Fósil para niños
Los fósiles son los restos o señales de la actividad de seres vivos que existieron hace mucho tiempo. Estos restos se encuentran conservados en las rocas sedimentarias. A veces, los fósiles pueden haber cambiado su composición o forma con el paso del tiempo. La ciencia que estudia los fósiles se llama paleontología. Dentro de la paleontología, la paleobiología estudia los organismos del pasado, la biocronología investiga cuándo vivieron, y la tafonomía se encarga de cómo se forman los fósiles.
Contenido
- ¿Qué son los fósiles y de dónde viene su nombre?
- ¿Dónde se encuentran los fósiles?
- Tipos de fósiles que podemos encontrar
- El registro fósil: Una ventana al pasado
- ¿Cómo se forma un fósil? (Fosilización)
- ADN en fósiles: ¿Podemos revivir el pasado?
- Importancia científica de los fósiles
- Galería de imágenes
- Para saber más
¿Qué son los fósiles y de dónde viene su nombre?
La palabra fósil viene del latín fodere, que significa 'excavar'. Así, un fósil es "aquello que se excava". Desde hace mucho tiempo, las personas han encontrado fósiles, que son restos de seres vivos que se han convertido en piedra. Esto ocurre cuando los minerales del suelo reemplazan o conservan la forma del organismo.
En la Antigüedad clásica, la gente ya observaba los fósiles y los interpretaba correctamente. El término "fósil" fue usado por Plinio el Viejo en el siglo I y luego por Georgius Agricola en el siglo XVI. Al principio, incluía tanto los restos de seres vivos como los minerales que se encontraban enterrados.
Más tarde, el geólogo británico Charles Lyell definió los fósiles como restos de organismos que vivieron en otras épocas y que ahora forman parte de las rocas sedimentarias. Hoy en día, la definición es más amplia. También incluye señales de la actividad de los organismos, como excrementos (coprolitos), restos de construcciones, huellas de pisadas o marcas de dientes (icnofósiles).
¿Dónde se encuentran los fósiles?
Algunas zonas de la Tierra son muy famosas por la gran cantidad de fósiles que tienen. Por ejemplo, las pizarras de Burgess Shale en Canadá, la caliza de Solnhofen en Alemania o las capas de rocas con dinosaurios en la Patagonia.
En España, destacan lugares como Atapuerca y Las Hoyas. Atapuerca es un sitio muy importante del Pleistoceno donde se han hallado muchos fósiles de homínidos. Las Hoyas es conocida por el fósil de Iberomesornis.
Los lugares donde los fósiles se conservan de forma excepcional, a veces incluso con señales de tejidos blandos, se llaman Lagerstätten.
Tipos de fósiles que podemos encontrar
Los fósiles más antiguos que conocemos son los estromatolitos. Son rocas que se formaron gracias a la actividad de bacterias. Esto se sabe porque existen estromatolitos hoy en día que son creados por capas de microbios.
Hay muchos tipos de fósiles. Los más comunes son restos de amonites, caracoles o huesos que se han convertido en piedra. Muchos de ellos conservan los detalles originales, incluso vistos con un microscopio. Los pequeños espacios en su estructura se llenan de minerales.
Estos minerales, como la calcita (carbonato de calcio), estaban disueltos en el agua. Al pasar por la arena o el lodo donde estaban los restos, los minerales se depositaron en esos espacios. Por eso, los fósiles suelen ser muy pesados.
Otros fósiles pueden haber perdido toda su estructura original. Por ejemplo, una concha de caracol puede disolverse después de ser enterrada. La impresión que queda en la roca puede llenarse con otro material, formando una réplica exacta. A veces, solo queda un molde en la piedra, que los paleontólogos pueden rellenar con yeso para ver la forma original.
Podemos clasificar los fósiles por su tamaño:
- Nanofósiles: Son tan pequeños que solo se ven con un microscopio electrónico.
- Microfósiles: Se pueden ver con un microscopio óptico.
- Macrofósiles o megafósiles: Son los que vemos a simple vista.
Generalmente, los fósiles solo muestran las partes duras de un animal o planta, como el tronco de un árbol, el caparazón de un caracol o los huesos de un dinosaurio. Pero algunos fósiles son más completos. Si una planta o animal queda enterrado en un lodo especial sin oxígeno, algunas partes blandas también pueden conservarse.
Los "fósiles perfectos" más impresionantes son los mamuts lanudos completos encontrados en suelos congelados. Su carne estaba tan bien conservada que, incluso después de 20.000 años, se decía que aún se podía comer. Los fósiles más recientes son los de organismos que vivieron al final de la última glaciación, hace unos 13.000 años. Los restos más recientes se llaman subfósiles.
También existen los fósiles químicos, que son sustancias químicas en los sedimentos que indican la presencia de organismos que las producían.
