Las icnitas

Hemos visto que las icnitas son los restos indirectos fosilizados de la actividad de los organismos de épocas pasadas. Las icnitas pueden ser las marcas de desplazamiento, como los rastros continuos dejados por el avance de un crustáceo o gusano, o las marcas de las pisadas de un dinosaurio. Y aunque generalmente no se sepa qué especie fue la que produjó la huella, si es posible determinar el grupo de dinosaurios al que pertenece, e incluso, tras un estudio detallado, obtener información sobre el tamaño, comportamiento y ecología del animal que la produjo, especialmente si se encuentran formando un rastro. Los tipos de icnitas que trataremos son las huellas de paso y los rastros, siendo las primeras la impresión dejada por una mano o pie en el sustrato por un tetrápodo, y los segundos la sucesión de tres o más huellas de paso del mismo individuo, en el caso de ser bípedo, o de tres pares de mano-pie, en caso de un cuadrúpedo.

Breve historía de la paleoicnología

Las primeras icnitas del mundo fueron encontradas en 1802 en Massachusetts, en una graja a 15 millas al norte de Connecticut (en South Hadley), por un chico llamado Pliny Moody; encontró un bloque de piedra con cinco huellas tridáctilas que su familia usó como ornamento durante algún tiempo. Más gente de la zona encontró huellas similares, que fueron interpretadas como las de un pájaro gigante antiguo, algunas de ellas similares a las de un pavo. Los ciudadanos de Greenfield, en 1835, decidieron colocar estas piedras en el pavimento de la ciudad, y esto llamó la atención del Dr. Edward Hichtcock, un sacerdote profesor del Amherst College entre 1825 y 1864, que comenzó a estudiar las huellas y dedujó, observando su variedad y analizando miles de ellas, que pertenecían a diversos grupos de organismos, que erroneamente atribuyó a aves; su trabajo, hoy un clásico, describe con precisión y minucioso detalle las huellas encontradas, y fue publicado en 1858 bajo el título Ichnology of New England.

En Europa fue Henry Duncan (1774-1846) el pionero; era un clérigo, filósofo, escritor, arqueólogo y otras varias más; en 1824, mientras ejercía como sacerdote en Ruthwell (Escocia), le presentaron un bloque de arenisca roja procedente de Corncockle Muir en Annandale que tenía varias huellas. Sabiendo que eran las huellas de un animal, escribió al reverendo William Buckland, geólogo de la Universidad de Oxford, para pedirle su opinión, y éste le urgió para publicar su descubrimiento, lo que tuvo lugar en 1831, siendo ésta la primera publicación de la evidencia fósil de huellas de dinosaurio.

Pero la personalidad más importante en paleoicnología ha sido Roland T. Bird, que, a pesar de no tener una formación en paleontología, le encantaba buscar fósiles en el oeste americano entre 1930 y 1950. Fue un importante investigador en Howe Quarry, Wyoming, el principal yacimiento de huesos de dinosaurios del mundo, pero es mundialmente conocido por haber descubierto y estudiado los rastros de dinosaurios del Cretácico en Glen Rose, Texas, que son los mayores encontrados en EEUU. Sus estudios han puesto de manifiesto comportamientos en los dinosaurios hasta entonces no conocidos, entre ellos el gregarismo

En España, la primera referencia de icnitas que existe pertenece a Salvador Calderón, que en 1897 descubre las huellas de un reptil cuadrúpedo, no dinosaurio, encontrado en Molina de Aragón. Pero la icnología española comienza realmente en 1971, con la publicación de un trabajo por Lourdes Casanova y José Santafé sobre las icnitas de La Rioja. En Asturias, el profesor de la Universidad de Oviedo y geólogo José Carlos García-Ramos descubre en 1969 las grandes huellas de saurópodos de la playa de La Griega (Colunga), y publica en 1977 el primer trabajo sobre las icnitas de Asturias, comenzando así un estudio que ha aportado gran cantidad de información sobre la vida de los dinosaurios (fotografía superior, rastro de saurópodo en los acantilados de Lastres, © Juan Luis Menéndez).

