El juego de la materia, del azar y del tiempo:
Rocas y fosilización (2)
1/ Las rocas
Las rocas y los materiales que forman el globo terrestre pueden a primera vista aparecer muy diversificadas, sin embargo, destacan dos grupos mayores:
1/ Las rocas que se han ido formando en la superficie de la corteza terrestre o en los mares: Son las rocas sedimentarias llamadas “rocas exógenas”;
2/ Las rocas llamadas “endógenas”, nacidas en las profundidades del globo (sometidas a condiciones de temperatura y de presión sin punto de comparación con las de la superficie).
Se distingue dos familias:
- las rocas magmáticas resultantes de la cristalización de un magma, y
- las rocas metamórficas resultantes de la transformación de otras rocas (*) sometidas (al estado
sólido) a una elevación de temperatura y de presión.
(*) arcillas, areniscas…
Las rocas magmáticas, directamente nacidas del magma forman a su vez dos categorías distintas según su lugar de cristalización:
- Las rocas plutónicas que cristalizan en la litosfera ;
- Las rocas volcánicas que cristalizan en dos fases, primero en profundidad, después en la superficie.
Están todas muy bien representadas en la provincia de Almeria.
Las rocas sedimentarias (rocas exógenas) han iniciado su formación en la superficie terrestre. Sus componentes: los sedimentos, se han ido alimentando de la meteorización : alteración física, química, biológica, erosión , disolución, transporte, depósito por gravedad, transformación… de múltiples rocas preexistentes sometidas a lo largo de los tiempos geológicos a la acción de agentes atmosféricos, del agua, de organismos y plantas….
Son sobre todo los avances en el conocimiento del ciclo del agua los que hoy permiten saber como actúan las redes y las reservas de aguas de los continentes y de los océanos así como sus complejos intercambios hidrológicos. Ahora se establece muy bien la relación entre el transporte del agua y el transporte de materia geológica tanto en los continentes como en el medio oceánico.
Los sedimentos recogen los fragmentos sólidos (bloques, cantos, arenas…) o disueltos ( calcio, sodio..) de tamaño y naturaleza distintas, resultando de la erosión, que han sido transportados y después depositados, blandos sin consolidar en un periodo de tiempo más o menos largo.
Es el principio de un ciclo que conducirá con el paso del tiempo, (a lo largo de la diagénesis) a sepultar, compactar y endurecer estos sedimentos convirtiéndoles en rocas sedimentarias. Los depósitos que pueden alcanzar varios centenares de metros, a menudo dejan aparecer distintas capas o estratos de rocas testigos de las fluctuaciones de su ciclo sedimentario.
A este proceso, hay que añadir el papel directo o indirecto de los seres vivos [alteración de las rocas; evolución de los suelos; formación de arrecifes; acumulación de conchas, de microfósiles; formaciones minerales….], presentes en los medios de sedimentación, sean continentales o marinos…
Según el origen de la partículas, se distinguen en los continentes tres clases de sedimentos:
- Los sedimentos detríticos: partículas que proceden de la disgregación de rocas existentes.
- Los sedimentos biógenos : material que constan de una acumulación de organismos vegetales y animales.
- Los sedimentos hidroquímicos: precipitados depositados a partir de aguas sobresaturadas de sales minerales.
Tanto los sedimentos detríticos, como los biógenos, pueden contener una proporción importante de materia orgánica, en función de la actividad vegetal e/o animal del lugar, entre otros parámetros. El calcio disuelto durante la erosión química es transportado por las aguas de lluvias y los ríos hasta el mar.
Ahí numerosos organismos marinos (plancton) utilizan este calcio para fabricar su esqueleto, su concha. Así, el calcio participa a formar un nuevo compuesto: el calcáreo (carbonato de calcio). El calcáreo es muy poco soluble en el agua del mar. A la muerte de los organismos marinos, los esqueletos calcáreos caen sobre el fondo y se van acumulando formando un sedimento de origen bioquímico
De esto procede que posteriormente, los estratos de estas rocas derivados de los sedimentos más o menos comprimidos y homogéneos pueden encerrar múltiples cócteles de fragmentos sea de origen mineral , de origen orgánico ( restos de vegetales, de detritus terrígenos, de animales, fósiles, mezclas), o productos de precipitaciones químicas.
