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Paleontología


 

La Paleontología es la ciencia que estudia los seres antiguos, es decir, animales y vegetales (principalmente) que habitaron la Tierra en épocas lejanas.

La paleontología la asociamos comúnmente con la palabra fósil, fósil es una palabra que viene de la palabra latina fossilis, que significa "extraído de la Tierra". Los autores Plinio El Viejo y Agrícola ya usaban este término. Hasta el s. XVIII se consideraba fósil todo lo que se sacaba de la Tierra: animales, minerales, etc. Pero a mediados del s. XVIII se restringe a los restos de un organismo del pasado.

La Paleontología tiene varias ramas:

Al observar un fósil, es posible que podamos diferenciar si es un molde externo o interno del organismo en cuestión, para empezar debemos conocer la morfología del fósil. El molde externo obtiene el relieve inverso del fósil. El molde interno se produce cuando la cavidad de un fósil se rellena, si lo que es propiamente el fósil se disuelve, tendremos el molde interno, el cual reproduce las partes internas del fósil. Lo mejor para explicar esto es con fotografías o mejor aún utilizando una pequeña concha y un bloque de plastilina. Se suelen conservar únicamente las partes duras de los organismos, ejemplo, los huesos. Hay que tener en cuenta que la fosilización es un proceso excepcional, una pequeñísima parte de todos los organismos acaban fosilizando. La mayoría se destruyen antes de que fosilicen. Gracias a los fósiles conocemos organismos que vivieron hace millones de años en la Tierra pero debemos de pensar que la gran mayoría no fosilizaron. Por lo que el registro fósil es muy pequeño si se compara con la cantidad de especies que se cree han habitado la Tierra.

Los yacimientos paleontológicos son lugares de la Tierra en los que hay abundancia de fósiles, su extensión puede variar mucho, pueden ser yacimientos muy pequeños como por ejemplo un relleno por microorganismos de una cavidad milimétrica, hasta tener kilómetros de extensión.

Una población en paleontología es un conjunto de individuos de una misma especie que viven en un área en el mismo momento. Cuando hay más de una población se llama comunidad. Si nos encontramos con una comunidad que esta "in situ" es decir que no ha sido transportada se le asigna el nombre de paleocomunidad que es el mejor reflejo que podemos tener de una comunidad del pasado. Pero también se pueden encontrar comunidades transportadas, en las que podemos encontrar especies de diferentes ambientes o épocas.

Mecanismos de alteración tafonómica:

Paleoicnología:

Los rastros que han dejado los seres antiguos a lo largo de su vida se llaman icnofósiles. Se llaman también estructuras etológicas o biogénicas. Estas impresiones en las rocas se consideran también fósiles, aunque no sean propiamente restos de un ser antiguo, si no de su actividad. Son muy útiles para conocer la forma de vida de los seres antiguos. Muy raras veces se encuentra el ser y la huella juntos. Por ejemplo un trilobite dejando detrás de sí una huella de locomoción. Más normal es encontrar el trilobite por una parte y en otra zona huellas de trilobite (cruziana).

Cuando en una roca sedimentaria no se observa estratificación puede ser debido a la actuación de seres que vivían dentro de ese sedimento, resolviéndolo cada vez que se movían. A este movimiento del sedimento debido a seres vivos se le llama bioturbación. Cuando los seres excavan un sustrato ya consolidado se llama bioerosión. También los biodepósitos son icnofósiles, por ejemplo los llamados coprolitos.

Existen otro tipo de estructuras que se originan por la actividad orgánica y a la vez por la sedimentación, por eso se llaman estructuras órgano sedimentarias. Por ejemplo los estromatolitos. Al ser una estructura a caballo entre lo biológico y lo sedimentario se estudian a la vez por estratígrafos y paleontólogos.

 

Sistemática o taxonomía:

Es la parte de la paleontología que se encarga de estudiar la diversidad de los seres antiguos y de su agrupamiento para entenderlos mejor. La especie es la primera categoría para analizar los seres. Especie es un grupo de individuos potencialmente interfecundos y aislados reproductivamente de los demás grupos. Se habla de subespecie cuando se trata de una población o grupo de poblaciones que tiene ciertas diferencias genéticas con la especie, pero no se ha pasado el umbral de la infecundidad. La subespecie se puede considerar el germen de una nueva especie. En una localidad dos subespecies de la misma especie no se encuentran nunca en el mismo nivel estratigráfico.

Genero: agrupa una o varias especies semejantes y relacionadas.

Existen siete categorías taxonómicas: REINO - FILO - CLASE - ORDEN - FAMILIA - GENERO - ESPECIE

 

Formas de crecimiento y adaptación en los organismos

El estudio de restos fósiles y también la observación de seres vivos actuales ha podido determinar una serie de formas de crecimiento que a continuación detallaremos:

También se debe tener en cuenta la velocidad del crecimiento. Si las diferentes partes del ser vivo crecen a la misma velocidad, se trata de crecimiento isométrico (tipo de crecimiento raro). Si diferentes partes crecen de forma desigual sería un crecimiento anisométrico.

