¿Que es un Fósil?

La tarea de un paleontólogo consiste en sacar conclusiones sobre la vida en los tiempos prehistoricos a partir de los fósiles.

La palabra fósil procede del verbo latino "fodere" (excavar) y originariamente significaba todo lo que había sido excavado o descubierto en el suelo. Hoy en día, por fósiles no sólo entendemos los restos de organismos, sino también los vestigios de la actividad de los animales. Por lo general, los fósiles se encuentran en los yacimientos más antiguos del pasado de la Tierra, habitualmente en rocas sedimentarias, y se componen de las partes duras del animal que sobrevivieron a la descomposición. Así pues, resulta de importancia fundamental para la paleontología mantener una estrecha relación con la geología. Los fósiles no sólo son documentos biológicos, sino también históricos, de evolución de la vida en la Tierra. Por tanto, por lo que se refiere a la zoología y a la botánica, esto representa una enorme ampliación de lo que conocemos sobre formas de vida, ya que pueden incluirse plantas y animales extinguidos desde hace mucho tiempo.

En la actualidad, la paleontología tiene una visión general del desarrollo de vida organizada en el nivel más alto durante casi 600 millones de años.

Una vez muerto, el organismo vivo se desintegra, por lo general, en sustancias inorgánicas y no queda resto de él. La fosilización representa una excepción a esta regla general y tienen que darse varios factores simultaneamente para que este proceso sea posible.

Uno de los requisitos previos más importantes es que el cadáver tiene que quedar rápidamente cubierto y protegido de la exposición al aire, de forma que se interrumpan los procesos naturales de descomposición. El agua y el oxigeno del aire originan la descomposición. Si la descomposición se retrasa es posible que se infiltren otras sustancias minerales que al sedimentar haran el molde, en muy raras ocasiones pueden llegar a dar fe de las partes blandas que son las primeras que desaparecen.

Los huesos y otras partes duras se impregnan de soluciones minerales. Por lo tanto los fósiles son estructuras "petrificadas", de materia inorganica y no la organica original, no obtante pueden llegar a conservar la estructura original hasta en sus más finos detalles.

El tipo de mineralización que se produce depende del ambiente circundante.

• La caliza se forma a partir del fango marino calizo. Su composición es a base de calcita o carbonato de calcio (CaC03).
• Los depósitos arenosos se transforman en piedra arenisca; los huesos, por lo general, se silicifican, lo que significa que se componen de ácido silícico parecido al cuarzo (SiO2).
• El fango arcilloso se transforma en esquisto o pizarra. Aquí también se pueden calcificar los huesos.

La fosilización sólo resulta posible en roca sedimentaria. En la roca magmática, formada a partir de magma líquido candente en las profundidades de la corteza terrestre o a partir de lava volcánica, no puede mantenerse ningún fósil. Por lo tanto no merece la pena buscar fósiles en el basalto o el granito.

Fósiles de 2.500 millones de años explican un avance crucial en la historia de la vida

Cuando apareció la vida, la atmósfera de la Tierra era irrespirable. Monóxido de carbono, hidrógeno, metano... una mezcla mortal para cualquiera de las criaturas actuales. Sin oxígeno, la vida iba al ralentí: seres vivos formados por una sola célula se dividían haciendo copias de sí mismos, nada más. Hasta el día que llegaron las cianobacterias y, en uno de los hechos más importantes en toda la historia de la Tierra, inventaron la fotosíntesis y llenaron la atmósfera de oxígeno. Nunca nada volvió a ser igual. La mayoría de los seres vivos murieron envenenados por el oxígeno. Pero los pocos que sobrevivieron empezaron a evolucionar más rápidamente, hasta unirse en organismos de varias células, formar animales e inventar el cerebro.

¿Pero cuándo ocurrió este cambio fundamental del que desciende la humanidad? Científicos de la Organización para la Investigación Geológica de Australia y de la NASA han descubierto lo que ocurrió hace por lo menos 2.500 millones de años; es decir, cuando la vida - que apareció hace unos 3.800 millones de años- tenía aproximadamente un tercio de su edad actual.

Lo que han descubierto los científicos, que presentan hoy sus resultados en la revista científica “Nature”, son los residuos más antiguos de cianobacterias hallados hasta la fecha. “No significa que las cianobacterias aparecieran hace exactamente 2.500 millones de años, pero son las pruebas directas más antiguas de su existencia”, declaró ayer Donald Canfield, experto en origen de la vida de la Universidad de Odense (Dinamarca).

El hallazgo se ha realizado en rocas de 2.500 millones de años de antigüedad de Australia occidental. Los investigadores no han detectado directamente las cianobacterias, que desaparecieron hace eones, sino unas moléculas orgánicas complejas que sólo pueden proceder de la degradación de la membrana de cianobacterias. Este tipo de estudios, afirma Canfield, son importantes “para aclarar cuándo ocurrieron los grandes hitos de la evolución y para deducir la estructura de los ecosistemas antiguos”.