Ciertos sedimentos remodelados como arenas, arcillas, margas, barros…., se encuentran en las cadenas montañosas y contienen a menudo fósiles de organismos marinos, lo que demuestra que los sedimentos de los que derivan esas rocas se han ido acumulando previamente en un medio marino (o lacustre) a menudo en una cuenca (oceánica, lago, depresión…) que posteriormente por el eustatismo (variaciones del nivel del mar…) o la tectónica han emergido al aire libre.
También abundan las rocas metamórficas en las cadenas montañosas, son antiguas rocas preexistentes: sedimentarias o ígneas (magmáticas) cuyos minerales han experimentado al estado sólido, una transformación endógena bajo el efecto de temperaturas y presiones elevadas ( La transformación suele tener lugar en las profundidades de las cordilleras en la corteza terrestre, en zonas de subducción por ejemplo, durante periodos de orogénesis ( formación de montañas).
Más raramente, en algunas de ellas se pueden encontrar fósiles.(ver trilobite)
Así pues, los materiales de las rocas recorren un ciclo ( llamado ciclo sedimentario) cuya mitad se efectúa bajo la influencia de factores exógenos, estrechamente dependientes del sistema solar. Es la energía solar la que mete en movimiento las masas de aire provocando la evaporación del agua, activando el ciclo del agua: evaporación, precipitaciones, chorreo, infiltración… Es también el sol el que suministra la energía necesaria al desarrollo de los ciclos biológicos. Eso hace que, a lo largo de los tiempos geológicos, las rocas de la parte superficial de los continentes solo tienen una existencia transitoria.
La otra mitad del ciclo de las rocas (orogénesis, metamorfismo, granitización…)se desarrolla por lo contrario bajo la actuación de la dinámica interna de globo terrestre en las profundidades del globo cuyas manifestaciones las más espectaculares y también las más catastróficas son las erupciones volcánicas, los terremotos y los tsunamis que liberan de repente considerables cantidades de energía y mueven mucho material.
(El magma genera constantemente rocas magmáticas (volcánicas o plutónicas) llamadas de primera generación o juveniles porque no proceden directamente de otras rocas).
Estas fuerzas internas se manifiestan por variaciones considerables de presión y temperatura que modifican la distribución de los elementos químicos y así pues la existencia de ciertos minerales. La energía no procede solo de la energía almacenada cuando se formo la tierra sino también de la radioactividad de algunos de sus componentes (el globo terrestre actúa como una gigantesca central nuclear).
Los avances realizados en el estudio de la tectónica de las placas nos revelan cada vez más precisión como interactúan los actores de la maquinaria interna, en la interfaz de relación con la corteza terrestre(*), la corteza oceánica (*) (placas litoesféricas) …
Así pues, las rocas que pisamos no son materias paralizadas, son los constituyentes de un puzzle de placas en constantes movimientos y afrontamientos, reajustes que demuestra la inagotable actividad del planeta tierra.
2/ Ramas de la paleontología
Los fósiles que se encuentran presos mayoritariamente en rocas sedimentarias, desempeñan un papel importante porque nos informan sobre la existencia de seres vivos hoy desaparecidos, revelándonos la existencia de transformaciones progresivas de ciertas especies. Una especie animal o vegetal nueva deriva siempre de una especie más antigua
Hacer “hablar” los fósiles es un trabajo complejo y analítico que se desborda de la simple observación en el terreno.
Por eso enfoca otras ciencias indispensables: geología, biología, química, física, matemáticas… utilizando sus técnicas como por ejemplo la modelización informática, las estadísticas que son herramientas ya corrientes de la paleontología.
Abarca también imprescindibles especialidades en función del tipo de fósil considerado, como por ejemplo:
- La micro paleontología enfoca los fósiles de tamaño microscópico (microfósiles), son los más corrientes y los más numerosos del registro fósil, su tamaño (< 1mm) no permite verlos a simple vista (se necesita la utilización del microscopio).
