Paleontologia y Tafonomia

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 Paleontología , 2005 . Tema 1. TEXTO. Procesos de fosilización. 1 TEMA 1. PROCESOS DE FOSILIZACIÓN. Del ser vivo al fósil. 1. Concept o de Paleon tología 2. Concepto de Fósil 3. El registro fósil. Modelos filtro y evolutivo. 4. Tafonomía 4.1.  Fase Bioestratinómica 4.2.  Fase fósildiagenética Anexo: Lagerstätten 1. Concepto de Paleontología La Paleontología (de  Palaio s=antiguo, ontós=ser y logos=tratado) es la ciencia que estudia la vida del pasado, infiriéndola del estudio de los archivos del planeta, esto es, de los fósiles. El término fue introducido en dos publicaciones aparecidas en 1825 y firmadas respectivamente por Ducrotay de Blainville y Fisher von Waldheim. Los nombres anteriores eran variados: orictología, orictognosis, tratado de petrificaciones, etc....En el mundo anglosajón es usual encontrar el término Paleontología en sinonimia con Paleobiología, opuestos ambos a la Neontología (equivalente a nuestra Biología). 2. Concepto de Fósil Inicialmente, un fósil es cualquier evidencia de la vida en el pasado del planeta. Para que los seres vivos del pasado, o sus improntas en los sedimentos, lleguen hasta nosotros es necesario que experimenten fosilización . Se entiende por fosilización  un conjunto de procesos físico -químicos que permiten la conservación total o parcial del elemento orgánico, bien sin modificaciones en la forma, estructura o mineralogía del mismo o, más frecuentemente, con alteraciones en alguno de estos atributos. Por tanto, fósil es cualquier evidencia de la vida del pasado que, por experimentar  proces os de fosiliza ción, llega hasta nosotr os. Sin embarg o, existen proce sos de fosilización muy rápidos y que, como la congelación, podrían producir fósiles en unos minutos. Este hecho se contrapone con la idea de que la Paleontología estudia los seres

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  • Paleontologa, 2005. Tema 1. TEXTO. Procesos de fosilizacin. 1

    TEMA 1. PROCESOS DE FOSILIZACIN. Del ser vivo al

    fsil.

    1. Concepto de Paleontologa

    2. Concepto de Fsil

    3. El registro fsil. Modelos filtro y evolutivo.

    4. Tafonoma

    4.1. Fase Bioestratinmica

    4.2. Fase fsildiagentica

    Anexo: Lagersttten

    1. Concepto de Paleontologa

    La Paleontologa (de Palaios=antiguo, onts=ser y logos=tratado) es la ciencia que

    estudia la vida del pasado, infirindola del estudio de los archivos del planeta, esto es,

    de los fsiles.

    El trmino fue introducido en dos publicaciones aparecidas en 1825 y firmadas

    respectivamente por Ducrotay de Blainville y Fisher von Waldheim. Los nombres

    anteriores eran variados: orictologa, orictognosis, tratado de petrificaciones, etc....En el

    mundo anglosajn es usual encontrar el trmino Paleontologa en sinonimia con

    Paleobiologa, opuestos ambos a la Neontologa (equivalente a nuestra Biologa).

    2. Concepto de Fsil

    Inicialmente, un fsil es cualquier evidencia de la vida en el pasado del planeta. Para

    que los seres vivos del pasado, o sus improntas en los sedimentos, lleguen hasta

    nosotros es necesario que experimenten fosilizacin.

    Se entiende por fosilizacin un conjunto de procesos fsico-qumicos que permiten la

    conservacin total o parcial del elemento orgnico, bien sin modificaciones en la forma,

    estructura o mineraloga del mismo o, ms frecuentemente, con alteraciones en alguno

    de estos atributos.

    Por tanto, fsil es cualquier evidencia de la vida del pasado que, por experimentar

    procesos de fosilizacin, llega hasta nosotros. Sin embargo, existen procesos de

    fosilizacin muy rpidos y que, como la congelacin, podran producir fsiles en unos

    minutos. Este hecho se contrapone con la idea de que la Paleontologa estudia los seres

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    antiguos, los organismos que habitaron la Tierra en el pasado. Por este motivo, se

    estableci la convencin de que una evidencia orgnica slo se considerara fsil si

    tiene una antigedad superior a 13.000 aos (fecha aproximada del final de la ltima

    glaciacin pleistocena en Norteamrica). Las evidencias orgnicas con edad inferior a

    13.000 aos se denominan subfsiles o fsiles recientes.

