Paleontología y fósiles

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La Paleontología (del griego “palaios” = antiguo; “onto” = ser; “logía” = estudio, ciencia) es una disciplina dentro de las Ciencias Naturales que se ocupa de estudiar la vida en épocas pasadas. Los paleontólogos son quienes investigan e interpretan los rastros que han dejado los seres vivos, a través de los fósiles (del latín “fossilis” = extraídos de la tierra).

Los paleontólogos estudian las piezas fosilizadas -muchas veces fragmentarias- que pertenecen a organismos que vivieron hace miles o millones de años atrás.

No todos los organismos se han fosilizado, sino una mínima cantidad de ellos y es por eso que constituyen piezas únicas. Por siglos, los fósiles han generado la curiosidad de naturalistas y filósofos. Algunos creían que eran “caprichos de la naturaleza”, que aparecían de manera espontánea, y por casualidad tenían forma de organismos. Otros, sostenían que las plantas y animales podían convertirse en piedra por una “energía mineral petrificante”.

El término fósil ya era empleado en el siglo I, por el naturalista romano Gayo Plinio (23-79) y luego, retomado por Georgius Agricola (1494-1555), para designar a todos aquellos organismos que eran extraídos de la tierra, incluyendo minerales, organismos petrificados y piezas arqueológicas.

Posteriormente, Carlos Linneo (1707-1778) restringe la definición a los restos de organismos que vivieron en el pasado. Pero no fue hasta finales del siglo XVIII, a partir del desarrollo de los trabajos de Georges Cuvier (1769-1832), cuando se establece la paleontología como ciencia independiente que estudia los fósiles, definiéndolos como “todo resto de un organismo que hubiera sido reemplazado por un mineral”.

Sin embargo, ciertos hallazgos hicieron que los paleontólogos tuvieran que redefinir este concepto. Por ejemplo, en Siberia fueron hallados mamuts lanudos momificados (llamados así por la gran cobertura de pelos de su cuerpo) de más de 10.000 años de antigüedad, en perfecto estado de conservación.

Es así que los especialistas en el tema acordaron que un fósil es “todo resto o evidencia de la existencia de un organismo que vivió en épocas geológicas pasadas, que da una idea de la naturaleza de alguna de sus partes o su totalidad, y con una antigüedad mayor a 5.000 años”.

A su vez, el estudio de los fósiles ha variado a lo largo del tiempo, desde estudios de tipo descriptivo a otros en los que se analizan, por ejemplo, las interacciones entre los distintos organismos, la evolución de los distintos grupos, las relaciones entre los organismos y el medio en el que vivían.

- Los organismos y el proceso de fosilización

El conjunto de fenómenos por los cuales un organismo pasa al estado fósil (el proceso de transformación de la materia viva en un resto mineralizado), es denominado fosilización. Como mencionamos anteriormente, no todos los seres vivos se han transformado en fósiles, sino una mínima cantidad de ellos.

Posiblemente hayan existido muchos organismos que no dejaron representación como fósiles. Es por esto que resulta tan importante su conservación y preservación.

Debido a que los organismos, luego de morir, están sometidos a procesos de descomposición y disgregación, para que se produzca la fosilización es necesario que sean aislados del medio que los rodea, por ejemplo, al ser cubiertos por sedimentos.

Cuanto más rápido sea el sepultamiento y, siempre y cuando las condiciones físicas y químicas sean adecuadas, mayor será la probabilidad de fosilización, ya que una rápida cobertura impide la destrucción mecánica a la vez que dificulta la proliferación de organismos descomponedores.

La disciplina que estudia los procesos que atraviesa un organismo desde que muere hasta que es hallado por los paleontólogos se denomina tafonomía.

- Los diferentes procesos de fosilización

Por lo general, cuando un organismo muere, sus partes blandas se descomponen rápidamente (por desintegración de los tejidos y por ser la primera parte de la cual se alimentan los animales carroñeros), mientras que las partes duras (huesos, valvas o conchas) pueden desintegrarse al cabo de un tiempo más prolongado.