- La palinología estudia también, con técnicas particulares, los microfósiles de pared orgánica (esporas, pólenes, bacterias …),
- La paleoicnología estudia las huellas dejadas por los animales (madrigueras, pistas…)
- La paleo coprología se dedica al estudio de los excrementos que suministran muchos datos sobre la dieta de los animales y su medio ambiente…
Los objetivos, labores e investigaciones llevados a cabo por el paleontólogo pueden ser tan variados como los terrenos que explorar:
- reconstruir, identificar los organismos (animales, plantas…) en sus entornos con todos los datos disponibles ( geológicos, biológicos, paleobotánicos, sedimentológicos, geoquímicos…) desde el origen de la vida hasta el presente,
- reconstruir la biodiversidad del pasado; estudiar la vertiente biológica de los organismos( fases embrión eras, desarrollo, adaptaciones, tafonomía, modos de vida, interacciones con otros organismos…),
- también comprender los mecanismos evolutivos de los organismos, sus lugares en el “árbol de la vida”(evolución, relaciones de filiación; modos de especiación; series filo genéticas…
- establecer las relaciones pasadas entre biodiversidad, geología, y medio ambiente (clima, tectónica, geografía, …)
Este trabajo pluridisciplinario fusiona o se complementa estrechamente con el del geólogo porque resulta que los fósiles se encuentran solo en determinadas rocas.
- La bioestratigrafía permite datar las rocas sedimentarias, comprender por ejemplo, mediante el análisis de fósiles y microfósiles, la formación de las cuencas sedimentarias a menudo muy relacionadas con yacimientos minerales (petróleo, carbón, gas, mineralizaciones metálicas, yesos…..).
- La paleoecología informa de las redes alimenticias del pasado (la biodiversidad de fósiles marinos informa sobre la configuración del lugar como por ejemplo zona litoral, batial, abisal ) … proporcionando datos sobre , profundidades, salinidad, cambios eustáticos, temperaturas de las aguas, corrientes,…
- La bioquímica permite encontrar los medio ambientes y climas,
- La biogeografía estudia la distribución espacial de la especies (fauna y flora), situando a la vez las barreras que limitan o favorecen su extensión.
- La paleobiogeografía perfila el precedente estudio, utilizando los fósiles para reconstituir la posición pasada de los continentes y océanos (con ayuda del paleomagnetismo), aportando información sobre la dinámica de las especies y de su evolución.
3/ La clasificación
A pesar de la extraordinaria biodiversidad del mundo vivo, atestiguada por las cerca de 2 millones de especies identificadas en la naturaleza actual ( pequeña parte emergida del iceberg del mundo vivo hoy conocido)(*), existe entre los organismos una profunda unidad de organización y funcionamiento : Los seres vivos comparten, características no visibles a simple vista pero no menos relevantes para comprender su historia evolutiva, como datos embriológicos; moleculares: estructura y metabolismo celular, secuencias de ADN y ARN, proteínas; código genético; datos paleontológicos…
(*) El cual además esconde millones de especies desaparecidas, con solo una ínfima parte de ellas fosilizadas. Los científicos consideran que el 99 % de las especies habiendo existido hoy han desaparecido. O, más exactamente, que las especies que pueblan hoy nuestro planeta solo representan el 1 % de las que han existido.
Esta unidad estructural y funcional del mundo vivo de la biosfera actual induce que ésta es el resultado de una larga y continúa evolución que se remonta a unos 3,8 mil millones de años, fecha de la aparición de la vida.
En el transcurso de los tiempos geológicos, las especies aparecen, se transforman, sufriendo sin cesar complejas mutaciones, transmiten a su descendencia sus caracteres, dando origen a más especies nuevas, de las que muchas desaparecerán. Pero todas, de modo más o menos cercano descienden de antepasados comunes y por consiguiente son, en su conjunto, emparentadas.
La evolución no es una línea recta que conduce hacía el hombre sino un árbol con numerosas ramificaciones. La evolución es arborescente y no tiene dirección definida, lo que invalida una visión lineal que conduce al hombre y toda escala de valor entre los seres vivos.
La sistemática, rama importante de la biología se esfuerza en clasificar las especies con arreglo a sus lazos de parentesco y aprehender sus relaciones y así pues permitir comprender sus respectiva(s) historia(s) evolutiva(s) (o filogenia).
