distingue distintos tipos de especies marinas. Afirmaba que "las capas estratificadas resultan de una sedimentación en las aguas que se ha prolongado durante milenios y no solamente durante los 40 días del Diluvio". Divide la Tierra en 6 épocas con duración de 75.000 años y confirma la desaparición de grupos de animales que sólo aparecen como fósiles como ammonites (cuernos de Ammon), ortoceras, nummulites, belemnites, espinas de erizos (piedras judaicas).

Mostró algunas ideas sobre la evolución de las especies que fueron recogidas durante el siglo XIX, por ello es considerado como el fundador de la Paleogeografía. Era un gran conocedor de las faunas de mamíferos actuales, tanto del Viejo, como del Nuevo Mundo lo que le llevó concluir que ambos continentes estuvieron unidos en el pasado, habiendo tenido lugar la separación durante la sexta etapa.


Buffon

Ante la gran cantidad de información acumulada, el naturalista sueco Linnaeus (Carl von Linneo, 1707-1778) establece una nomenclatura para los fósiles. Cada especie recibe un nombre doble que incluye el género y la especie, incorporando tales ideas en su obra "Systema Naturae", cuya primera edición aparece en 1735. En ella, se fija un referente para la nomenclatura biológica, de modo que sólo resultan válidos los nombres que la cumplan.

Es a finales del siglo XVIII y principios de XIX cuando se les empieza a considerar indicadores geológicos. El ingeniero de obras públicas William Smith (1769-1839) descubre, con sus trabajos, que cada formación litológica contiene diferentes tipos de fósiles, es decir, cada estrato de diferente edad muestra fósiles distintos.


Basándose en esto y en numerosos estudios geológicos se formula uno de los principios más importantes de la Geología Histórica: “Los organismos fósiles se sucedieron en un orden definido y determinable y, por consiguiente, cualquier período puede reconocerse por el contenido de sus fósiles". Esta afirmación constituye el Principio de la Sucesión de los fósiles. Es decir, los fósiles presentan una sucesión cronológica determinada que permite documentar la evolución de los acontecimientos biológicos a través del tiempo. En 1799 propone una escala estratigráfica de las formaciones secundarias del oeste de Inglaterra: "Tabular view of the order of strata”.

De forma casi simultánea, el geólogo francés Georges Cuvier (1769-1832) reconoce en los estratos de la cuenca de Paris que los fósiles que contienen no se parecen a los seres actuales y que eran diferentes en cada etapa, existiendo una sucesión de formas de vida, cada vez más parecidas a las actuales, a medida que los estratos son más jóvenes. A partir de ello, Cuvier es considerado el fundador de la Anatomía Comparada y de la Paleontología de los Vertebrados, ello se plasma en la Ley de la Correlación Orgánica.


Ley de la Correlación Orgánica: "Todas las partes del cuerpo del animal están relacionadas según ciertas leyes y la modificación de una de sus partes conlleva la modificación de las demás"

De este modo, Cuvier demostró que es posible, al menos teóricamente, reconstruir un animal completo a partir de algunas de sus piezas aisladas.

Todo esto suponía que existía una "inmovilidad" en las especies y que los cambios observados en especies conservadas en sedimentos de distinta edad se correspondían con "catástrofes geológicas". Sin embargo, esto mostraba una gran equivocación ya que estaba en contra de la Teoría de la Evolución que ya empezó a esbozarse en la obra de Jean-Baptiste Lamarck (1774-1829), "Filosofía Zoológica", aparecida en 1809.

La Teoría de la Evolución fue ampliamente demostrada, en 1859, por Charles Darwin (1809-1882) en su obra "Del Origen de la Especies".


Todo ello ha convertido a los fósiles en los datos que permiten correlacionar la edad de los materiales geológicos en diversas zonas del planeta. Entre los fósiles existen algunos que se encuentran muy diseminados por la Corteza Terrestre y al mismo tiempo se conoce con gran precisión el período geológico en que existieron, son los denominados fósiles índice ó fósiles guía.