Icnofósiles: Las huellas del pasado
Los icnofósiles son restos de huellas, nidos, huevos, o cualquier otra marca de la actividad de un organismo. La ciencia que los estudia es la paleoicnología.
Los icnofósiles tienen características que permiten clasificarlos. Aunque a veces es difícil saber exactamente qué especie los produjo, generalmente se puede inferir a qué grupo de animales pertenecía.
El término icnofacies se refiere a un conjunto de huellas fósiles que se repiten en diferentes lugares y épocas. Esto nos da pistas sobre el ambiente donde vivieron los organismos, como la profundidad del agua, la salinidad o el tipo de suelo. Las huellas de invertebrados marinos son muy útiles para entender los ambientes antiguos.
Un icnofósil puede interpretarse de varias maneras:
- Filogenética: Para saber qué organismo lo produjo.
- Etológica: Para entender el comportamiento del organismo.
- Tafonómica: Para conocer cómo se conservó.
- Sedimentológica: Para saber las condiciones del ambiente donde se formó.
- Paleoecológica: Para estudiar los ecosistemas antiguos.
Microfósiles: Pequeños pero importantes
Los "microfósiles" son fósiles de plantas o animales tan pequeños que no se pueden ver a simple vista. Para distinguirlos, se usan dos características:
- Tamaño: Los eucariotas (organismos con células complejas) suelen ser más grandes que los procariotas (organismos con células simples).
- Complejidad de las formas: Las formas más complejas se asocian con eucariotas.
Resina fósil: Insectos en ámbar
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El ámbar es una resina de árboles que se fosilizó hace millones de años. Se encuentra en forma de piedras amarillentas. Dentro del ámbar, a veces se encuentran fósiles de insectos y otros pequeños animales que quedaron atrapados en la resina cuando esta era pegajosa.
Pseudofósiles: Cuando la naturaleza imita la vida
Los pseudofósiles son formas en las rocas que parecen fósiles o seres vivos, pero que en realidad fueron creadas por procesos geológicos. Un ejemplo son las dendritas de pirolusita, que parecen plantas. A veces, los pseudofósiles han causado confusiones en la Paleontología. Por ejemplo, se debatió si unas estructuras filamentosas de Warrawoona eran cianobacterias muy antiguas o formaciones minerales. Un estudio reciente confirmó que eran de origen mineral.
Fósil viviente: Especies que no cambian
Un "fósil viviente" es un término que usamos para referirnos a una especie actual que se parece mucho a una especie conocida solo por fósiles. Es como si el fósil hubiera "cobrado vida" y no hubiera cambiado mucho en millones de años.
Los braquiópodos son un buen ejemplo. Lingula es un braquiópodo que vive hoy y del que se encuentran fósiles muy antiguos. Otro ejemplo es el celacanto. Fue una gran sorpresa encontrar este pez vivo en las costas de África en 1938, ¡cuando se pensaba que se había extinguido hace 70 millones de años!
El registro fósil: Una ventana al pasado
El registro fósil es el conjunto de todos los fósiles que existen. Es una pequeña parte de la vida del pasado, y no es una muestra completa. Cualquier investigación paleontológica debe tener esto en cuenta.
¿Cuánta vida del pasado conocemos?
Se han descrito y clasificado alrededor de 1,5 millones de especies de plantas y animales. Este número sigue creciendo. Se estima que hay unos 5 millones de especies vivas en total. Sin embargo, solo se conocen unas 300.000 especies de fósiles. Esto es solo el 20% de las especies vivas conocidas y menos del 6% de las que probablemente existen.
El registro fósil abarca desde hace 3.770 millones de años hasta hoy. Pero el 99% de los fósiles que conocemos son de los últimos 545 millones de años. Si la conservación de los fósiles fuera perfecta, esperaríamos que el número de especies extintas fuera mucho mayor que el de las especies actuales.
Hay varias razones por las que el número de especies extintas conocidas es bajo:
- La diversidad biológica ha crecido mucho a lo largo del tiempo.
- Algunas épocas geológicas están mejor estudiadas que otras.
- Las rocas más recientes son más fáciles de encontrar.
Todo esto sugiere que la diversidad actual no es mucho mayor que la media de la historia de la Tierra. Las especies se extinguen y son reemplazadas por otras. Se calcula que todas las especies se reemplazan completamente en unos 12 millones de años.
¿Cómo se forma un fósil? (Fosilización)
Para que un resto de un organismo se convierta en fósil, debe pasar por un proceso llamado fosilización. En este proceso, el resto puede cambiar su composición y estructura. La fosilización es un fenómeno muy raro, porque la mayoría de los seres vivos se descomponen rápidamente después de morir.