    Por tanto: fsil=evidencia orgnica + ha experimentado fosilizacin + tiene ms de

    13.000 aos.

    No son fsiles:

    ? los pseudofsiles: elementos naturales, generalmente minerales, que semejan

    morfolgicamente a algunos fsiles.

    ? las estructuras sedimentarias: las marcas de gotas de lluvia sobre una

    playa, las marcas de arrastre de objetos, y muchas otras marcas que han sido

    generadas por flujos de agua o de viento pueden conservarse en las rocas y

    ser descubiertas millones de aos ms tarde, en sedimentos consolidados.

    Aunque frecuentemente se dice que estn fosilizadas, no son fsiles porque

    no han sido generadas por organismos.

    ? los combustibles fsiles: son yacimientos de fsiles porque contienen

    multitud de ellos pero, a pesar del nombre, no son fsiles.

    Tipos de fsiles:

    Actualmente, la mayora de los especialistas en Paleontologa, diferencian cuatro

    tipos bsicos de fsiles:

    ? Fsiles qumicos: Son molculas orgnicas atrapadas entre sedimentos y que,

    actualmente, aparecen integradas en rocas procedentes de la consolidacin de

    dichos sedimentos. Ej: molculas implicadas en la fotosntesis han aparecido

    al hacer estudios geoqumicos en rocas depositadas hace unos 3.800 m.a.

    ? Fsiles corporales o somatofsiles: Se corresponden con la idea ms

    habitual de fsil. Son cuerpos, o ms usualmente partes de cuerpos, de seres

    vivos que han sido conservados mediante procesos fisicoqumicos. Ej.: la

    vrtebra de una ballena de ms de 13.000 aos de antigedad.

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    ? Moldes e impresiones: Se trata de improntas de cuerpos de organismos

    dejadas en el sedimento. Ej.: el relleno consolidado de una concha con

    desaparicin posterior de la misma.

    ? Icnofsiles: Evidencias de la actividad orgnica en un sedimento. Ej.: las

    huellas de Laetoli. Tambin se consideran icnofsiles los coprolitos (heces,

    egagrpilas.... fsiles).

    3. El registro fsil

    Es el conjunto de fsiles conocido en un momento dado. Como veremos en este

    captulo, la incorporacin de los organismos a este registro acontece, en gran medida,

    por azar y la fosilizacin puede ser considerada como un proceso excepcional. Algunos

    clculos indican que slo entre el 1 y el 10% de las especies que han existido pudieron

    fosilizar pero el porcentaje debe ser menor si se tiene en cuenta que se conocen ms de

    1.500.000 de especies actuales, mientras que el registro fsil cuenta con unas 500.000

    especies para un lapso de 3.500 m.a.

    Con frecuencia, al hablar de registro fsil se plantea la duda acerca de si ste es

    bastante completo para permitirnos hacer inferencias acertadas sobre le pasado. Aunque

    hay opiniones diversas al respecto, dos hechos merecen ser destacados. En primero de

    ellos que el registro fsil vara en funcin del grupo biolgico del que hablemos; as,

    mientras grupos cono los artrpodos estn poco representados en el registro fsil y con

    un sesgo muy fuerte hacia, en este caso, el grupo de los trilobites; otros grupos como los

    braquipodos son mejor conocidos en el registro fsil que en la actualidad.

    En segundo lugar, no debemos olvidar que, completo o incompleto, el registro fsil

    es la nica ventana que tenemos al mundo vivo del pasado.

    Visin tradicional del registro fsil: Modelo filtro

    Tradicionalmente, se ha considerado el registro fsil como resultado de sucesivos

    filtros que actan sobre una biosfera completa. Es decir, como el resultado de la prdida

    de informacin paleobiolgica. Este modelo filtro es consecuencia de la idea de que el

    organismo contina existiendo en su cadver, una idea absurda que lleva a

    conclusiones errneas tales como que, cuanto ms antiguo es un fsil, menos

    informacin proporciona.

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    Nueva visin del registro fsil: Modelo evolutivo.

    Tras los trabajos de Behrensmeyer y Kidwell, realizados a partir de 1985, se tiende a

    ver el registro fsil como una entidad propia, diferente del registro biolgico (seres

    vivos) y del estratigrfico (rocas). Desde este punto de vista, el registro fsil tiene una

    naturaleza y una dinmica propias, es de origen paleobiolgico y se encuentra

    ubicado en la litosfera.

