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Esta información debe ser considerada dentro del marco de la divulgación científica e informativa para público en general, no especializado, aficionado, técnico o profesional. Este contenido debe ser tomado solo como una guía educativa.

Introducción a la Paleontología: Conocimientos básicos.

Hemos desarrollado el siguiente texto para aquellos principiantes (o no) en el ámbito de la paleontología en forma generalizado, intentando hacerlo lo mas didáctico y pedagógicamente posible.

 

¿Que es un Paleontólogo?¿Para que sirve la Paleontología?

El Paleontólogo es el profesional dedicado al estudio de los fósiles, los cuales constituyen la conservación de organismos extintos o no que vivieron en in tiempo geológicamente remoto. Es una ciencia que se ocupa de reconstruir, sobre la base de esos restos, las características fisiológicas y morfológicas de los organismos del pasado. La Paleontología sirve además de darles de comer a los Paleontólogos, para saber el origen de cada especie viviente y su relación con otros organismos desaparecidos. Así mismo, también sirve para interpretar las transformaciones geológicas, entre las que podemos mencionar la deriva continental por medio de la zoogeografía. Es muy interesante para poder interpretar la vulnerabilidad de ciertas especies y su éxito en el medio ambiento, lo que ayudara a los seres humanos confrontar distintas situaciones catastróficas o respetar el equilibrio natural.

La Paleontología también es conocida como Paleobiología, la cual, están relacionadas con la Biología y la Geología. Con la primera ciencia, estas relaciones son bien notables y estrechas, diferenciándose los métodos Paleontológicos de los Biológicos, solo en las limitaciones impuestas por las condiciones de conservación de los fósiles. Las relaciones que guarda con la Geología, están basadas en la Estratigrafía (ver mas abajo), como se denomina la rama de la Geología que estudia las características de los estratos y su sucesión cronológica, midiendo los acontecimientos que proporcionan los fósiles.

La Paleontología comprende del estudio de los vegetales conocida como Paleobotánica y de los animales, conocida como Paleozoología.  Así mismo están poseen otras divisiones: 

Paleontología Cuantitativa:  Es el estudio estadístico de las poblaciones fósiles. 

Paleobiogeografía:   Estudia la distribución biológica durante el pasado.

Paleoecología:   Reconstruye el ambiente en que vivieron los organismos que hoy consideramos fósiles.

Paleopatológica:   Estudia las anormalidades (deformaciones, enfermedades etc) en los restos fósiles. 

Micropaleontología:  Estudio de restos fósiles microscópicos de organismos desaparecidos. 

Los paleontólogos estudian los fósiles para desarrollar el conocimiento de las antiguas formas de vida, incluyendo su anatomía, fisiología, la evolución y los posibles ecosistemas de los que formaron parte.

Los paleontólogos pueden determinar qué plantas y animales vivían en áreas particulares. Los tipos de fósiles que encuentran puede revelar si en el pasado el área fue un desierto, un bosque, el lecho de un río, el fondo de un océano, etc. Estos estudios proporcionan también información sobre el clima y el cambio ambiental.

También pueden usar los fósiles para establecer el tipo y la edad de las rocas que los contienen. Esta información ayuda en la exploración de pozos de petróleo, carbón y gas, debido a que hay ciertas capas de la roca que son más propensas que otras a contener los depósitos de dichos recursos.

Los fósiles suelen conservarse en capas de rocas sedimentarias. Los paleontólogos pueden determinar su forma, tamaño y el material del que están hechos.

Si bien el trabajo de campo para encontrar fósiles es muy importante, los paleontólogos pasan la mayor parte de su tiempo en el laboratorio. Esto implica la preparación de muestras, la realización de experimentos y el análisis de los resultados, un trabajo en colaboración con otros científicos, y la redacción de los resultados en documentos e informes científicos.

Los paleontólogos suelen tener un conocimiento muy especializado en un área particular de la ciencia. A menudo también tienen experiencia de un área relacionada, como la oceanografía, la anatomía o la evolución.