La permineralización ocurre cuando los espacios vacíos dentro de un organismo (que antes tenían líquidos o gases) se llenan con agua subterránea. Los minerales disueltos en el agua se depositan y rellenan esos espacios.
En muchos casos, los restos originales del organismo se disuelven o destruyen por completo.
¿Qué pasa con los restos después de la muerte?
La descomposición es el principal motivo por el que las partes blandas de los organismos rara vez se conservan. Para que se conserven, se necesitan condiciones especiales, como la falta de oxígeno.
Descomposición y mineralización
La descomposición es la principal causa de pérdida de información en el registro fósil. La mineralización es la única forma de detenerla. Los tejidos pueden conservarse como permineralizaciones, restos orgánicos alterados o, si se deterioran mucho, como impresiones. Si la descomposición es más rápida que la mineralización, los tejidos se destruyen y solo se conservan partes resistentes como la quitina o la celulosa.
Origen y conservación de la materia orgánica
La mayor parte de la materia orgánica se recicla en el agua. Solo una pequeña parte llega a los sedimentos y puede fosilizarse.
Procesos de fosilización
La materia orgánica de los organismos, como lípidos, hidratos de carbono y proteínas, puede transformarse en geopolímeros y luego en querógeno. Con el tiempo y la presión, el querógeno se convierte en la mayor parte de la materia orgánica en los sedimentos antiguos.
Marcadores biológicos: Fósiles químicos
Las moléculas orgánicas (fósiles químicos) son abundantes en muchas rocas sedimentarias y se llaman "biomarcadores". Su estudio requiere técnicas avanzadas. Conservan información muy detallada de la actividad biológica del pasado y están relacionadas con moléculas orgánicas actuales.
Rocas madre y la formación de petróleo y gas
Una roca madre es una roca que ha generado o está generando petróleo y gas. La mayoría de estas rocas contienen entre 0,8% y 2% de carbono orgánico. La composición del querógeno determina el tipo de hidrocarburos que se forman:
- Si viene de plantas terrestres, se producirá principalmente gas.
- Si viene de organismos acuáticos (bacterias, algas, fito y zooplancton), se producirá petróleo.
Procesos destructivos: ¿Qué puede dañar un fósil?
La resistencia de los esqueletos a romperse o destruirse por agentes físicos, químicos y biológicos se llama durabilidad. Estos procesos destructivos pueden ser:
- Desarticulación: Cuando un esqueleto se separa en sus partes, como los huesos. Esto puede ocurrir incluso antes de la muerte.
- Fragmentación: Cuando el esqueleto se rompe por golpes o por la acción de depredadores o carroñeros.
- Abrasión: El pulido y desgaste de los elementos del esqueleto, que los redondea y hace perder detalles.
- Bioerosión: La destrucción causada por organismos como esponjas o algas. Es muy común en el mar.
- Corrosión y disolución: Cuando los minerales del esqueleto se disuelven por la inestabilidad química en el agua o en los poros del sedimento.
- Corrasión: Un término general para el estado de las conchas, resultado de la combinación de abrasión, bioerosión y corrosión.
Estos procesos destructivos afectan de manera diferente a los distintos tipos de esqueletos. Por ejemplo, los esqueletos macizos son resistentes a la rotura, mientras que los esqueletos con muchas partes pequeñas son buenos indicadores de un enterramiento rápido.
Transporte y movimiento de los restos
Los restos de los organismos, como conchas de braquiópodos o bivalvos, pueden comportarse como partículas de sedimento. Su movimiento en el agua es complejo y depende de su forma.
Fosildiagénesis: Cambios químicos en el fósil
Entender los cambios químicos que ocurren durante la fosilización es clave para saber la composición original de los esqueletos y conchas. La transformación a fósil depende mucho de la composición del esqueleto.
Esqueletos de carbonato
Después de ser enterrado, el carbonato de los esqueletos cambia durante la diagénesis temprana.
Esqueletos de aragonito
El aragonito (un tipo de carbonato) se transforma en calcita de dos maneras:
- Disolución total: El esqueleto se disuelve y el espacio vacío se rellena con calcita, sin conservar la estructura original.
- Calcificación: El aragonito se reemplaza gradualmente por calcita, pero se conservan las estructuras originales del esqueleto.
Esqueletos de calcita
Los esqueletos fósiles hechos de calcita suelen mantener esta composición original, a menos que se silicifiquen o dolomiticen.
Nódulos de carbonato y calizas litográficas
La conservación de partes blandas a menudo se asocia con la precipitación de carbonatos en forma de nódulos o capas. Los nódulos de carbonato contienen fósiles que a veces conservan partes blandas. Las calizas litográficas, como las famosas calizas de Solnhofen de Baviera (donde se encontró el Archaeopteryx), son de grano muy fino y también conservan fósiles excepcionalmente bien.