Formación de las icnitas

Es posible encontrar icnitas en aquellos estratos geológicos formados durante la época en la que vivieron los dinosaurios, es decir, en los correspondientes al Mesozoico, que incluye el Triásico, Jurásico y Cretácico. En estos estratos existen millones de huellas creadas por ellos, los cuales, aunque solamente podían dejar un esqueleto, podían producir un número incontable de huellas. Las huellas se formaron en ambientes muy diferentes a aquellos en los que se encuentran, pero son los mismos en los que es posible observar huellas hoy día, como en las rías, donde abundan, orillas de ríos, desiertos, etc., pero siempre en zonas donde los aportes de sedimento son altos, como se observa en las fotografías inferiores.

Rastro de gaviota en sedimento arenoso fangoso de la ría de Avilés.


Rastro de lagartija roquera (Podarcis muralis), en el que se puede ver la impresión de las patas y manos y el arrastre de la cola. Playa del Espartal.

El sustrato ideal para la conservación de las huellas es sin duda el sedimento arcilloso con cierto grado de consolidación y plasticidad. Al caminar el dinosaurio sobre este sedimento producía la impresión de sus pies o manos, que al permanecer expuestas durante un tiempo al exterior se secaba y endurecía ligeramente para resistir el enterramiento posterior sin deformarse. Este enterramiento se debería producir por un sedimento diferente al que forma el sustrato, como arenas, para que, posteriormente, se puedan separar las capas con facilidad mostrando la huella. Una vez enterrada la huella, comienza el proceso de fosilización que durará millones de años y terminará con la petrificación de la huella. Después, son las fuerzas tectónicas, como los pliegues y fallas, que en conjunto con la acción del viento o del mar, producen el afloramiento y erosión de las capas de roca que cubren las huellas dejándolas a la vista.

De esta pisada del dinosaurio es posible obtener tres tipos diferentes de fósiles:

• La huella real o molde natural, que es la creada directamente por el dinosaurio.
  
  
• El contramolde, que es el material con el que se rellenó el hueco creado por la huella. Suelen aparecer como abultamientos en la superficie inferior de la capa (fotografía derecha, contramolde de mano y pie de saurópodo, Tereñes. © Juan Luis Menéndez).
  
  
• Las subhuellas. Son originadas a la vez que la huella real, ya que las capas de sustrato inferiores a la superficie pisada pueden verse deformadas, formando una serie de impresiones con contornos más difusos que la huella original y que pueden dar lugar a conclusiones equivocadas al enmascarar ciertos rasgos necesarios para la correcta determinación del grupo de dinosaurios que ha la producido

Además de las variables que pueden considerarse iniciales para la correcta fosilización de la huella, existen otras que intervienen en su conservación y que producen cambios en la forma y tamaño de la huella.

• La principal y más importante es la consistencia del sustrato; las mejores huellas se producen en sustratos que no son ni muy duros ni muy blandos. Si el sustrato es muy blando, por tener un alto contenido en agua, al levantar el dinosaurio el pie, parte del sedimento entra dentro de la impresión y produce la deformación y distorsión de la misma; este fenómeno, conocido como colapso, es bastante frecuente en el yacimiento asturiano del Faro de Tazones, donde se pueden observar huellas con impresiones de los dedos largas y estrechas producidas por el colapso de los mismos. Además, este tipo de sustratos puede originar subhuellas. Si el sustrato es duro, algunas características de la anatomía del pie o mano pueden no imprimirse.
  

• La erosión, ya sea durante la formación de la huella o su aparición actúal pueden alterar la forma de la huella, o incluso es posible que origine depresiónes en el sustrato que pueden confundirse con huellas.
  

• Enmascaramiento: es posible que rastros completos formados por contramoldes estén enmascarados por capas de sedimento o del estrato al que pertenecen y no permiten que se diferencien correctamente al tener el mismo color y textura. Es después de que se haya erosionado el material circundante cuando el rastro queda a la vista; esto es algo que ha ocurrido frecuentemente.
  

• En otras ocasiones puede ocurrir que debido a un deslizamiento del pie durante la pisada se origine una huella un tanto diferente que pueda inducir a conclusiones erróneas durante su estudio.
  