Sin embargo, bajo ciertas condiciones favorables, éstas pueden mineralizarse y conservarse como fósiles. En casos excepcionales, un organismo queda exento de la acción de los agentes físicos (ej., agua, acción del viento y olas), químicos (ej., en un medio ácido los restos calcáreos -valvas o conchas- se disuelven casi en su totalidad) y biológicos (ej. bacterias, animales carroñeros), evitando así su descomposición natural y, al no sufrir modificaciones, da lugar a verdaderos ejemplos de momificación.

Estas situaciones se dan bajo condiciones ambientales particulares, ya sea frío extremo, acidez del medio, salinidad o sequedad extrema. Un caso conocido es el de los mamuts lanudos conservados en los suelos congelados de Siberia, en los cuales ha sido posible estudiar hasta sus contenidos estomacales (ver el artículo de la revista National Geographic de Mayo de 2009).

Igualmente, un ejemplo notable de este proceso es el de los insectos atrapados en la resina de ciertos pinos que poblaron la región báltica entre 40 y 23 millones de años antes del presente (AP). Estos insectos quedaron retenidos en las secreciones resinosas de árboles, especialmente coníferas, que luego fueron aisladas del medio y se fosilizaron, transformándose en ámbar.

Las cuevas o cavernas favorecen la conservación de esqueletos completos y articulados, ya que en algunos casos son rellenadas rápidamente por sedimentos. Bajo otras condiciones, permiten la preservación de tejidos, excrementos y otras partes blandas. Un ejemplo famoso es el de la Caverna de Ultima Esperanza o “Cueva del Milodon”, descubierta a fines del siglo XIX en Puerto Natales (Chile). En el fondo de esta caverna, a más de un metro de profundidad, se hallaron restos de diversos animales extinguidos.

Pero el caso más llamativo fue el hallazgo de huesos de un gigantesco xenartro (comúnmente llamado “perezoso gigante”), además de trozos de su piel (un fragmento de ésta se encuentra exhibida en el Museo de La Plata) y gran cantidad de estiércol, con una antigüedad de más de 10.000 años.

En la mayoría de los casos, el fósil resultante conserva su forma externa, pero la estructura interna puede ser afectada hasta su total desaparición. Este proceso de fosilización se denomina petrificación.

La petrificación se produce en valvas, huesos y restos vegetales y puede efectuarse a través de dos maneras: una, es la impregnación, que se produce cuando los poros y espacios existentes entre las células son rellenados por algún mineral, entre ellos, los más comunes son el sílice y la pirita. Según el mineral reemplazante, será el nombre que se le da al proceso (ej. silificación, piritización).

La otra, es el reemplazo de ciertos componentes originales por otras sustancias; por ejemplo, en las conchas de mar, el mineral aragonito de las valvas es sustituido por la calcita. Por otro lado, cualquier estructura puede dejar una impresión si es presionada sobre un material blando, capaz de recibirla y retenerla.

Es común el hallazgo de pisadas de animales y, a su vez, es el método de fosilización más común de vegetales, peces e invertebrados. Huesos, dientes y valvas, son muy comunes en el registro fósil ya que constituyen las partes más duras del organismo y las que más fácil perduran en el tiempo.

Coprolitos: son los excrementos fosilizados y proporcionan información muy valiosa.

- Tipos de fósiles. Algunos ejemplos

Huevos y nidos: son muy raros; por lo general pueden encontrarse sólo restos de cáscaras, aunque en ciertos casos se han hallado nidadas de dinosaurios con huevos. En Argentina existen numerosos yacimientos con huevos atribuidos a dinosaurios, especialmente en la región patagónica. Sin embargo, uno de los yacimientos más importantes del mundo es “Aucamahuevo”, en la provincia de Neuquén.

El primer hallazgo de huevos de dinosaurios en Argentina fue realizado en el año 1951, en las cercanías de la ciudad de General Roca, Río Negro. Posteriormente, se dieron a conocer restos en Santa Cruz (huevos y embriones), Neuquén, La Rioja y La Pampa.

Rastros y huellas: son los restos fosilizados de la actividad de un organismo. Entre estas actividades se conocen galerías de algunos gusanos, termiteros, pisadas e improntas de hojas.