Fósiles piritizados
La pirita (un mineral de hierro y azufre) se forma en sedimentos marinos. La precipitación de pirita en las primeras etapas de la fosilización es importante para la conservación de los fósiles. Puede ocurrir en tejidos blandos como músculos o quitina. La pirita puede reemplazar conchas o huesos.
Fósiles de fosfato
El fósforo es un elemento vital y se concentra en tejidos duros como huesos. El esqueleto de los vertebrados está hecho principalmente de hidroxiapatito. Los huesos fósiles suelen contener más flúor que los huesos actuales.
La sílice puede reemplazar la calcita y el aragonito de las conchas y permineralizar la madera. También puede formar nódulos o capas de sílex, conservando fósiles o incluso restos de bacterias y plantas, como en las Rhynie Chert de Escocia.
Hay tres formas comunes en que la sílice reemplaza las conchas:
- Como una capa blanca granular.
- Como un reemplazo finamente granular.
- Como anillos concéntricos de sílice.
Fosilización de plantas
Las plantas tienen varias partes (tallo, ramas, raíces, hojas, polen, frutos, semillas) que se separan en diferentes momentos. Entender cómo se dispersan estas partes es importante para interpretar los fósiles de plantas.
Los restos vegetales pueden conservarse de varias formas:
- Permineralización.
- Preservación del material original.
- Carbonización.
ADN en fósiles: ¿Podemos revivir el pasado?
Recientemente, se ha logrado extraer restos de ADN de fósiles y multiplicarlos usando una técnica llamada PCR. Aunque al principio había dudas, ahora se ha establecido una forma de hacerlo. Se han extraído secuencias cortas de ADN de fósiles de Neandertal y de mamut. También hay ejemplos en plantas y bacterias.
Este ADN fósil nos permite entender las relaciones entre diferentes especies y cómo han evolucionado. También ayuda a calcular la velocidad de mutación entre especies relacionadas.
Algunos métodos para obtener ADN fósil son:
- Extracción de ámbar: La idea de extraer ADN de insectos atrapados en ámbar se popularizó con la novela Parque Jurásico. En la realidad, se ha podido extraer ADN de insectos conservados en ámbar de más de 100 millones de años. Sin embargo, el ADN obtenido hasta ahora es de los propios insectos, no de otros animales de los que se hubieran alimentado.
- Extracción de cristales en huesos: Se ha visto que el ADN en los cristales que se forman en los huesos se conserva relativamente bien.
- Extracción directa del fósil: Algunos científicos creen que el ADN se mantiene en los restos fósiles durante millones de años.
Importancia científica de los fósiles
Los fósiles son muy importantes para otras ciencias, como la Geología y la Biología evolutiva. Son la base de las aplicaciones prácticas de la Paleontología.
Gracias a la sucesión y evolución de las especies a lo largo del tiempo geológico, la presencia de fósiles permite saber la edad de las capas de roca (Bioestratigrafía y Biocronología). Así se han establecido la mayoría de las divisiones de la escala de tiempo geológico.
Los fósiles también nos dan información sobre los ambientes antiguos donde se formaron los sedimentos, la distribución de los seres vivos en el pasado (paleobiogeografía), el clima antiguo (paleoclimatología), y cómo han cambiado las rocas que los contienen.
Los fósiles se siguen estudiando con técnicas cada vez más modernas. Estas técnicas permiten nuevas observaciones que a veces cambian lo que se pensaba antes. Por ejemplo, un estudio de 2006 con tomografía de rayos X mostró que los gusanos Markuelia estaban muy relacionados con los gusanos priapúlidos.
Galería de imágenes
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Tres pequeños fósiles de amonites, cada uno de aproximadamente 1,5 cm de diámetro
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Pez fósil del Eoceno, Priscacara liops, de la formación Green River de Wyoming
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Asaphus kowalewskii, un trilobites permineralizado
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Dientes de megalodón y Carcharodontosaurus. Este último fue encontrado en el desierto del Sahara
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Tronco petrificado del Parque nacional del Bosque Petrificado, Arizona, Estados Unidos
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Fósil de gasterópodo del Plioceno de Chipre con el tubo de un gusano serpúlido adherido
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Fósil de Orthoceras del Silúrico
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Fósil de una flor del Eoceno, Florissant, Colorado, Estados Unidos
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Un fósil de un erizo de mar, Micraster, conocido como «pan de hadas» en el Reino Unido
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Valva ventral de un braquiópodo del Roadiense (Guadalupiense, Pérmico Medio) de Glass Mountains, Texas, Estados Unidos
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Fósiles de las playas de la isla de Gotlandia, en el Mar Báltico (cuadrículas de 7 mm)
Para saber más
- Anexo:Yacimientos paleontológicos del mundo
- Paleobotánica
- Zooarqueología
- Paleoantropología
- Bioerosión
- Subfósil