    La importancia de este punto de vista es que considera al registro fsil como un

    sistema organizado, capaz de mantener y transmitir informacin, pero tambin de

    generarla.

    De esta definicin se deduce que la nueva visin del registro fsil hace hincapi en el

    hecho de que ste tambin genera informacin, principalmente relativa a los procesos

    biolgicos y geolgicos que han influido de alguna forma en la conservacin y

    formacin del fsil.

    4. Tafonoma

    El trmino Tafonoma significa literalmente Leyes del enterramiento. Fue

    propuesto por EFREMOV (1940) para denominar a la disciplina cientfica que se ocupa

    del estudio de la transicin de los seres orgnicos desde la biosfera a la litosfera, pero

    actualmente muchos autores asimilan esta transicin a fosilizacin. Por tanto,

    Tafonoma es una rama de la Paleontologa que se ocupa del estudio de los procesos

    de fosilizacin, infirindolos del fsil y utilizando datos auxiliares de tipo

    paleoecolgico, geoqumico, etc... Su desarrollo ha sido especialmente posible gracias a

    la nueva visin del registro fsil comentada anteriormente.

    De manera convencional se divide al proceso de fosilizacin en dos fases de lmite

    poco neto: la fase biostratinmica, que acontece desde la produccin del elemento que

    va a fosilizar hasta su enterramiento y la fase fosildiagentica, que abarca todo lo que

    acontece tras el enterramiento y hasta el hallazgo del elemento producido como

    elemento registrado (fsil).

    - Fase biostratinmica

    enterramiento

    - Fase fsildiagentica

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    4.1. Fase biostratinmica de la fosilizacin

    En esta fase se incluyen los procesos de produccin de entidades que tienen

    posibilidades de fosilizar y su alteracin previa al enterramiento.

    En esta fase predominan los procesos de degradacin y descomposicin y, por

    este motivo, puede haber cambios muy importantes en la forma y estructura de los

    elementos conservados (la desarticulacin y rotura de un elemento generando multitud

    de fragmentos menores, por ejemplo), as como cambios en la posicin y ubicacin de

    las entidades.

    Algo de terminologa

    Para intentar consensuar estos procesos se han acuado diferentes trminos:

    ? Entidad producida: La fosilizacin se inicia con la produccin de tejidos

    orgnicos o seales de actividad de un organismo. Es importante tener en cuenta que

    la produccin de entidades no se produce necesariamente por muerte de un

    organismo sino que puede tambin producirse por realizacin: una muda, una

    defecacin, una huella, etc. pueden generar fsiles y no precisan muerte del

    organismo.

    ? Entidades acumuladas: entidades producidas que no experimentan transporte,

    sino que son enterradas all donde se han producido.

    ? Entidades resedimentadas : son las entidades producidas que han experimentado

    algn tipo de transporte previo al enterramiento. El lugar donde se encuentren no es

    el lugar donde vivi el organismo que las gener (ej.: concha de un bivalvo infaunal

    de la plataforma continental, arrastrada hasta una playa).

    ? Entidades reelaboradas: Una vez enterrado o semienterrada una entidad

    producida, los sedimentos que la entierran pueden ser erosionados y la entidad

    vuelve de nuevo a la superficie. Se habla entonces de entidades reelaboradas.

    ? Asociacin fsil: conjunto de organismos que se encuentran en un mismo

    yacimiento.

    ? Asociacin fsil autctona : formada por entidades acumuladas, esto es, por

    "restos" que no han sufrido transporte alguno. Reflejan bastante las biocenosis

    originales.

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    ? Asociacin fsil alctona: aquella que est constituida por fsiles que han

    experimentado un transporte.

    ? Asociacin fsil alctona mezclada : los fsiles han sido transportados en el

    espacio, de tal manera que encontrados fsiles de organismos que vivieron en la

    misma poca geohistrica pero en distintas regiones, ecosistemas...

    ? Asociacin fsil alctona condensada: los fsiles han sido transportados en

    el tiempo (y posiblemente tambin en el espacio), de tal manera que encontrados

    fsiles de organismos que vivieron en distintas pocas geohistricas o que se

    encuentran en sedimentos que no corresponden al momento en que vivieron sus

    organismos productores.

    ? Fsiles infiltrados: se trata de organismos que fosilizan en materiales

    ms antiguos a aquellos que se depositan en el momento en que vivieron.

