Paleontología y fósiles. La fosilización

La paleontología es la ciencia que estudia los seres vivos que han poblado la tierra antes de nuestra época, sus relaciones y distrubución temporal; es por tanto una mezcla de dos ciencias, la biología y la geología, ya que pretende estudiar la flora y fauna pasadas, además de su ecología y distribución a lo largo de la escala geológica. Todo esto se resume en la misma palabra paleontología, que quiere decir "estudio de los seres antiguos".

La forma que tiene la paleontología de estudiar estos seres de épocas pasadas es mediante el estudio de los fósiles, que no son más que los restos, ya sean directos como un hueso o indirectos como una huella, que han dejado y perdurado hasta la actualidad. Se consideran fósiles cuando su antiguedad es superior a los 10.000 años.

Los fósiles se encuentran en rocas sedimentarias, que en su época fueron sedimentos, como barro o arena, que fueron depositados en los océanos, lagos, lagunas, ríos o arroyos. Es muy raro encontrarlos en las rocas metamórficas debido a las altas temperaturas y presiones que alcanzan en su transformación y lógicamente, es imposible encontrarlos en las rocas de origen magmático.

El proceso de fosilización es aquel en el que un organismo, algunas de sus partes, sus huellas o incluso los productos de su metabolismo, pasan a formar parte del registro fósil. Es un proceso complejo, que dura millones de años y puede considerarse una suerte que los restos perduren, ya que se ven sometidos a una serie de alteraciones que la mayor parte de las veces acaba con su pérdida.

Este proceso comienza con la muerte del organismo y el comienzo de su descomposición por el ataque de las bacterias, que incluso hasta pudo haber sido desarticulado por los depredadores que le dieron muerte y posteriormente comieron sus partes blandas. Cuanto menos tiempo esté el organismo expuesto al exterior más posibilidades hay de que fosilice, para lo cual, lo mejor es sufrir un enterramiento rápido. Este enterramiento puede producirse de variadas formas, como por ejemplo quedar en la desembocadura de un río, donde hay altos aportes de sedimentos, en la orilla de un río durante una avenida, quedarse atrapados en una zona fangosa o incluso bajo una lluvia de cenizas o tormenta de arena. El hermetismo de la envoltura es también importante para una correcta fosilización.

El primer paso de la fosilización es la desaparición de las partes blandas, que muy excepcionalmente son conservadas; así, existen insectos atrapados en ambar (resina fósil), vertebrados atrapados en charcas de petróleo o incluso se han hallado mamuts congelados en Siberia. Son las partes duras del organismo, como los huesos o conchas, las que son más fáciles de fosilizar. Cuando se eliminan las partes blandas y las duras quedan expuestas, comienza en ellas un proceso químico en el que se sustituyen los compuestos orgánicos del mismo por otros inorgánicos, conocido como mineralización. Dependiendo de la composición del organismo y del sedimento, habrá diferentes tipos de mineralización:

1. Carbonatación: ya que la mayor parte de las rocas sedimentarias tienen un alto contenido en calcita, este proceso es el más frecuente, y consiste en la sustitución de los restos orgánicos duros del organismo por carbonato cálcico en forma de calcita. Los corales, que ya tienen el esqueleto formado por carbonato cálcico, al igual que las conchas de los moluscos, fosilizan más fácilmente permitiendo conservarse en ellos gran número de detalles.
   
   
2. Silicificación: en ocasiones el sílice da lugar a soluciones que actúan como fosilizantes, siendo su forma más estable y común la calcedonia. Es posible encontrar fósiles silicificados incluso en rocas calizas, siendo los más frecuentes foraminíferos, ammonites, braquiópodos y gasterópodos y entre los vegetales los jaspes xiloides procedentes de la fosilización de troncos y ramas.
   