En Argentina existe el yacimiento “Reserva Geológica, Paleontológica y Arqueológica Pehuén co” ubicado en la localidad homónima, donde se preservaron pisadas de perezosos, macrauquenias, mastodontes y numerosas aves.

Moldes: son la reproducción exacta de la forma externa o interna de alguna parte del cuerpo de un organismo.

INICIOS DE LA PALEONTOLOGIA EN AMERICA DEL SUR

Las primeras publicaciones relacionadas a la existencia de fósiles sudamericanos corresponden a las obras del naturalista español Antonio de Ulloa (1716 - 1795) realizada en 1772, las del sacerdote y naturalista chileno Juan Ignacio Molina (1740 - 1829) de 1787 y la del militar chileno Luis de la Cruz (1768 - 1828) en 1806.

En 1785, se descubrieron los primeros restos del Megatherium americanum (un perezoso gigante) en las barrancas del río Luján (Buenos Aires), que fueron descritos casi diez años después por el naturalista francés Georges Cuvier (1769 - 1832).

Sin embargo, corresponde al geógrafo y naturalista alemán, Federico Enrique Alejandro Barón de Humboldt (1769 - 1859) el mérito de haber iniciado la paleontología sudamericana, con los ejemplares colectados durante su viaje de cinco años de duración.

Humboldt escribió “Voyage aux régions equinoxiales du Nouveau Continent fait” en 1799-1804 (“Viaje a las regiones equinocciales del Nuevo Mundo, realizado en 1799-1804”); los invertebrados fósiles fueron descritos por Leopoldo von Buch, en 1839, a través de “Pétrifications recueillies en Amérique por M. A de Humboldt et par Charles Degenhardt” (“Fósiles recogidos en América por [...]”), trabajo que tuvo gran influencia en los investigadores posteriores.

Al viaje mencionado siguió otro, de gran importancia para la paleontología y biología de Argentina, efectuado por el naturalista francés Alcide Dessalines d`Orbigny (1802 - 1857) durante los años 1826 - 1833, a través de Brasil, Uruguay, Argentina, Chile, Bolivia y Perú. Los resultados fueron publicados en una obra de nueve volúmenes denominada “Voyage dans l'Amérique Méridionale” (“Viaje por la América Meridional”). Esta publicación fue llevada a cabo entre los años 1834 y 1847, en la cual uno de los volúmenes se ocupó de la Paleontología.

El 27 de Diciembre de 1831 partió de Plymouth (Inglaterra), rumbo a América del Sur, el navío “H. M. S. Beagle” conduciendo a Charles Robert Darwin (1809 - 1882), joven naturalista que revolucionaría el mundo científico con las conclusiones obtenidas de este viaje. El barco hizo escalas en Brasil, Uruguay, Argentina, Chile, Perú y algunas islas del Atlántico y del Pacífico Sur (de ellas las más famosas por los resultados de Darwin son las Galápagos).

En la Argentina, Darwin recorrió la costa atlántica hasta la lejana isla de Tierra del Fuego y, desde Valparaíso (Chile), llegó a la cordillera andina. Sus observaciones geológicas y paleontológicas, conjuntamente con las de d´Orbigny, constituyen el fundamento de la Geología y Paleontología de esta parte meridional de América.

Durante los años que prosiguieron a su regreso, Darwin publicó la obra “The zoology of the voyage of H.M.S. Beagle” (“La zoología del viaje del H.M.S Beagle”), la cual consta de cinco volúmenes relacionados con los resultados de su viajes. Los mamíferos colectados durante el viaje fueron objeto de un trabajo aparte, publicado por Richard Owen (1840).

El viaje de Darwin resultó de extraordinaria importancia para la Biología en general, ya que proporcionó los materiales básicos para la elaboración de una novedosa teoría de la evolución, expuesta en la gran obra “On the Origin of Species by means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life” (“Sobre el Origen de las Especies por medio de la selección natural, o la preservación de las razas favorecidas en la lucha por la vida”) publicada en 1859.

Este revolucionario trabajo promovió un rápido desarrollo de los conocimientos biológicos y una renovación del interés por los estudios paleontológicos. Posteriormente, otros distinguidos naturalistas se sumaron a los nombrados más arriba, acrecentando -con sus investigaciones y colecciones- el patrimonio científico y cultural sudamericano.

