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Fósiles

Definición

Los fósiles son la forma mineralizada parcial o completa de un organismo, o de la actividad de un organismo, que se ha conservado en forma de molde, impresión o molde. Un fósil proporciona evidencia física tangible de la vida antigua y ha proporcionado la base de la teoría de la evolución en ausencia de tejidos blandos conservados.

Visión general

La raíz de la palabra fósil deriva del verbo latino ‘cavar’ (fodere). Un objeto inorgánico preservado no es un fósil. Lo mismo se aplica a la momificación, desecación y congelación de organismos, ya que la mineralización no es un rasgo característico de estos procesos. La forma fósil depende del material en el que se conserva y del entorno antiguo. Los fósiles también pueden representar el movimiento y la actividad de los organismos en forma de huellas y agujeros aburridos. Un insecto atrapado en ámbar es un subtipo fósil conocido como inclusión; la resina de árbol de coníferas, originalmente blanda y similar a una goma, se ha fosilizado en un ámbar parecido a una piedra con el esqueleto quitinoso del insecto en el interior conservado, como se muestra a continuación.

Insecto conservado atrapado en ámbar
Insecto conservado atrapado en ámbar

El fósil humano más antiguo, donde humano se refiere a Homo erectusHomo ergaster y Homo georgicus, fue un conjunto de cinco cráneos encontrados en Dmanisi en Georgia entre 1999 y 2005. Estos datan de hace aproximadamente 1,8 millones de años. Los restos fósiles más antiguos representan cinco especies diferentes de microbios, preservados en una roca de 3.500 millones de años en Australia. Estos microbios fueron datados por carbono por investigadores de UCLA y la Universidad de Wisconsin-Madison.

Tipos de fósiles

Los tipos de fósiles se agrupan según el proceso en el que se forman o según la evidencia que han dejado atrás. El método por el cual se forman los fósiles se denomina fosilización. Las condiciones óptimas para la fosilización son que un organismo se entierre muy poco después de su muerte y en ausencia de descomposición bacteriana o fúngica, que las aguas ricas en minerales y los sedimentos rodeen el sitio, y el entorno inmediato sea frío e hipóxico.

Compresiones

Las compresiones son la forma fósil más común, especialmente en las plantas, donde parte o todo el organismo original queda como una huella a medida que el organismo se comprime lentamente entre las capas de sedimentos. Esto significa que los fósiles de compresión a menudo se distorsionan. El carbón, un combustible fósil, es un ejemplo de una compresión, donde la combinación de vegetación caída en un pantano hipóxico formó un lodo que se comprimió lentamente bajo las presiones verticales de los sedimentos del pantano, y durante un transcurso de aproximadamente 300 millones de años. El carbón, una fuente de energía de combustibles fósiles, está, por tanto, lejos de ser una fuente renovable.

Paleolepidopterites destructus
Fósil de compresión de una polilla prehistórica

Un subgénero del fósil de compresión es el fósil de compactación. Las compactaciones tienen menos aplanamiento y distorsión, y una forma tridimensional es parcialmente observable. Las compactaciones son raras entre los crustáceos, ya que el tejido más duro (el caparazón o exoesqueleto ) no está sostenido por estructuras internas, lo que lleva al colapso y a un fósil comprimido. En organismos más grandes y complejos, los tejidos blandos generalmente no pueden sostener el esqueleto y, por lo tanto, es más probable que las formas fósiles sean compresiones que compactaciones. Las compactaciones de formas vegetales se encuentran más comúnmente, pero el famoso Archaeopteryx bavarica El que se muestra a continuación es un buen ejemplo en el que todavía se puede observar una ligera estructura tridimensional.

Fósil de Archaeopteryx bavarica
Fósil de Archaeopteryx bavarica

Petrificaciones

Los restos petrificados son el resultado de la sustitución de los restos originales por minerales muy específicos, que deben estar presentes en cantidades suficientes disueltos en la fuente de agua. La petrificación es un término más antiguo y rara vez se usa, excepto en ciertos sitios turísticos. El proceso por el cual los componentes del organismo son reemplazados por minerales solubles en agua se llama mineralización. Estos minerales son más comúnmente carbonato de calcio, dióxido de silicio, sulfuro de hierro, carbonato de hierro y fosfato de calcio. A medida que el tejido del organismo muerto y enterrado se disuelve, los espacios que quedan permiten que estos minerales se filtren. Los tejidos blandos generalmente están menos conservados que la petrificación (o petrificación) de los tejidos duros, según el entorno y la tasa de reemplazo proceso. Los bosques petrificados, como el de Arizona que se muestra a continuación, contienen tocones de árboles parecidos a piedras, como resultado de la sustitución del tejido original por minerales cristalizados.