En ocasiones no se dispone de fósiles guía, sino de un conjunto de los mismos presentes en una determinada formación. Si se conoce su período de existencia, se puede establecer la edad de la formación como el período en que todos coexistieron. También se pueden extraer conclusiones del estudio conjunto de los fósiles y de las rocas que les contienen. Por ejemplo, una roca caliza que contiene determinados tipos de conchas y que puede haber ocupado una zona marina. También se puede deducir si tales rocas se han encontrado en zonas de costa sometidas a oleaje si los caparazones de los fósiles son gruesos o en zonas tranquilas de alta mar si los caparazones son finos. Esto ayuda a delimitar antiguas líneas de costa. La presencia de corales propios de aguas cálidas, informa de los aspectos climáticos un período concreto.


Así pues, los fósiles permiten conocer la edad de los sedimentos en los que aparecen. Para , hay que tener en cuenta que la mayoría de los fósiles que se han encontrado corresponden a organismos “bastante recientes”, ya que casi no se conservan fósiles anteriores a la Era Paleozoica, es decir, del Precámbrico. Sin embargo, es bien conocido que la vida en la Tierra apareció mucho antes.

Veamos una cronología simplificada:

La Tierra tiene una edad aproximada de 4540 m.a.

Los primeros organismos vivos pudieron aparecer hace 3800 - 3500 m.a., incluso podrían haber aparecido hace 4000 m.a. Evidentemente, esos seres vivos eran muy elementales. Según parece se trataría de organismos unicelulares que se alimentaban de sustancias inorgánicas que serían transformadas para obtener energía y formar la masa celular. Tales organismos se denominan quimilitótrofos. Sin embargo, en esta época no había aparecido aun la fotosíntesis oxigénica.


Hace aproximadamente 3500 m.a. pudieron aparecer las primeras cianobacterias que comenzaron a transformar el anhídrido carbónico del aire en carbonatos y en oxígeno, con la ayuda del agua y de los rayos solares. Como resultado se forman los estromatolitos y la atmósfera empieza a enriquecerse en oxígeno y a empobrecerse en anhídrido carbónico.

Por tanto, los estromatolitos son estructuras creadas en aguas someras por cianobacterias fotosintetizadoras y que tienen una estructura laminada producto de la acumulación sucesiva de capas de carbonato cálcico precipitado por los propios organismos, tomando el anhídrido carbónico del aire. Los estromatolitos fósiles más antiguos que se conocen tienen 3500 m.a., pero se sabe que desde hace 2400 m.a. y hasta hace 1000 m.a., estuvieron muy extendidos, mientras que la atmósfera continuaba enriqueciéndose en oxígeno. Los estromatolitos no han desaparecido del planeta y, en la actualidad, se conocen varias formaciones activas (Bahía de Shark, Australia).


Las aguas marinas poco profundas alrededor de las masas continentales proporcionaron grandes hábitats donde proliferaron los estromatolitos construidos por cianobacterias. Esas cianobacterias, a través de la fotosíntesis, absorbieron gran parte del CO2 de la atmósfera original y bombearon ingentes cantidades de O2.

En los primeros tiempos, entre hace 2500 y 1800 M.A. ese oxígeno se invirtió en la oxidación de todo el Fe++ que se había acumulado disuelto en los océanos y que precipitó en forma de óxidos férricos (hematites y magnetita) dando lugar a las l l a m a d a s f o r m a c i o n e s d e h i e r r o s bandeados y que, actualmente, constituyen las mayores reservas de mineral de hierro del planeta. Una vez que el Fe++ se oxida, el oxígeno que se sigue produciendo pasó a disolverse en el agua y luego fue liberado en la atmósfera.Bandeados de Fe


Hace 1850 - 1800 m.a. debidas al boom del oxígeno, aparecen las primeras células eucariotas, que ya contienen orgánulos, más menos complejos.

Gyrpania, 1900 m.a.Michigan (USA)

Impresión carbonosa de un alga

Montana (USA)

Hace 1700 m.a. pudieron aparecer los primeros organismos eucariotas pluricelulares en los que existía una diferenciación celular que permitía la realización de funciones especializadas, y se conservan como películas carbonosas.


Hace 1400 - 1200 m.a. tiene lugar una súbita radiación en los eucariotas, dando un ascenso a grupos como las algas superiores, hongos y animales. De esa época existen ya trazas fósiles de animales que se movían por el interior del sedimento y se alimentaban de él. Al mismo tiempo, decrece la diversidad y abundancia de estromatolitos probablemente debido a la acción de depredadores.