La Geología y la Paleontología en la Argentina tuvieron, entre sus iniciadores, a Karl Hermann Konrad Burmeister (1807 - 1892), de origen alemán, quien después de realizar varios viajes a América del Sur, se radicó en Buenos Aires y, en 1862, fue designado director del Museo Argentino de Ciencias Naturales Bernardino Rivadavia de la Ciudad Autónoma de Buenos Aires.

Las actividades paleontológicas en América del Sur en el siglo XX se incrementaron notablemente debido al surgimiento de una generación de científicos oriundos del continente quienes, con sus trabajos, iniciaron una paleontología con características propias. Inicialmente, dichas investigaciones se concentraron en centros capitalinos (Buenos Aires, Río de Janeiro, Santiago de Chile), pero pronto se extendieron a otros lugares de los respectivos países.

La intensificación de estas actividades en todo el continente condujo a la creación de asociaciones científicas y el surgimiento de publicaciones periódicas especializadas en los diferentes campos de la paleontología.

En la Argentina, estas investigaciones cobraron gran impulso a través de las actuaciones pioneras de un número importante de científicos nacionales y extranjeros, entre los que se destacan los aportes realizados por los hermanos Ameghino (principalmente las contribuciones de Florentino) en el estudio de los mamíferos fósiles argentinos.

No obstante, con la excepción de los trabajos de los Ameghino, las investigaciones llevadas a cabo en el país fueron realizadas por extranjeros (Bravard, Burmeister, Serrés, Gervais y Lydekker, entre otros).

Durante la primera mitad del siglo XX, el estudio de los fósiles cuaternarios se vio incrementado, con las contribuciones de C. Rusconi, L. Kraglievich e hijo, A. Castellanos, A. Cabrera; mientras que en la segunda mitad, gran parte de los aportes corresponden a la escuela formada por Rosendo Pascual (1925 - 2012) en el Museo de La Plata.

Este último investigador se desempeñó como Jefe de la División Paleontología Vertebrados del Museo de La Plata entre los años 1957 a 2005 y publicó numerosos trabajos sobre la evolución de las faunas sudamericanas, obteniendo diversas distinciones científicas y reconocimiento a nivel mundial. También gestó la creación de la carrera de Paleontología de la Facultad de Ciencias Naturales y Museo (UNLP), única por décadas en la Argentina.

Sus primeros alumnos -investigadores reconocidos- continuaron sus labores vinculadas a distintos aspectos de la paleontología argentina (A. L. Cione, Z. Gasparini, G. J. Scillato-Yané, E. P. Tonni, M. G. Vucetich).

La madurez lograda en el conocimiento paleontológico durante el siglo XX, dio paso a la creación de la Asociación Paleontológica Argentina en el año 1955 y la publicación del primer número de la revista científica Ameghiniana en 1957, la cual aborda diferentes aspectos de la paleontología, tanto a nivel nacional como internacional.

- ¿Dónde se pueden encontrar fósiles?

Esta es una pregunta muy común entre aquellas personas que se interesan por el tema, pero su respuesta no es sencilla. Como se mencionó anteriormente, no todos los sedimentos y ambientes permiten la fosilización, sino una pequeña parte de ellos. Los yacimientos fosilíferos son escasos prácticamente en todo el mundo, siendo Argentina una excepción a ello.

En la Argentina, tenemos yacimientos fosilíferos prácticamente en todo el territorio, que contemplan más de 540 millones de años de historia evolutiva. Para conocer con mayor detalle la ubicación y su antigüedad, es necesario consultar publicaciones paleontológicas, mapas y hojas o cartas geológicas.

A su vez, es importante conocer las leyes vigentes de cada provincia antes de realizar cualquier tipo de trabajo paleontológico. En la Argentina rige la Ley Nacional 25743/03 de “Protección del Patrimonio Arqueológico y Paleontológico”, a la cual se le suman leyes provinciales particulares. La citada ley, en su Artículo 1 menciona que “Es objeto de la presente ley la preservación, protección y tutela del Patrimonio Arqueológico y Paleontológico como parte integrante del Patrimonio Cultural de la Nación y el aprovechamiento científico y cultural del mismo”.