    Ejemplo: un oso actual muere en una caverna de calizas carbonferas

    cuyo techo se desploma; sus restos aparecern entre los materiales

    carbonferos, es decir, en materiales ms antiguos a los que le

    corresponden.

    ? Fsiles derivados o retrabajados: se trata de fsiles que han sido

    incorporados dos o ms veces al registro fsil y proceden de niveles

    estratigrficos ms antiguos. Son, por tanto, fsiles ms modernos en

    sedimentos ms antiguos. Por ejemplo, un braquipodo de Colle (Devnico)

    es arrastrado por arroyos y ros hasta llegar a una playa reciente donde es

    enterrado. Si fuera encontrado dentro de m.a. tendramos un fsil antiguo

    (Devnico) en materiales ms modernos (Cuaternario).

    Entre plenamente autctono y totalmente alctono, existe toda una panoplia de

    estados intermedios. Adems, en muchas ocasiones es difcil determinar el grado de

    transporte, motivo por el cual se emplean usualmente dos trminos informales: in

    situ (fsil que est en el lugar/tiempo en que vivi el organismo) y ex situ (en un

    lugar/tiempo manifiestamente diferente del que vivi el organismo).

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    Las partes blandas en la fase bioestratinmica

    Un cadver es una fuente de alimentos para otros organismos. Tras la muerte, el

    cadver suele ser atacado por carroeros, los cuales generan la prdida de gran cantidad

    de tejido blando. Tras ellos actan organismos menores como escarabajos, que pueden

    llegar a completar el proceso de limpieza de los huesos. En un da, toda la carne puede

    haber desaparecido.

    Si quedan restos, stos son aprovechados por organismos microscpicos (bacterias y

    hongos). Su actividad depende de tres factores:

    1) El aporte de oxgeno : en situaciones aerbicas (ricas en O2), los microbios rompen

    el carbono orgnico del cadver convirtiendo, junto con el O2, en dixido de

    carbono y agua: CH2O + O2 ? CO2 + H2O. En ausencia de oxgeno (condiciones

    anaerobias) la descomposicin microbiana slo acontece en presencia de nitratos,

    dixido de manganeso, xidos de hierro o iones sulfato.

    2) Temperatura. Las altas temperaturas favorecen la descomposicin.

    3) El pH controla las condiciones de respiracin de los organismos; stas son ptimas

    con pH neutro, as que con este pH, que es el que existe en la mayora de los

    sedimentos, se producen ndices medios de decadencia. Cualquier variacin de

    este pH genera condiciones inusuales que ralentizan la descomposicin; esto ocurre,

    por ejemplo, en los pantanos, donde el pH es cido y los tejidos blandos se

    preservan, en general curtidos a la manera del cuero.

    4) Naturaleza del carbono orgnico que vara de poco a muy resistente. La mayora

    de las partes blandas de los animales estn hechas de molculas voltiles, esto es,

    molculas con C que tienen estructuras fcilmente rompibles. Otros carbonos

    orgnicos (los denominados refractarios, usualmente escleroproteinas) son ms

    resistentes y suelen encontrarse en las plantas.

    Por tanto, un tejido blando tiene mayores probabilidades de fosilizar si:

    ? la fase bioestratinmica dura poco (= si la entidad es enterrada rpidamente)

    ? no hay oxgeno ni otras sustancias que puedan favorecer metabolismos

    microbianos

    ? la temperatura es baja

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    ? el pH se aleja de su valor medio

    ? el tejido blando es de tipo escleroproteico

    Las partes duras en la fase bioestratinmica

    Las partes duras pueden ser enterradas directamente sin experimentar modificaciones

    o bien pueden sufrir procesos de rotura y/o transporte. Los procesos de rotura pueden

    ser

    ? fsicos: desarticulacin, fragmentacin, abrasin

    ? qumicos: bioerosin, corrosin y disolucin

    Desarticulacin: acontece cuando las partes blandas ya no mantienen conectadas las

    duras. Puede ocurrir en pocas horas (caso de los crinoideos cuyos artejos estn unidos

    por ligamentos que se descomponen rpidamente) o en semanas o meses (caso de

    trilobites o vertebrados, por ejemplo).

    Fragmentacin: rotura de piezas individuales en otras ms pequeas, generalmente

    en zonas de debilidad. Puede ser producida por otros organismos o bien pos procesos

    fsicos ligados al transporte. Recordemos que la accin del oleaje rompe las conchas y

    otros restos hasta convertirlos en mltiples fragmentos de tamao arena.