Se cree que hace 1000 m.a. pudieron aparecer los primeros poríferos (esponjas) y celentéreos tipo cnidario (medusas y corales).

Entre 900 y 600 M.A., también hubo varios episodios de glaciaciones que alcanzaron a prácticamente la totalidad del planeta, convirtiéndolo en una inmensa bola de hielo (snowball Earth). El origen de estas glaciaciones es discutido, pero el caso es que coinciden con la extinción en masa del microplancton que había dominado durante el Proterozoico, y no se tiene evidencia sobre la existencia de plantas terrestres hasta hace 450 m.a.


Al final del Proterozoico (600-550 M.A.), y tras las glaciaciones, aparece la primera fauna bien diversificada en la historia de la Tierra. Se trata de una comunidad de extraños organismos, generalmente preservados como impresiones en el sedimento y que ha sido reconocida prácticamente a nivel mundial. Es la llamada biota o fauna de Ediacara (localidad australiana en la que se descubrieron los primeros representantes de esa fauna). En su mayor parte está compuesta por animales de cuerpo blando en forma de disco u hoja, aunque existen algunas formas con esqueletos orgánicos e incluso débilmente mineralizados.

Al final del Precámbrico, en el Periodo Ediacárico (635 - 542 m.a. aparecen los animales invertebrados.

Tribrachidium Dickinsonia Parvancorina Cyclomedusa


Fósiles típicos de la biota o fauna de Ediacara: Spriggina, Charniodiscus, Charnia, Yorgia, Sabellidites, Namacalathus, Kimberella, Cloudina, Anfesta y Hiemalora con Conomedusites.


Hace 525 m.a. se produce la Explosión del Cámbrico, donde aparecen los primeros animales vertebrados, en unos 25-30 m.a. Los primeros organismos son de difícil filiación, pero otros son más conocidos, como los moluscos monoplacóforos. También aparecen los trilobites, unos artrópodos con esqueleto externo dividido en 3 zonas (Cefalón, Tórax y Pigidio). Los trilobites ocuparon todos los ambientes marinos y se alimentaban de todo tipo de materiales, incluso de carroña. Sus huellas se denominan crucianas

Moluscos monoplacóforos, Arqueociátido-Porífero, Equinodermo, Trilobites-Artrópodo y Zoantario-Cnidario.


En el Ordovícico (488 - 444 m.a.) los trilobites alcanzan gran importancia, aunque se acabaron extinguiendo al final del Periodo Pérmico (299 - 251 m.a.), cuando una gran extinción acabó con el 90% de la vida en el planeta. Pero la gran explosión de la vida en el Cámbrico no se limita a formas con esqueleto calcificado. También aparecen otros muchos organismos de cuerpo blando que han llegado a conservarse como fósiles en ambientes particulares como en Burgess Shale (Canadá). Incluyen algas, poríferos, anélidos, priapúlidos, onicóforos, artrópodos, los primeros cordados y otros muchos, algunos de los cuales son imposibles de asignar a los filos que conocemos en la actualidad.


Los restos de vertebrados más antiguos aparecen ya en el Cámbrico superior. Se trata de peces ostracodermos, que eran agnatos (carecían de mandíbulas) y tenían la parte anterior del cuerpo recubierta por un gran escudo óseo. Su tamaño era menor de 30 cm de longitud. Vivían cerca del fondo en aguas someras. Durante el Cámbrico superior y el Ordovícico son exclusivamente marinos, pero a partir del Silúrico ocupan también aguas continentales. Se extinguieron al final del Devónico.


Los peces mandibulados más antiguos son los acantodios, que aparecen en el Silúrico inferior y se extinguen en el Pérmico. Más diversificados y de hasta 12 m de longitud fueron los placodermos. Se caracterizaban por tener varias placas óseas recubriendo la parte anterior del cuerpo. Los dientes eran proyecciones de las placas óseas de la mandíbula. Aparecieron a finales del Silúrico y se extinguen en el Carbonífero inferior.


Los condrictios (peces cartilaginosos) están presentes a partir del Devónico inferior y los tiburones primitivos ya eran abundantes al final de ese período. Los osteictios (peces óseos) también aparecieron durante el Devónico, estando ya representados tanto por actinopetrigios (peces de aletas radiadas) como por sarcopterigios (peces de aletas lobuladas). De ellos derivaron los anfibios en la parte superior del Devónico.