La noción de evolución es la línea directiva de la nueva visión de la clasificación de los organismos o clasificación filogenética se basa sobre los caracteres que los seres vivos poseen en común y no aquellos que no poseen, se distingue de la genealogía (cuyos protagonistas son identificados), la cual busca responder a la pregunta ” ¿ quién desciende de quién? ” mientras que la filogenia intenta averiguar ” ¿ quién es más próximo de quién? “.
Incumbe a la rama de la taxonomía describir los organismos vivos y reagruparlos en entidades evolutivas llamadas taxones(*), teniendo como base el reparto de carácteres comunes poniendo en evidencia una jerarquía en la distribución de sus caracteres, del más compartido al menos compartido, con el fin de identificarlos, luego nombrarlos, y por fin clasificarlos en una nomenclatura codificada a nivel internacional, lo que permite a los investigadores comprenderse entre sí e intercambiar datos, llamando a los seres vivos por el mismo nombre…
(*)Taxón : Unidad de clasificación, base de la clasificación. Concepto de agrupamiento de organismos formando una unidad formal en la clasificación de los seres vivos. Por ejemplo, los cánidos (perro, lobo, zorro, hiena, etc.) constituyen un taxón de “familia”; Canis lupus (lobo) es un taxón de género….
Si se habla de clasificación clásica (de Linneo; hoy obsoleta por no reflejar correctamente las proximidades evolutivas entre especies)), un taxón puede ser una especie, un género, una familia, una orden…
De ella, solo se conserva la nomenclatura binomial es decir los rangos taxonómicos encajados especie y género y tri nomiales para la subespecie. Cada animal o vegetal… tiene un nombre latino formado de dos palabras . La primera palabra es el género, y el segunda la especie . Por ejemplo, el nombre científico de la abeja europea es Apis mellifera.
Si se habla de clasificación filogenética, un taxón es necesariamente un grupo natural. La jerarquía de la clasificación filogenética es estrictamente la del encajado de taxones unos dentro de otros. Por el hecho de que comparten un carácter común que otras especies no tienen, las especies en el seno de un taxón están consideradas como más allegadas filogenéticamente entre ellas que las especies de otros taxones.
La especie es la unidad de base de la clasificación. Una especie reagrupa a individuos que presentan semejanzas morfológicas, anatómicas, biológicas, ecológicas y son capaces de reproducirse entre ellos de modo natural y duradero y producir una descendencia fecunda.
El conjunto de especies con ciertos rasgos comunes se agrupan y encajan en un taxón mayor denominado género. Varios géneros con rasgos comunes pueden formar a su vez un conjunto encajado en otro taxón llamado tribu. Del mismo modo, un conjunto de tribus cercanas se agrupa y encaja en el siguiente taxón denominado familia. Caminando hacia la raíz del árbol filogénico, las familias encajan en órdenes, que pueden ser reagrupados en clases, éstas en filos (o división), a su vez contenidas en distintos reinos, llegando casi a la “raíz” del árbol, a los tres dominios…(*)
(*) Diferentes subgrupos y secciones pueden ser determinados con el fin de afinar la clasificación : sub-especie; sub-tribu; sub-familia; super-familia; Infra orden; sub-orden; super-orden; sub-clase;……
Hay que señalar que la especie paleontológica no tiene el mismo significado que en biología por varios razones:
El paleontólogo trabaja con material “muerto”, transformado muy a menudo por la diagénesis, con el cual las observaciones y experimentaciones llevadas a cabo en organismos vivos son imposibles de realizar en fósiles. Tampoco la delimitación de las especies fósiles no puede hacerse basándose en el criterio de inter fecundidad. Además la separación de las poblaciones naturales en el espacio y en el tiempo ( a escala de los tiempos geológicos)dificulta la clasificación.
Eso hace que la especie paleontológica principalmente es reconocida sobre criterios morfológicos, (reparto de carácteres, homogeneidad general) sometidos a avisos de especialistas. También se tiene mucho en cuenta el factor tiempo.
No obstante los datos paleontológicos permiten comprender mejor los mecanismos de la evolución. El descubrimiento de fósiles que presentan una asociación de carácteres evolucionados y de carácteres primitivos, permiten precisar que todos los carácteres no evolucionan de modo simultáneo y regular en el curso del tiempo.
Hélios Garcia
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