Árboles petrificados
Árboles petrificados

Moldes y escayolas

Cuando los organismos muertos de eras geológicas anteriores se entierran rápidamente en sedimentos de arena, arcilla o limo, los tejidos blandos se descomponen, pero los tejidos más duros como conchas, caparazones, dientes y huesos requieren un período mucho más largo para disolverse.

Un fósil de molde es el equivalente a un molde de yeso de un modelo de cera. Si un organismo queda atrapado en un sedimento, la descomposición se produce a un ritmo extremadamente lento a medida que el sedimento se seca y se convierte en roca. Cuando la roca se agrieta millones de años después, la impresión del organismo se puede ver delineada en la roca, como en el caparazón que se muestra a continuación.

Molde bivalvo
Molde fósil de un bivalvo

Un fósil fundido es el equivalente a la porcelana líquida vertida en un molde de yeso. Una vez seco, se puede quitar el molde y el resultado es una versión en porcelana del modelo de cera original. Para convertirse en un molde, es necesaria la mineralización del organismo que se descompone lentamente. Este proceso es el mismo que la petrificación, pero en este caso se nombra según la forma fósil. Un yeso siempre tiene un molde, aunque estos pueden perderse durante milenios. Este modelo de un buccino gigante muestra claramente su morfología en tres dimensiones.

Fundido fósil de un buccino
Fundido fósil de un buccino

Fósiles químicos o quimofósiles

A veces, solo quedan productos químicos, como en el caso de la carbonización, donde todos los demás rastros químicos desaparecen lentamente, dejando una fina capa de carbono. Este fenómeno se conoce como fósil de película de carbono o fitoleima y parece un trazado cuidadoso en negro o marrón del organismo original en dos dimensiones. Las películas de carbono suelen aparecer al mismo tiempo que la compresión, dejando una fina huella de carbono en la superficie de una roca. De hecho, cualquier molécula orgánica que quede atrás y que pruebe la existencia de vida pasada se considera fósil químico.

Rastros, pistas y senderos

Los fósiles de rastreo, también llamados icnofósiles, nos informan sobre el comportamiento de un organismo en lugar de representar su forma anatómica. Los rastros se dividen en cuatro subgrupos: rastros, rastros, coprolitos y gastrolitos. Las huellas son pisadas, huellas de garras o garras que se cubren de sedimento antes de que la lluvia o las olas las lleve. Los senderos no suelen estar hechos por pies, sino por tentáculos, los patrones de rastreo de serpientes y gusanos, o los pozos de los escarabajos prehistóricos. La siguiente imagen muestra una pista de Tyrannosaurus rex.

Huella Trex
Tyrannosaurus rex huella fósil

Hay otras dos clases de rastros de fósiles; coprolitos y gastrolitos. El primero representa heces fosilizadas que suelen contener restos de comida difíciles de digerir. Los coprolitos suelen estar petrificados o fundidos y moldeados como fósiles. Los gastrolitos son piedras que algunos animales tragan para ayudar a la digestión.

¿Cómo se forman los fósiles?

Como ya se mencionó, las condiciones ideales para la fosilización son el enterramiento inmediato en sedimentos hipóxicos ricos en minerales en un ambiente de baja temperatura. Estos elementos hacen que la existencia de fósiles sea rara. Cuatro tipos de procesos contribuyen a la formación de un fósil. Estos son mineralización, carbonización, incrustación y destilación. Ocurren una vez que un organismo ha quedado atrapado dentro del sedimento circundante y dependen principalmente de la composición mineral del limo y el agua.

Mineralización

La mineralización es el proceso más común de fosilización. El agua dentro del sedimento contiene minerales que, con el tiempo, reemplazan lentamente los tejidos del organismo vivo original. Los minerales más frecuentes que contribuyen al proceso de fosilización son el carbonato de calcio, el sulfuro de hierro, el carbonato de hierro, el fosfato de calcio y la sílice (silicio, dióxido de silicio o cuarzo).

Carbonización y destilación

El inicio de la carbonización requiere un cierto tipo de bacteria que crea un ambiente anaeróbico desprovisto de oxígeno o nitrógeno. Esta bacteria convierte la vida vegetal en carbono. Bajo millones de años de compresión vertical, estos antiguos campos de carbono se convierten en depósitos de carbón. La destilación describe el proceso mediante el cual se forman películas de carbono o fósiles de fitoleim. Esta es una ocurrencia extremadamente rara, pero puede dar una imagen fina de los tejidos blandos. Los fósiles obtenidos por destilación suelen estar mal conservados, aunque es posible que existan detalles externos importantes.

Incrustación

La incrustación ocurre en presencia de minerales, generalmente carbonato de calcio, depositados en varias capas sobre los restos de un organismo. A medida que las mareas suben y bajan o los niveles del agua fluctúan, los minerales forman lentamente un moho. Mientras que la mineralización reemplaza la materia orgánica, la incrustación la cubre. La mineralización formará un molde, incrustando el molde.

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