Morfología de las icnitas

Es prácticamente imposible conocer a que especie corresponde una determinada huella, por lo que se clasifican a nivel de los grandes grupos de dinosaurios que hemos visto, cada uno con una morfología de huella propia debido a su anatomía, aunque pueden confundirse entre si dependiendo del estado de conservación y alteraciones sufridas durante la fosilización como las vistas anteriormente, especialmente si se trata de subhuellas. Los principales tipos de huellas que se han encontrado en Asturias son las correspondientes a los siguientes grupos:

• Terópodos no avianos: a ellos corresponden las huellas tridáctilas. Al tener los brazos cortos, no tenían la suficiente fuerza para soportar sobre ellos el peso del cuerpo, por lo que se desplazaban de forma bípeda; estos pequeños brazos eran usados para la caza o manipulación del alimento al tratarse de dinosaurios carnívoros. La huella es más larga que ancha, y en las bien conservadas es característico un entrante tras el dedo II, que es el más interno, lo que permite diferenciar entre huellas de pie derecho o izquierdo según la posición del mismo. Los dedos son largos y estrechos, y suelen terminar en una prolongación aguda correspondiente a la garra; en algunas incluso se pueden apreciar las impresiones de las almohadillas de los dedos; los ángulos interdigitales son pequeños o intermedios (fotografía superior, huella de terópodo, Tereñes. © Juan Luis Menéndez). Los dinosaurios bípedos tienen cuatro dedos en sus pies, pero por lo general sólo se marcan tres en la huella debido a que el cuarto, llamado hállux, se encuentra elevado en la parte trasera de la pata, por lo que rara vez se presenta en las icnitas, y cuando lo hace es muy suavemente.
  
  

• Ornitópodos: también bípedos, al igual que los anteriores, la huella de su pie es tridáctila, pero difiere de la anterior por ser tan anchas como largas o ligeramente más anchas que largas. Los dedos son cortos y anchos, tienen el extremo redondeado, a veces apuntado, pero nunca de la forma que se presenta en los terópodos; los ángulos interdigitales son altos, intermedios entre los presentados por los terópodos y los que presentan la aves. En cada de dedo presentan una almohadilla y hay otra en la zona posterior de la huella. A no ser que formen parte de un rastro es difícil conocer a qué pie pertenece la huella, ya que en la parte posterior no tienen el entrante que tenían las huellas de terópodos, si no que el extremo es redondeado y puede tener una o dos escotaduras que le dan un aspecto simétrico. En el caso de que la huella haya sido creada por un pequeño ornitópodo, sus gráciles y finos dedos pueden dejar una impresión semejante a la dejada por un terópodo pequeño, haciendo difícil la clasificación correcta de la huella. En ocasiones los ornitópodos dejan también huellas de sus manos, que son diferentes en tamaño y forma de las de los pies, y pueden adoptar diversas formas según la familia (fotografía superior, icnita de ornitópodo; Tereñes. © Juan Luis Menéndez). Es necesario hacer notar que estos dos grupos de ornitópodos, los terópodos y los ornitópodos, eran digitigrados, es decir, caminaban sobre sus dedos, sin apoyando la planta completa del pie; cuando por alguna razón la apoyaban, junto con la marca del hállux, originaban huellas alargadas, que fueron interpretadas hace tiempo por los creacionistas como huellas de gigantes, para demostrar que hombre y dinosaurios convivieron y de esta forma rechazar la teoría de la evolución.
  
  

• Aves: las icnitas originadas por las aves son más largas que anchas, con largos dedos terminados en garras, con almohadillas tan sólo presentes en el dedo central; presentan también la marca del hállux, dirigido hacia la parte trasera de la huella. Los ángulos interdigitales son altos entre el dedo II y el IV, oscilando entre los 100 y 150º.
  
  

• Saurópodos: al contrario de los anteriores, los saurópodos eran dinosaurios cuadrúpedos, por lo que es posible encontrar huellas correspondientes a sus pies o sus manos. Las formadas por los pies son subredondeadas, ovaladas, con el borde posterior redondeado. Si la huella se encuentra en buen estado de conservación es posible observar las impresiones de los dedos delanteros, que se encuentran curvados y dirigidos al exterior del pie. Las impresiones de la mano tienen forma de media luna, más anchas que largas, y son semejantes a las creadas por un elefante; carecen de información para poder afirmar a qué mano pertenecen, excepto que presenten un pequeño abultamiento en la parte interior correspondiente al dedo I o se encuentren formando parte de un rastro.
  