Algunos sarcopterigios tenían aletas lobuladas con huesos articulados que les permitían desplazarse por zonas pantanosas y pulmones rudimentarios con los que podían extraer oxígeno del aire.

Actualmente se dispone de un registro fósil bastante completo que permite reconstruir todos los pasos intermedios que condujeron a la aparición de los primeros anfibios y que implica no sólo la transformación de las aletas en patas, sino también cambios en el resto del esqueleto. Los primeros anfibios son formas grandes, de más de un metro de longitud. En el Devónico terminal son todavía escasos pero se diversificaron rápidamente y fueron muy abundantes durante el Carbonífero y el Pérmico inferior.


Los anfibios nunca llegaron a colonizar totalmente los medios terrestres debido a su dependencia de los medios acuáticos para el desarrollo de sus huevos. Por el contrario, la aparición del huevo amniota liberó a los reptiles de esta limitación. Muchas de las diferencias entre anfibios y reptiles son fisiológicas, pero ambos grupos difieren también en la estructura del cráneo, la mandíbula, la posición del oído y en la forma de vértebras y patas, por lo que se puede afirmar que los primeros reptiles aparecen ya en el Carbonífero inferior. Estas primeras formas eran animales pequeños que se alimentaban de larvas e insectos.


Los primeros reptiles eran anápsidos, es decir, carecían de aberturas temporales en el cráneo, como las tortugas, aunque el origen de estas últimas es posterior y más discutido. Esas formas primitivas dieron lugar básicamente a dos grandes grupos de reptiles, los sinápsidos, con una sola abertura temporal y una gran vela dorsal que actuaría como termorregulador y que se extinguen en el Pérmico (299 - 251 m.a.), y los terápsidos, probablemente endotérmicos y que constituyen el grupo principal de reptiles de donde proceden los mamíferos. El tercer grupo de reptiles son los diápsidos, con dos aberturas temporales y que agrupa al resto de reptiles y sus descendientes, las aves.


Al igual que los animales, también durante el Paleozoico las plantas pasaron del mar a la tierra. Los primeros restos vegetales conocidos proceden del Ordovícico medio-superior de Libia y son esporas y restos de cutícula.

Primeros restos de plantas terrestres y Cooksonia (la 1ª planta terrestre conocida)


Durante el Periodo Triásico (251 - 200 m.a.) los Arcosaurios (una subclase de los Diápsidos) se convierten en los vertebrados terrestres más abundantes, desplazando a los Terópsidos. A partir de los Arcosaurios aparecen los dinosaurios que dominaron la Tierra durante los Periodos Jurásico y Cretácico. Mientras tanto, los primeros mamíferos eran de pequeño tamaño y se alimentaban principalmente de insectos.

Mesozoico (251-65 m.a.). Reptiles (Dinosaurios)


Hace 65 m.a se produce la Extinción K-T (Cretacico-Terciario) que marca el final del Mesozoico (Era de los Reptiles) y el comienzo del Cenozoico (Era de los Mamíferos). Durante esta extinción desaparece una buena parte de los dinosaurios (los dinosaurios no aviarios), pero desde hacía un tiempo, una parte de los dinosaurios había comenzado una evolución que conduciría a las aves actuales. La extinción de los dinosaurios permitió la evolución de los mamíferos que aumentaron en número de especies y en población global.

Durante el Cretácico Inferior aparecieron las plantas con flores (las angiospermas o magnoliofitas), muy probablemente en relación con la evolución de los insectos polinizadores. Estas plantas, junto con el fitoplancton marino, aportaban una buena parte de la materia orgánica necesaria para la vida.

Los primero homínidos pudieron aparecer hace 6 m.a., desde entonces la evolución del tamaño del cerebro fue marcando la aparición del hombre actual.


A la vista de todo lo anterior, la mayoría de los fósiles que se pueden encontrar corresponden a las épocas más recientes, es decir a las que forman parte del Eón Fanerozoico o de la Vida Visible, que comprende las eras Paleozoica, Mesozoica y Cenozoica.