    Abrasin: generalmente por choque de restos o por accin por granos de arena

    transportados. Elimina los detalles superficiales y redondea las superficies.

    Bioerosin: eliminacin de materiales esquelticos por accin de organismos

    perforantes como esponjas, algas o bivalvos. Las microperforaciones pueden producirse

    en vida del organismo y suelen generar orificios o redes de finas perforaciones

    realizadas mediante disolucin qumica.

    Corrosin y disolucin: muchos de los minerales que forman parte de los organismos

    son qumicamente inestables (o lo son en determinadas condiciones) y tienden a

    desaparecer tras la muerte de su generador tanto mientras ste se encuentra en superficie

    como tras el enterramiento.

    Es importante inc idir en la idea tafonmica de que la rotura, abrasin,

    desarticulacin... etc no indica slo prdida de informacin. Adems de la informacin

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    tafonmica que estos factores nos proporcionan, est tambin el hecho de que, por

    ejemplo, la rotura o la desarticulacin, pueden producir nuevos fsiles: es la llamada

    produccin tafognica. Los elementos producidos tambin interaccionan con los

    organismos vivos, favoreciendo o inhibiendo la produccin de restos. Por ejemplo, un

    fondo marino blando que contenga restos duros de organismos (bioclastos) con

    posibilidad de fosilizar es candidato a que generar ms fsiles pues los bioclastos

    pueden ser colonizados por otros organismos que tambin fosilizarn. A esta interaccin

    entre elementos producidos y organismos se le denomina retroalimentacin

    tafonmica.

    4.2. Fase fosildiagentica de la fosilizacin

    Esta fase incluye las transformaciones de las entidades producidas que acontecen en

    la litosfera (generalmente, aunque no siempre, despus del enterramiento).

    En un primer momento de esta fase, continan los procesos de descomposicin y

    degradacin iniciados en la fase anterior. Dichos procesos pueden ahora verse

    favorecidos (por ejemplo en ambientes con bioturbacin, ricos en sulfatos o materia

    orgnica, etc.) o inhibidos (anoxia, asfaltos, mbar, hielo,...).

    Excepto en casos muy particulares, la descomposicin siempre contina, ms o

    menos lentamente y, por tanto, para que una entidad producida se conserve, debe

    actuar otro proceso no destructor: la mineralizacin. En general, la mineralizacin

    es activada por la reduccin e inhibida por la oxidacin y el tipo de mineralizacin final

    puede ser muy variado, dependiendo del tipo de mineral que constituye la entidad

    producida y conservada y del tipo de iones que circulen por el agua intersticial, la cual

    llegar a la entidad activando su transformacin. Los cambios qumicos pueden ocurrir

    muy pronto tras el enterramiento pero, en general, acontecen a lo largo de los miles-

    millones de aos que el resto pasa enterrado.

    Procesos no usuales de fosilizacin: momificacin

    Cuando el enterramiento se produce en un medio asptico, los procesos de

    destruccin cesan sbitamente y el elemento experimenta un tipo de fosilizacin poco

    comn denominado genricamente momificacin.

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    La momificacin se define como cualquier proceso que detiene la descomposicin de

    la materia orgnica (dirigida por la accin bacteriana que es la que, en ltimo trmino,

    se inhibe en los medios aspticos), permitiendo su conservacin total o parcial en estado

    original sin transformar.

    Se conocen diversos tipos posibles de momificacin, en funcin del medio asptico

    en el que quede englobado el elemento producido:

    a) Momificacin por congelacin. Restos de mamuts.

    b) Momificacin por desecacin. La exposicin a ambientes muy secos y clidos

    permite la conservacin de diversos tejidos, especialmente los orgnicos, mediante

    desecacin. Es frecuente en restos de dinosaurios del W de Norteamrica, que han

    conservado incluso restos de tegumentos.

    c) Momificacin por mbar. Insectos del Bltico o de lava.

    d) Momificacin por inclusin en slex o calcedonia. Son minerales cripto-

    cristalinos que actan a la manera del mbar.

    e) Momificacin por inclusin en asfaltos. El famoso Rancho La Brea, en USA.

    f) Momificacin por inclusin en ambientes hipersalinos, en los que se produce un

    proceso similar al de conservacin de los alimentos mediante salazn.

    Procesos usuales de fosilizacin: permineralizacin, recristalizacin,

    transformacin y formacin de moldes y pseudomorfos

    La mayor parte del registro fsil est constituido por las partes duras de organismos,

    las cuales han persistido a lo largo de millones de aos, bien en el estado en que fueron

    secretadas o, ms habitualmente, alteradas de varias formas.