  

  
  Huella de saurópodo, en la que se observa la impresión de la mano (izquierda) con forma de media luna, y del pie (izquierda). Playa de la Griega.
  
  
  Huella correspondiente a la pata trasera de un saurópodo en la que se aprecian las impresiones de sus cinco dedos. Faro de Tazones.
  

• Tireóforos: de este grupo de dinosaurios cuadrúpedos se han encontrado pocas huellas de sus pies y todavía menos de sus manos. Las primeras son huellas ovaladas, subtriangulares, alargadas, más anchas en su parte anterior donde se aprecian los dedos, cortos y dirigidos hacia adelante, tres en los estegosaurios y cuatro en los anquilosaurios, siendo por tanto una huella simétrica. Las huellas de las manos tienen, como en los saurópodos, forma de media luna, pero nunca tan marcada, y si se encuentran bien conservadas dejan ver los cuatro dedos delanteros de los estegosaurios y los cinco de los anquilosaurios.

 

 

 

Mediciones

Los científicos, antes de formular cualquier tipo de conclusión, han de seguir una serie de pasos que vienen definidos por el método científico, y uno de ellos consiste en la toma de datos que analizados posteriormente permitan formular las conclusiones adecuadas. En este apartado trataremos la toma de datos, que en este caso se refiere a las mediciones que se realizan sobre las huellas y los rastros. Estas medidas aparecen resumidas en las siguientes figuras:

Fig. 1. Medidas a tomar en un rastro de dinosaurio bípedo




Fig. 2. Medidas a tomar en el rastro de un dinosaurio cuadrúpedo


 

Fig. 3. Medidas a tomar en una huella tridáctila
Fig. 4. Medidas a tomar en un par mano-pie de cuadrúpedo

Leyenda:

Medidas en rastros

Lm: línea media del rastro
Lr: longitud del rastro, comprendido entre la parte posterior de la primera icnita y la anterior de la última según el sentido de avance
Ae: anchura externa del rastro
Ai: anchura interna del rastro
P: paso; distancia entre dos puntos equivalentes de dos huellas consecutivas alternas, bien sean de manos o pies
Ap: ángulo de paso; se forma entre tres puntos idénticos de tres huellas consecutivas de mano o pie
Dg: distancia glenoacetabular; distancia entre el centro de la línea que une dos huellas de mano consecutivas alternas y el centro de la línea que une dos huellas de pie, consecutivos y alternos. Es una medida a tomar en rastros de cuadrúpedos
Ar: ángulo de rotación de icnitas
Z: zancada; distancia entre dos puntos equivalentes de dos icnitas consecutivas del mismo lado del cuerpo; puede medirse en las icnitas de manos o de pies.

Medidas en huellas
L: longitud de la huella
A: anchura de la huella
L (II, III, IV): longitud de los dedos
A (II, III, IV): anchura de los dedos
a: ángulo formado por los dedos II y III
b: ángulo formado por los dedos III y IV
Lp: longitud total del par mano - pie
Di: distancia entre la parte anterior de la mano y la del pie

Una vez obtenidos estos datos ya es posible su interpretación y la obtención de conclusiones que pongan de manifiesto el comportamiento de los creadores de las huellas.

Interpretación de los datos obtenidos

Son sin duda los huesos los que más información aportan sobre los dinosaurios, pero debido a los pocos restos encontrados, se emplean las icnitas como forma indirecta de obtener información sobre los mismos. Así, los rastros pueden indicar si el dinosaurio estaba andando, trotando, corriendo o incluso vadeando; también informan sobre si el animal se encontraba a dos patas, a cuatro, o alternando una postura u otra; es posible calcular aproximadamente la velocidad a la que estaba viajando cuando creó las huellas, si arrastraba su cola o la postura que tenía en reposo.

Las huellas individuales indican el tamaño y forma del pie del reptil y su número de dedos y si están muy bien conservadas, incluso pueden revelar detalles de su anatomía, como la presencia de almohadillas digitales o músculos. Pueden incluso mostrar impresiones de la piel.