Esta ley fue publicada en el Boletín Oficial de la República Argentina del 26 de Junio de 2003 y puede ser descargada del sitio web del Museo Argentino de Ciencias Naturales “Bernardino Rivadavia”, que es la Autoridad de Aplicación Nacional (AAN) de dicha ley en materia paleontológica.

- Búsqueda y extracción de restos fósiles

Antes de realizar las tareas de campo para la prospección y búsqueda de fósiles, el paleontólogo debe tramitar un permiso de trabajo en el área a estudiar (según lo establecido en los artículos 23 y 24 de la ley nacional), así como también reunir toda la información posible sobre la zona (caminos de acceso, localidades cercanas, disponibilidad de combustible, alojamiento, etc.) y los fósiles (¿alguien estuvo allí antes?, ¿colectó fósiles?, ¿en qué museo los dejó?).

No obstante, en el campo surgirán situaciones novedosas que permitirán ajustar el muestreo (por ejemplo, zonas inundadas o con mucha cobertura vegetal que dificulta el hallazgo, caminos cerrados, campos privados que impiden el libre acceso, etc.).

La búsqueda consiste en hallar dentro del sedimento (suelo o barrancas) restos fosilizados y establecer con la mayor precisión posible su ubicación en el espacio. En la mayoría de los casos, esta búsqueda se realiza recorriendo el área a pie (prospección). Cuando se produce un hallazgo se debe tomar una fotografía general del lugar y una en detalle del nivel donde se encuentra el fósil.

Asimismo, deben ser registrados la mayor cantidad de datos posibles, tales como la fecha del hallazgo y nombre de quien lo realizó, la ubicación geográfica (el ejemplar se ubica en un mapa donde se agregan puntos de referencia locales y las coordenadas obtenidas a través de un GPS), el nivel, estrato o capa sedimentaria donde se encuentra incluido y su litología (características propias del sedimento, como tamaño de grano, color, textura, etc.), orientación espacial del fósil (lo que podrá dar una idea del tipo de ambiente donde el organismo murió y de los procesos que ocurrieron durante la fosilización). Esta información permite la construcción de un perfil estratigráfico.

Si se encuentra un resto fósil y siempre y cuando se cuente con los permisos necesarios para realizar su extracción, el paleontólogo debe asegurarse de conocer qué tipo de resto es, su tamaño y disposición espacial, a fin de realizar una extracción segura y evitar su ruptura. En el caso de ser un resto esqueletario (cráneo, costillas, vértebras, huesos de los miembros, etc.) de gran tamaño, debe intentar determinar cuál sería su forma y tamaño, a fin de diagramar correctamente la tarea.

Se debe contar con herramientas apropiadas para hacerlo, ya que tanto durante la extracción como en el posterior transporte, el fósil podría romperse y así perderse una parte única de la historia de la vida en la Tierra. Entre los elementos que utiliza un paleontólogo en el trabajo de campo se incluyen: cámaras fotográficas, GPS, piquetas, pinceles, espátulas, palas, baldes, cepillos, vendas de tela, periódicos, yeso, agua, bolsas, pegamento, cinta métrica, anotador y lápiz, entre otros.

Luego, el fósil llegará al laboratorio, donde se lo preparará para su almacenamiento y/o exhibición. Los procesos de preparación de material paleontológico se hallan destinados a consolidar las piezas fósiles rescatadas en el campo, asegurar su perdurabilidad durante las posteriores manipulaciones y protegerlas de las agresiones que se derivan de las condiciones de almacenamiento.

El tiempo de preparación es muy variable y no debería considerarse una cuestión importante, teniendo en cuenta que se trata de materiales únicos y de incalculable valor científico.

Una vez finalizada la preparación, los fósiles deben ser depositados en un recinto dedicado a ese fin, que cuente con determinadas condiciones que garanticen la preservación del fósil y todos sus datos asociados (mapas de procedencia del hallazgo, perfiles estratigráficos, fecha de colecta y nombre del colector, fotografías, etc.) y que cumplan con los requisitos establecidos por la ley.

El material así depositado deberá estar disponible para que cualquier investigador interesado pueda estudiarlo.