    Los restos inalterados suelen ser subfsiles que han experimentado congelacin o

    desecacin. Tambin algunas conchas de calcita, enterradas en sedimentos estables

    hace pocos m.a. , aparecen como fsiles inalterados.

    Por el contrario, la mayora de los fsiles ha experimentado diversos procesos de

    alteracin, frecuentemente ms de uno. A continuacin describimos los ms usuales.

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    Permineralizacin o adicin

    * la mayora de los esqueletos no son slidos sino que contienen canales y poros (ej:

    huesos de vertebrados terrestres, tubos de un coral...) de tamaos muy diversos.

    * al ser enterrado una entidad producida de tipo esqueltico, sus poros se llenan de

    agua, la cual siempre contiene minerales disueltos en forma de iones.

    * segn el tipo de iones y el pH del medio, estas aguas precipitan distintos

    minerales. Los ms usuales son calcita (en medios bsicos) y slice (en medios cidos).

    De esta forma, los huecos iniciales se rellenan.

    * el resultado es el reforzamiento y solidificacin de la entidad esqueltica, que no

    suele ser modificado como tal: no vara ni su morfologa ni su microestructura.

    * p. ej: bosques petrificados (vegetales preservados por filtracin de slice en la

    estructura celular de la madera); ndulos de chert de Rhynie.

    Recristalizacin

    * una concha enterrada (y quizs tambin permineralizada) est sometida, junto al

    resto del material que la rodea, a presiones progresivamente mayores de origen

    geolgico (peso de los sedimentos suprayacentes; presiones orognicas, etc. ).

    * como resultado de estas presiones se producen cambios en la forma y tamao de

    los cristales que constituyen la concha, pero sin cambiar su composicin.

    Generalmente se trata de un aumento en el tamao de los cristales cuyo contorno se

    vuelve irregular.

    * la forma externa del resto esqueltico permanece inalterada (por lo que, a simple

    vista, es difcil saber si un fsil ha experimentado recristalizacin, pero su

    microestructura (que puede ser un rasgo diagnstico) ha sido destruida. Por tanto, para

    reconocer esta fosilizacin hay que emplear un microscopio y unas preparaciones del

    fsil que permitan reconocer este fenmeno.

    Transformacin o reemplazamiento

    * el agua que se mueve por las rocas sedimentarias puede intercambiar iones con

    cualquier cristal de mineral. Por ejemplo, el agua coloca un in de Mg++ en un punto

    de un cristal donde haba un in de Ca++. La repeticin de este proceso genera que una

    concha de caliza (carbonato clcico, CO3Ca) se transforme en una concha de doloma

    (carbonato de calcio y magnesio, CO3MgCa). Se trata de un proceso mal comprendido

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    y que no ha podido ser reproducido en laboratorio, pero que es muy comn en el

    registro fsil

    * la transformacin o reemplazamiento del mineral original por otro nuevo requiere

    que el proceso sea gradual y muy lento, realizndose molcula a molcula llamado

    histometbasis.

    * el resultado es la formacin de un fsil de naturaleza mineralgica diferente al

    original, pero que conserva su forma externa y todas sus estructuras primarias

    * los reemplazamientos ms usuales son los realizados por la doloma, slice

    (generalmente como calcedonia), pirita (procedente de la combinacin de subproductos

    del metabolismo anaerbico en ambientes marinos someros) y hematites.

    * ms inusual es el reemplazamiento por apatito (fosfato de calcio), generalmente

    procedente de la combinacin del calcio del agua y del fosfato orgnico evacuado por

    descomposicin microbiana

    Disolucin. Moldes y pseudomorfos.

    * ocurre cuando, en vez de reemplazar gradualmente el mineral de una concha, el

    agua que la atraviesa la disuelve por completo; si el sedimento que la rodea est

    consolidado en el lugar de la concha queda un hueco.

    Pseudomorfo

    * si las condiciones cambian, el agua puede depositar minerales en el hueco

    dejado por la concha, el fsil resultante es un pseudomorfo. Este tiene el aspecto del

    original pero su estructura es totalmente diferente (es inorgnica porque procede de

    precipitacin qumica) y su mineraloga puede tambin ser distinta a la del original.

    Moldes externos

    * cuando el sedimento que rodea un resto esqueltico es muy fino, la forma

    externa de este resto queda impresa en dicho sedimento.