Proporcionan pistas del comportamiento social de los mismos y del ambiente en el que vivieron. Existen zonas, incluso en Asturias, que muestran varios rastros paralelos en la misma dirección, que pueden indicar un comportamiento gregario, la presencia de grupos de herbívoros buscando alimento o incluso puede que se tratara de una zona de paso obligada, como la orilla de un río, una laguna o un bajío. Existen evidencias del desplazamiento en manada de dinosaurios herbívoros, para conseguir de esta forma la protección ante los carnívoros que proporciona el grupo. También es posible realizar estimaciones sobre la cadena trófica según la proporción de huellas de carnívoros y de herbívoros.

En este tipo de estudios ha sido muy importante la aportación del profesor de Zoología de la Universidad de Leeds R. McNeil Alexander, el cual publicó en 1976 en la prestigiosa revista Nature un artículo, Estimates of speeds in dinosaurs, en el que sugiere que la altura de la cadera (h) de un dinosaurio oscila entre 3.6 y 4.3 veces la longitud de su huella (L), tras haber realizado correlaciones entre datos obtenidos de huellas y esqueletos de varios animales vivientes, entre ellos mamíferos y aves; desde entonces, h=4L se ha convertido en una fácil regla para calcular la altura de cadera de los animales. Sin embargo, posteriormente otro científico llamado R. A. Thulborn, de la Universidad de Queensland, en su trabajo Dinosaur traces (1990) estableció estos mismos parámetros para los diferentes grupos de dinosaurios atendiendo a su tamaño:

L< 25 cm
Terópodos pequeños: h=4.5L
Ornitópodos pequeños: h=4.8L
Pequeños dinosaurios bípedos: h=4.6L

L > 25 cm
Terópodos grandes: h=4.9L
Ornitópodos grandes: h=5.9L
Grandes dinosaurios bípedos: h=5.7L

Para los dinosaurios cuadrúpedos las recomendaciones eran menos fiables ya que el pie trasero tenía una gran zona almohadillada que podía variar. Thulborn sugirió h=5.9L, pero otros como Lockley pensaron en h=4A, pero la mejor estima general y más usada es h=4.6L. Para otros grupos de dinosaurios, a partir de las reconstrucciones de sus esqueletos se han obtenido las siguientes relaciones:

Un vez encontrada la forma de calcular la altura de la cadera, Alexander pudo determinar tres tipos diferentes de marcha o formas de andar, que venían determinados por la relación entre la zancada (z) y la altura de la cadera (h): cuando la relación z/h es inferior a 2, el dinosaurio paseaba, y si es mayor de 2.9 se desplazaba a la carrera; en los valores intermedios, se encontraba al trote.

Es posible estimar también la velocidad del animal. Un primer vistazo al rastro ya puede indicar al ojo de una persona acostumbrada a su estudio si el dinosaurio avanzaba rápida o lentamente; un rastro que tenga unas huellas con el borde posterior más hundido, una zancada elevada, que el rastro sea estrecho y los ángulos de paso sean altos, oscilando en torno a los 175º, indican que la velocidad sería alta y al revés. De todas formas, para obtener valores absolutos de la velocidad, Alexander creó además otra ecuación alométrica que relaciona la velocidad (V) de cualquier animal con la altura de su cadera (h) y la longitud de la zancada (Z) tras la examinación de varios grupos de animales actuales, por lo que puede considerarse un modelo general:

donde g es la aceleración de la gravedad.

Thulborn, en su trabajo, propuso para los rastros cuya marcha sea a la carrera, la siguiente fórmula:

y calculó además diversas velocidades para los siguientes grupos:

• Sauropodomorfos: 5 km/h, aproximado a la velocidad de una persona andando.
• Estegosauros y anquilosauros: 6 - 8 km/h.
• La mayoría de los saurópodos caminaban entre 12 y 17 km/h, alcanzando máximos de 20 - 30 km/h.
• Grandes terópodos y ornitópodos: 20 km/h.
• Ceratopsidos: 25 km/h.
• Pequeños terópodos y ornitópodos: 40 km/h.

Es posible obtener datos además sobre la salud de los dinosaurios examinando sus rastros, entre los que son de destacar la presencia de rastros creados por dinosarios cojos en Marruecos y Portugal, en los que alternan pasos cortos de un pie con largos de otro, como muestra la figura 5.