JOSEP CORBELLA  

Fisuras en la tabla periódica

El descubrimiento del elemento 117 en 2010 completó por primera vez la tabla periódica tal como la conocemos, al menos hasta que nuevos descubrimientos obliguen a añadirle una nueva fila.

Sin embargo, la química de algunos elementos de incorporación reciente puede diferir de la de los elementos de la misma columna, rompiendo la regla periódica que había caracterizado la tabla durante un siglo y medio.

Este sorprendente comportamiento puede derivar de los efectos descritos por la teoría de la relatividad especial, que hacen que ciertos electrones orbiten de forma más compactada.

Los físicos nucleares siguen en su empeño por sintetizar nuevos elementos, que tendrán nuevos tipos de orbitales electrónicos, y por comprender su química mediante el estudio de un puñado de átomos efímeros.

Investigadores rusos anunciaron en 2010 que habían sintetizado por primera vez unos pocos núcleos del elemento 117. Este nuevo tipo de átomo no tenía todavía nombre, porque tradicionalmente la comunidad científica espera a tener una confirmación independiente antes de bautizar un nuevo elemento. Pero, salvo sorpresas, el 117 ocupa ya una plaza permanente en la tabla periódica de los elementos.

Todos los elementos hasta el 116, y el 118, habían sido previamente encontrados; el 117 llenó el último hueco que quedaba en la fila inferior. Este logro marca un hito en la historia. Cuando Dimitri Mendeléiev —también ruso— y otros científicos crearon la tabla periódica en los años sesenta del siglo XIX, generaron el primer gran esquema para organizar todos los elementos conocidos en aquel momento. Mendeléiev dejó algunos espacios en blanco en su tabla y formuló la audaz suposición de que algún día se descubrirían nuevos elementos que llenarían aquellos vacíos. Se han elaborado incontables revisiones de la tabla, pero nunca se había podido prescindir de los huecos... hasta ahora. Con el elemento 117 la tabla periódica de los elementos se ha completado por primera vez.

El espíritu de Mendeléiev probablemente saboreará el triunfo de su visión, por lo menos por un tiempo, hasta que los químicos y los físicos nucleares sinteticen nuevos elementos, que requerirán la adición de nuevas filas y posiblemente dejarán nuevos huecos.

Sin embargo, en el momento en que encajaban las últimas piezas del rompecabezas, empezó a sospecharse que algo fundamental fallaba. Algo que podría minar la misma base de la existencia de la tabla periódica: los patrones recurrentes que le dan nombre.

 Scerri, Eric R.

Falsos fósiles

En el paso de la vida a la fosilización, las alas de un escarabajo primitivo perdieron su color y, después, su forma. Al ser aplastadas y horneadas lentamente por la arena, las brillantes alas verdes se oscurecieron; primero se volvieron de color azul claro, después añil y finalmente negro.

La historia de la vida, muerte y fosilización de un insecto suena muy sencilla, pero la paleobióloga Maria McNamara tardó años de esfuerzos en recomponerla. Esta investigadora de la Universidad de Bristol deseaba averiguar el modo en que evolucionaron las señales de alerta, el camuflaje y los colores de cortejo de los insectos primitivos. El estudio de los fósiles ordinarios solo revela parte de la historia, ya que la mayoría de los insectos fosilizados muestran hoy una apariencia negra, quizá por haber perdido sus colores al quedar enterrados.

McNamara y su equipo decidieron trabajar a la inversa. Envejecieron artificialmente alas de escarabajos y gorgojos actuales para descubrir el efecto de la fosilización en el color. Publicaron sus resultados en el número de febrero de la revista Geology.

La fosilización no constituye un proceso apacible. Para simularlo, McNamara dejó las alas de los insectos en el agua de un estanque durante 18 meses, después las calentó hasta 270 grados centígrados, una temperatura superior a la de la mayoría de los hornos domésticos, y las sometió a presiones de 500 atmósferas, para reproducir el aplastamiento y el calentamiento que convierten los residuos atrapados en el barro en fósiles pétreos. El equipo descubrió que el proceso fragmentaba y adelgazaba los caparazones reflectantes de los escarabajos, lo que hacía cambiar la longitud de onda reflejada por ellos. De este modo se transformaban del verde al azul y luego al negro.

Lo que es más importante, comprobaron que los gorgojos conservaban las estructuras de coloración conocidas como cristales fotónicos [véase «Trucos cromáticos de la naturaleza», por P. Ball; Investigación y Ciencia, julio de 2012], lo cual podría significar que los fósiles que carecen de ellas probablemente nunca las tuvieron. McNamara concluye que el desarrollo evolutivo de los cristales fotónicos debe de ser reciente, al menos en los gorgojos, porque había examinado gorgojos de tres millones de años de antigüedad que no los poseían.

Algunos científicos discrepan de esa idea. Andrew Parker, entomólogo del Museo de Historia Natural de Londres, señala que cada fósil sufre un proceso diferente, de modo que resulta difícil obtener principios de aplicación general a partir de una sola especie o de un solo fósil. Sin embargo, considera que la idea es muy sugerente: «Podemos empezar a reunir información para recrear escenas de la vida en color en esa época».

Laursen, Lucas