    * si, posteriormente, el resto como tal es disuelto, la marca permanece y, por

    reproducir la forma externa del organismo, se habla de molde externo

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    Moldes internos.

    - en los restos esquelticos que, como las conchas, encierran un espacio vaco

    dentro, este hueco puede experimentar varios fenmenos:

    a) puede rellenarse de sedimentos.

    - en este caso, si "abrimos" la concha nos encontraremos un sedimento

    consolidado, similar generalmente, al que la rodea.

    - si la concha es disuelta, el relleno -que reproduce con mayor o menor fidelidad,

    los caracteres del interior de dicha concha- se denomina molde interno.

    b) puede quedar vaca de sedimentos.

    - en este caso existe un hueco que, como los poros ms pequeos, se

    permineraliza. As, el agua puede penetrar en ella provocando la precipitacin de

    diversos minerales; si la precipitacin es incompleta se produce una geoda a

    pequea escala; generalmente la precipitacin es completa y el interior se rellena

    de cristales de minerales. Este caso enlaza con el primer tipo de fosilizacin: la

    permineralizacin.

    Carbonizacin o reduccin.

    * los vegetales y otros organismos constituidos por envueltas quitinosas suelen

    conservarse como finas pelculas de carbono presionadas en los planos de

    estratificacin de las rocas.

    * estos restos siguen el proceso de descomposicin habitual, mediante el cual se

    liberan los constituyentes voltiles (O, H y N) producindose un enriquecimiento

    relativo en carbono.

    * si, en el curso de este proceso, el medio se hace asptico y cesa la descomposicin,

    la materia orgnica inicial aparece transformada en una fina pelcula de carbono.

    * este tipo de fosilizacin es frecuente en zonas pantanosas donde los vegetales

    muertos son rpidamente enterrados en ambientes anxicos

    Otros tipos de fosilizacin ms inusuales:

    Formacin de ndulos: son cuerpos duros, generalmente subesfricos, generados en el

    interior de un sedimento por concentracin de calcita (carbonato de calcio), siderita

  • Paleontologa, 2005. Tema 1. TEXTO. Procesos de fosilizacin. 14

    (carbonato de hierro) o pirita (sulfuro de Fe) durante la fase temprana del

    enterramiento. Suelen generarse en torno a un ncleo orgnico que, al descomponerse,

    emite gases ricos en iones los cuales, al combinarse con los existentes en el agua

    intersticial, precipitan produciendo en endurecimiento del resto orgnico y del

    sedimento ms inmediato que le rodea.

    Impresiones (marcas en sedimentos finos de un resto orgnico cado y posteriormente

    destruido) y compresiones (idem pero con preservacin parcial del tejido orgnico).

    Anexo: Lagersttten

    Se denomina Lagersttten (= filones madre) a un yacimiento en el que los

    fsiles se encuentran excepcionalmente conservados (lagersttten de conservacin) o

    excepcionalmente concentrados (lagersttten de concentracin).

    Un lagersttten de concentracin, es decir, un yacimiento con una gran cantidad

    de fsiles, puede formarse de muchas maneras pero se requiere que exista una

    concentracin previa de las entidades producidas, que suele acontecer por algn tipo de

    proceso sedimentolgico o biolgico. Veamos algunos casos:

    - corrientes de agua que transportan y acumulan los elementos orgnicos en algn

    lugar. En este caso, suele tratarse de fsiles alctonos, que se acumulan all donde la

    corriente pierde energa. (Restos de peces del Silrico de Inglaterra)

    - Acumulaciones en las lneas de costa

    - Acumulacin de organismos planctnicos en fondos ocenicos

    - Existencia de trampas para organismos, que suelen ser lugares donde caen los seres

    vivos y, con frecuencia, esta cada conduce a su muerte. (Rancho La Brea, Mina de

    Bernissart, Atapuerca, Gran Dolina?.

    - Cementerios de elefantes?

    - Etc.

    Los lagersttten de conservacin son los ms conocidos porque incluyen formas

    fsiles magnficamente preservadas, en muchas ocasiones, con fosilizacin de partes

    blandas. En este apartado se incluyen tres tipos de yacimientos, en funcin de su

    origen:

  • Paleontologa, 2005. Tema 1. TEXTO. Procesos de fosilizacin. 15

    a) conservacin por anoxia (stagnation). Por ejemplo, el yacimiento de Solnhofen,

    del Jursico Superior de Alemania, que contiene, entre otros muchos, fsiles del

    Archaeopteryx. Pizarras carbonosas del Eoceno de Messel (Alemania).

    b) conservacin por enterramiento rpido (obruption). Mazon Creek (Carbonfero,

    USA).

    c) trampas de conservacin (conservation traps). Son casos similares a los que

    generan lagersttten de concentracin pero, en estos casos, se conservan tejidos

    blandos o partes delicadas del cuerpo. En este caso se incluyen los insectos

    conservados en mbar.