También conviene tener en cuenta que las condiciones ambientales influyen mucho en el proceso de fosilización y en la conservación a través de un largo periodo de tiempo. Los fósiles que mejor se conservan son aquellos que corresponden a organismos con partes duras. En el caso de los invertebrados hablaríamos de artrópodos (crustáceos, insectos y arácnidos), moluscos (bivalvos, cefalópodos, gasterópodos, monoplacóforos, escafópodos,..), equinodermos, etc.. En los vertebrados los restos que mejor se conservan son los huesos y los dientes. Entre los vegetales también se pueden reconocer muchos organismos, principalmente aquellos que tenían grandes y resistentes estructuras de madera, pero también pueden aparecer huellas de hojas y de semillas. En este sentido, los hallazgos que suministran los yacimientos del Carbonífero han sido de gran importancia.


Formación de los fósiles

La formación de un fósil (fosilización), es el conjunto de procesos en los que la materia viva se transforma en un resto mineralizado. Conviene señalar que respecto a los seres vivos (animales y plantas) se puede hablar de partes blandas y de partes duras. Las partes blandas, una vez producida la muerte, suelen desaparecer por fermentación y putrefacción. Las partes duras, aunque más lentamente que las blandas, también suelen desaparecer. Sin embargo, pueden darse una serie de circunstancias favorables para que tenga lugar la fosilización, incluso, com mayores dificultades, en las partes blandas.


Para que comience la fosilización es necesario que los sedimentos con determinadas propiedades físicas y químicas recubran rápidamente al organismo recién fallecido. Cuanto más rápida sea dicha sedimentación mejor será la posterior conservación de los restos. Sin embargo, hay factores que impiden la formación de los fósiles, como fuertes oleajes o la presencia de cantos en continuo movimiento que pueden romper parcial o totalmente los restos del organismo.

Cuando comienza la descomposición de la materia orgánica se produce un aumento en la porosidad de las partes duras que comienzan a absorber disoluciones ricas en elementos minerales que circulan por los materiales sedimentarios. Sobre la superficie de los componentes duros se producen recristalizaciones y minerales como el aragonito, presente en muchas partes duras de los organismos vivos, se transforma en su polimorfo calcita, que es una fase mucho más estable en estos medios sedimentarios donde se producen procesos de diagénesis.


A veces las sustancias carbonatadas se disuelven en disoluciones ácidas y sólo queda el molde mineralizado del interior o molde interno. En ocasiones se producen reemplazamientos espaciales de unos cristales por otros, de modo que sólo se conserve la forma externa de las partes duras afectadas, como sucede en las conchas de moluscos.

También puede darse el caso de una sustitución, molécula a molécula, de la materia orgánica o del carbonato de calcio, por sílice, como ocurre en los árboles silicificados en los que se conserva la morfología de sus estructuras, pero formadas por otro material.

Otros materiales que pueden ser vehículos para constituir fósiles son los fosfatos de calcio, óxidos de hierro, la pirita, el asfalto o el ámbar. En ocasiones ocurre que materiales como la quitina o la lignina se carbonizan por la falta de oxígeno. También se han encontrado partes blandas de seres vivos conservadas en hielo o en resinas (ámbar).


Esqueleto de poríferos “vítreo”, con esqueleto mineral compuesto por espículas silíceasMuseo Marítimo del Cantábrico


Los factores químicos influyen decisivamente sobre el proceso de fosilización. Los componentes calcáreos no se conservan en las turberas ya que la acidez es muy elevada. Tampoco se conservan durante mucho tiempo tales componentes calcáreos a profundidades marinas muy elevadas (más de 5 km) ya que el carbonato de calcio se solubiliza con rapidez. Se sabe que la fosilización es más difícil en medios terrestres que en medios marinos y lacustres, la mayor parte de los fósiles se han formado en depósitos calcáreos y silíceos bajo las aguas. En medios terrestres la fosilización puede tener lugar cuando los restos se cubren con rapidez por arenas o cenizas volcánicas. En raras ocasiones las partes blandas de los seres vivos pueden conservarse como ocurre en zonas desérticas o en algunas cuevas alejadas de la superficie y poco aireadas.


Se debe considerar que los procesos de fosilización afectan a una parte mínima de los seres de la Corteza Terrestre, por lo que cada ejemplar puede mostrar un gran valor científico al ser representativo de una gran cantidad de seres que vivieron hace mucho tiempo.

Ángel Carmelo Prieto Colorado

Física de la Materia Condensada, Cristalografía y Mineralogía

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