Los seres vivos se adaptan haciendo ajustes en su organismo, el que sobrevive es el que mejor se adapta. La evolución es consecuencia de la adaptación. Hay una relación entre la forma del organismo y la función que realiza esta. Se estudian mecanismos en organismos actuales para poder saber como podían funcionar los organismos del pasado.

El estudio del crecimiento en paleontología permite determinar a algunos fósiles como relojes absolutos ya que presentan líneas de crecimiento diurnas y nocturnas, influyen también los ciclos lunares. Permite saber el número de días que tenía el año en aquella época.

Existen dos modos de crecimiento de una población, directamente influyen las condiciones ambientales:

Paleontología. Estrategias de crecimiento.

Paleoecología

La palecología estudia como se interrelacionaban los organismos del pasado con su ambiente.

Definiciones relacionadas con la paleoecología:

Un ecosistema es más equilibrado cuanto mayor sea el número de especies que viven en él. En zonas de latitud elevada el número de especies es menor que en zonas de latitud baja. En zonas marinas la profundidad es el factor clave, a menor profundidad la biodiversidad es alta pero según vamos profundizando, el número de especies se reduce.

Los animales que viven en el medio marino se llaman bentónicos, dentro de estos se pueden hacer diferencias según el lugar en donde vivan:

Paleontología

Cuando se estudia una paleocomunidad, no se encuentran todos los seres que la constituían ya que mucho de ellos no fosilizaron, por ejemplo los de muy pequeño tamaño o lo que no tenían partes duras. También decir que toda comunidad o ecosistema tiene al menos un depredador, y es raro que este fosilize con los demás miembros de la comunidad. Por esto existen diferentes modelos para interpretar una comunidad del pasado, para intentar acercarse a la realidad que se dio cuando vivían esos organismos. Vamos a ver dos:

Modelo holístico o global: consiste en analizar lo que encontramos y añadir lo que nosotros suponemos que falta. Ejemplo, vemos un animal perforado pues añadimos un animal perforador. Si no encontramos un predador, incluiremos uno.

Modelo del promedio temporal: trata del tiempo necesario para la formación de una asociación fósil. La velocidad de sedimentación influye en gran medida ya que si esta es lenta, se acumularán diferentes comunidades en una misma capa pero si es rápida hay una separación entre comunidades. Tenemos que tener en cuenta que un estrato puede representar muchos años o pocos. El espesor de un estrato no está en relación directa con el tiempo, uno de un metro de potencia puede representar más años que otro de 3 metros y viceversa.

Con el paso del tiempo, los sedimentos se van consolidando, expulsando el aire entre partículas, etc. Esto produce una compactación y por tanto un acercamiento de los organismos enterrados.

Paleontología

Factores ambientales como la temperatura, salinidad del agua, luz, oxigenación del medio y condiciones del sustrato son claves para que se desarrollen o no seres vivos, la morfología de estos viene dada por los valores de los parámetros anteriores.

Fósiles de facies

Se habla de biofacies cuando los fósiles dan un aspecto característico a una roca. Los fósiles de facies informan sobre las condiciones ambientales que existían en la época en la que se formó la roca. Los fósiles de facies eran organismos estereobiontes es decir no soportaban cambios ambientales, por eso nos indican un medio determinado. Los euribiontes son los que soportaban cambios por eso no nos sirven como fósiles de facies.

 

La evolución orgánica

Es el proceso por el que la vida ha cambiado a lo largo del tiempo. Existen básicamente tres modalidades básica de evolución:

El proceso por el que surge una nueva especie se llama especiación y se puede producir de dos formas diferentes:

 

Equlibrio puntuado (Puntualistas)

Los paleontólogos puntualistas creen que la evolución no es algo gradual. Según ellos, los organismos tienen una morfología determinada hasta un momento en el que cambia. Es decir hay fases de inestabilidad que producen cambios. Para ellos un cambio en un organismo no tiene relación con la adaptación si no que a partir del cambio empieza una adaptación. Más información en: Eldredge & Gould (1972). Punctuated equilibria: An alternative to phyletic gradualism.

 

Niveles de evolución orgánica según Goldschmidt (1940)

 

Velocidad de evolución

Se puede referir al número de taxones que aparecen en un tiempo determinado o al ritmo con el que van cambiando los caracteres morfológicos.

 

Modelos de evolución

 

Extinciones

Es la muerte de todos los individuos de una especie. La muerte de un grupo de individuos puede estar en relación con la progresión de otros, es lo que se llama hipótesis"Reina Roja", la mejora de uno es a expensas de otro.