    Pero suele ocurrir que en un yacimiento hayan influido varios procesos, como

    ocurri en el caso de las Pizarras de Burguess (Cmbrico, Canad).

  • Paleontologa, 2005. Tema 1. TEXTO. Procesos de fosilizacin. 16

    Anexo I. Principales minerales generados por organismos.

    a) Carbonato calcico (CO3Ca), tanto calcita como aragonito, en las conchas de los

    foraminferos, algunas esponjas, corales, briozoos, braquipodos, moluscos, algunos

    artrpodos y equinodermos.

    b) Slice (SiO2) en los esqueletos de los radiolarios y la mayora de las esponjas

    c) Fosfato, generalmente en forma de apatito (CaPO4) en los huesos de vertebrados, en

    conodontos, algunos braquipodos y gusanos.

    d) Hay tambin tejidos orgnicos no mineralizados que son duros: lignina, celulosa,

    esporopolenina y otros en vegetales; quitina, colgeno y queratina en animales. En ambos

    casos pueden aparecer aislados o en asociacin con tejidos mineralizados.

    Anexo II. Algunos tipos de fosilizacin tpicos de condiciones de anoxia.

    Un fenmeno diagentico comn de las pizarras negras (sedimentos depositados en condiciones

    de anoxia) es la formacin de ndulos: cuerpos generados en el interior de un sedimento por

    concentracin de calcita o siderita (FeCO3). Este fenmeno se produce durante la fase temprana

    del enterramiento, frecuentemente en torno a un resto orgnico al que protegen y es tpico de

    sedimentos anxicos donde las bacterias anaerbicas reducen oxgeno, produciendo

    bicarbonatos, que se combinan con Ca o Fe para producir las concentraciones de carbonato

    citadas.

    Otro mineral generado en fases diagenticas tempranas en sedimentos anaerbicos marinos es la

    pirita, que tambin se genera como subproducto del metabolismo anaerbico en sedimentos

    someros. Si el enterramiento es rpido la pirita puede reemplazar tejidos blandos; en casos

    concretos tambin puede reemplazar tejidos duros como madera, conchas de aragonito o calcita

    disueltas, etc.

    El fosfato orgnico puede ser evacuado al agua por descomposicin microbiana. All se

    combina con iones de calcio para formar apatito que puede reemplazar por completo las conchas

    disueltas. Tambin las partes blandas y los coprolitos pueden ser fosfatizados.

  • Paleontologa, 2005. Tema 1. TEXTO. Procesos de fosilizacin. 17

    BIBLIOGRAFA

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    Botnico de Crdoba. 39 pp. BP Cap.1.- Qu es un fsil?. Con frecuencia, se define tafonoma como la ciencia de la conservacin de los fsiles. Para aquellos que tienen un conocimiento impreciso de la misma, trata de muerte, descomposicin y desintegracin, y es la ciencia las cosas muertas, putrefactas, acompaadas de un asqueroso hedor. Esto es un poco lo que se deduce de las primeras prcticas de las asignaturas de Geologa histrica o de Paleontologa, cuando se trabaja con moldes, contra-moldes y pelculas carbonosas, antes de que las clases se ocupen de cosas presumiblemente ms importantes.

    Pero la tafonoma es algo ms que eso. La tafonoma trata de la informacin contenida en el registro fsil y de los procesos por los cuales los fsiles son incorporados a este registro. Tradicionalmente, los tafonomistas y no-tafonomistas han enfatizado la prdida de informacin, pero en 1985 Behrensmeyer y Kidwell publicaron un trabajo seminal que ha sido la base de la investigacin sobre la ganancia de informacin. El registro fsil es una rica fuente de informacin sobre fenmenos que ocurren en escalas temporales que exceden la de una generacin humana , y que frecuentemente ocurren de forma tan lenta que aparecen como constantes a nuestros ojos, si es que somos capaces de reconocerlos. Por tanto, el registro fsil es una rica fuente de informacin ambiental, incluyendo informacin a escala de dcadas a centurias

    Prefacio al libro de R. E. MARTN.