   
3. Piritización: cuando la descomposición de la matería orgánica se realiza en condiciones sin oxígeno, anaeróbicas, las bacterias encargadas de esta descomposición tienen un metabolismo a base de azufre que da como resultado la formación de ácido sulfhídrico. Éste reacciona con sales de hierro del agua y como resultado se forma marcasita y pirita, que son las que sustituyen la materia orgánica del organismo. Los fósiles con marcasita no se suelen conservar bien, ya que aparecen limonitizados y se alteran fácilmente en contacto con la atmósfera; lo contrario ocurre con los piritizados, que tienen aspecto amarillo metalizado y son bastante inalterables.
   
   
4. Fosfatación: el fosfato cálcico es uno de los componentes más importantes de los esqueletos de vertebrados, como los huesos y los dientes. Hace de agente fosilizante, además de contar con la ayuda del carbonato cálico de la roca que lo invuelve.
   
   
5. Carbonificación: es el sistema de fosilización más común en organismos que tienen largos polímeros de carbono, como los vegetales y artrópodos, que tienen celulosa y quitina respectivamente. Durante el Carbonífero, gran parte de la superficie de la tierra se encontraba poblada de grandes bosques, cuyos restos, fueron transformados en humus y luego en carbón si las condiciones de presión eran adecuadas; la sustitución de su parte orgánica por carbono es el proceso de mineralización más frecuente entre los vegetales.

El proceso de fosilización es muy largo, y el reemplazo de las moléculas orgánicas por otras inogánicas dura millones de años, hasta que el resto se haya transformado completamente dando como resultado una piedra mucho más pesada que el original. El último proceso consiste en el desenterramiento, que es llevado a cabo por la erosión de la roca donde se encontraba enterrado el organismo. De esta forma el fósil queda a la vista y puede ser recogido con cuidado para ser estudiado (fotografía derecha, equisetácea fósil, Faro de Tazones).

Hay muchos tipos de fósiles, que se pueden engoblar entre los cinco siguientes tipos:

• Huesos y dientes: son los más conocidos y los que con mayor frecuencia se exhiben en los museos. Son las partes más duras del organismo, las que mejor perduran a lo largo del tiempo.
  
  
• Gastrolitos: son piedras que los animales ingerían para que, moviéndose dentro de su estómago, ayudaran a la digestión del alimento. Es algo bastante común en las aves actúales, como las gallinas, y en pasado numerosos dinosaurios herbívoros utilizaban tal técnica.
  
  
• Huevos y nidos: son realmente difíciles de encontrar, ya que por lo general es más frecuente hallar restos de la cáscara y no el huevo entero o incluso una nidada.
  
  
• Coprolitos: son los excrementos fosilizados. Proporcionan información muy valiosa de la alimentación del animal, siempre que se pueda conocer cuál es el responsable del coprolito.
  
  
• Icnofósiles: son los restos de actividad orgánica indirecta fosilizada en las rocas, y entre los cuales también se pueden incluir los coprolitos y gastrolitos. Entre estas actividades existen excavaciones de galerías en materiales duros (borings), en sustratos blandos (burrows, fotografía derecha, Faro de Tazones), o marcas de paso o desplazamiento en sedimentos blandos (pistas o icnitas). Las excavaciones suelen tener como fin buscar refugio o alimento, siendo la estructura de unas u otras diferentes según su uso. Sin embargo, las que trataremos en este artículo con mayor profundidad, son las icnitas o huellas de pisada dejadas por organismos hace millones de años. La ciencia que estudia las icnitas se conoce como paleoicnología, y al igual que la paleontología, puede dividirse en paleoicnología de vertebrados, de invertebrados o de vegetales. En concreto, las icnitas que trataremos en los siguientes capítulo son aquellas dejadas por los dinosaurios en la costa asturiana durante el mesozoico, habiendo en esta zona alguno de los mejores yacimientos del mundo en este sentido, ya que han proporcionado una serie de icnofósiles, que por su número y valor científico los hacen inconparables.

Juan Luis Menéndez

Me gusta la divulgación de la naturaleza y el patrimonio cultural, motivos por los que he decidido comenzar el desarrollo de asturnatura.com. Soy un amante de la botánica y la geología.

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