Las extinciones normales o de fondo, son las que se producen en todos los grupos de organismos a lo largo de toda la historia. Cuando desaparecen muchas formas distintas de grupos diferentes es lo que se llama extinción en masa o mayor. Hay tres tipos de extinciones en masa o mayores:

Causas de las extinciones en masa:

 

Agrupación de las especies en categorías sistemáticas mayores

Para la agrupación de las especies en categorías taxonómicas mayores, se crean las escuelas sistemáticas, las cuales son el modo fundamental para agrupar organismos, existen tres escuelas:

Escuela evolutiva clásica o ecléptica: basa el agrupamiento en el parentesco y la morfología. Los resultados se establecen en un árbol filogenético o filograma, en el que verticalmente se representa el tiempo y horizontalmente la divergencia morfológica.

Escuela cladista o sistemática filogenética: es la que más se usa, basa su clasificación en el parentesco. En un grupo a clasificar diferencia entre caracteres primitivos compartidos y caracteres heredados derivados. Son estos últimos los que darán lugar a la clasificación. Se basa en que dados tres taxones, dos de ellos estarán más emparentados entre sí que cualquiera de ellos con el tercero, por lo que hay que tener tres taxones mínimo para hacer la clasificación.

Escuela fenética o taxonomía numérica: utiliza solo la morfología para clasificar, pretende ser lo más objetiva posible.

 

Paleobiogeografía

La paleobiogeografía estudia la distribución en el planeta de los organismos del pasado. Antiguamente la gran dispersión de algunas especies se pensaba que era debida a puentes intercontinentales, hace ya tiempo que esa idea se desecho y fue dando paso a la tectónica de placas como base para entender la distribución de los organismos en la Tierra.

Existen dos escuelas en la biogeografía histórica, la dispersalista, que cree que los organismos se dispersan, colonizando nuevas áreas y la movilista, para esta última las áreas son las que se mueven llevando consigo a los organismos.

 

Veamos como ha cambiado la geografía de la Tierra en los últimos 514 millones de años:

Paleontología: biogeografía.

Paleontología: biogeografía.

Paleontología: biogeografía.

Paleontología: biogeografía.

Paleontología: biogeografía.

 

 

Bioestratigrafia

La estratigrafía estudia las rocas estratificadas, su clasificación en unidades ordenadas y su interpretación histórica. Unidades más utilizadas:
- Litoestratigráficas, basadas sobre las características litológicas
- Bioestratigráficas, basadas sobre el contenido fósil
- Cronoestratigráficas, basadas sobre el tiempo de formación


La bioestratigrafía, utiliza el contenido fósil de los estratos para interpretar la secuencia histórica. Se basa en:
- Irreversibilidad de la evolución.
- Organismos fueron contemporáneos de los materiales que engloban sus fósiles (hay excepciones).
- Permite la ordenación temporal de los fenómenos geológicos.

Para un uso bioestratigráfico no todos los fósiles son útiles, si que lo son los fósiles de facies y los fósiles guía.

Fósiles guía, fósiles característicos o index fossils. Deben pertenecer a estirpes con evolución rápida (por tanto con corta duración temporal) y tener amplia distribución geográfica en facies variadas (deberían ser también abundantes y fácilmente reconocibles).

Los fósiles de facies indican un paleoambiente.

Estos fósiles ayudan a correlacionar sucesiones estratigráficas que puede realizar el geólogo en diferente lugares.

 

 

 

Libros de relacionados

 

Meléndez, B. 1999. Tratado de Paleontología, Textos Universitarios, nº 29. CSIC, Madrid, 457 pp.


Stearn, C.W. & Carroll, R.L. 1989. Paleontology: The Record of Life. John Wiley & Sons, Inc., 453 pp. 1. Fossils.


Raup, D.M. & Stanley, S.M. 1978. Principles of Paleontology, Second Edition. W.H. Freeman and Company, San Francisco, 481 pp. 1. Preservation and the fossil record.


Thenius, E. 1973. Fossils and the life of the past. The English Universities Press Ltd. London, Springer-Verlag, New York, Heidelberg, Berlin, 194 pp.


Briggs, D.E.G. & Crowther, P.R. (Eds.). Palaeobiology - A synthesis. 1990. Blackwell Science, 583 pp. Taphonomy of Fossil-Lagerstätten.


Foote, M. & Miller, A.I. 2007. Principles of Paleontology. Third Edition. W.H. Freeman and Company, New York, 354 pp.


Hennig, W. 1966. Phylogenetic Systematics. University of Illinois Press, 263 pp.


Sokal, R.R. & Sneath, P.H.A. 1963. Principles of Numerical Taxonomy. W.H. Freeman and Company, 359 pp.

 

 


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