Pueden ser expertos en:

  • Paleontología de vertebrados, por ejemplo, peces, reptiles, dinosaurios, aves y mamíferos.
  • Paleontología de invertebrados, como esponjas, corales y moluscos.
  • Micropaleontología, pequeños organismos unicelulares o pluricelulares.
  • Paleobotánica, plantas fósiles grandes y pluricelulares.

La paleontología de invertebrados incluye la gama de fósiles más amplia, incluidos los que tienen más probabilidades de encontrarse en el trabajo de campo, como los amonitas. La mayoría de los estudios académicos de paleontología tienen que ver con los invertebrados.

Sin embargo, la mayoría de los paleontólogos profesionales se dedican micropaleontología. Esto en parte es debido a la importancia del área en la búsqueda de combustibles fósiles como el petróleo, el carbón y el gas. Además, los microfósiles se encuentran ampliamente distribuidos en todo el mundo. A menudo pueden recogerse sin la presencia directa del paleontólogo, por ejemplo, cuando se encuentran en el barro tomado de pozos de petróleo, gas y agua. Cuando se perfora un pozo de petróleo, hay trozos de roca que llegan a la superficie y que pueden contener microfósiles.

Con las nuevas perforaciones, cada vez se producen más descubrimientos de microfósiles nuevos. Los paleontólogos pueden datar estos microfósiles, y determinar así la edad de la roca que se está perforando, y por lo tanto, predecir así la presencia de petróleo en su interior.

Hay un número muy reducido de paleontólogos trabajan en paleobotánica. Se trata de un área altamente especializada, que desempeña una función importante en el aumento de la comprensión de los ecosistemas antiguos, incluyendo los animales que comieron las plantas. La información de los fósiles de plantas se utiliza ampliamente en estudios sobre el cambio climático.

En los museos, los paleontólogo trabaja como conservadores y pueden dedicar su tiempo a tareas, tales como:

  • La comprobación del estado de los fósiles.
  • La limpieza y reparación de fósiles para su posterior exposición.
  • La actualización de los registros informáticos de la colección.
  • La búsqueda de nuevos fósiles.
  • Responder a las preguntas de otros académicos.
  • La organización de actos públicos, exposiciones y charlas.
  • Trabajar con voluntarios.
  • La solicitud de financiación.
  • La investigación académica.

Los paleontólogos académicos que trabajan, por ejemplo, en una universidad, se dedican a su propia área de investigación. Asimismo, dan conferencias, realizan ensayos y ofrecen seguimiento a los estudiantes de doctorado.

¿Que son los Periodos Geológicos?

Son lapsos en donde los Geólogos y los Paleontólogos han agrupado sistemáticamente la historia de la tierra en los últimos 4 mil millones de años de evolución geológica y biológica de nuestro planeta, donde vemos los cambios mas significativos con explicaciones amplias y entendibles.

Hace clic para ver el cuadro del tiempo geológico desde el registro fosilífero de Argentina. También podes visitas las edades geológicas y conocer sus animales y plantas en estado fósil en nuestra PaleoGuia, dividida de las siguientes formas; Precámbrico, Paleozoico (cámbrico, ordovícico, silúrico, devónico, carbonífero y pérmico), Triasico, Jurasico, Cretácico, Paleoceno, Eoceno, Oligoceno, Mioceno, Plioceno, Pleistoceno, Holoceno y Holoceno.

La escala de tiempo geológico es el marco de referencia para representar los eventos de la Historia de la Tierra y de la vida ordenados cronológicamente. Establece divisiones y subdivisiones de las rocas según su edad relativa y del tiempo absoluto transcurrido desde la formación de la Tierra hasta la actualidad.

Los siguientes diagramas muestran la duración a escala de las principales divisiones. El primer y segundo cronograma representan, cada uno, subsecciones de la parte marcada con asteriscos en el que tienen inmediatamente debajo. El tercero y último representa todo el tiempo geológico, desde el origen de Tierra hasta la actualidad.

¿Que es un fósil?

Un fósil constituye la preservación de un organismo prehistórico a través del tiempo geológico, extraídos del interior de la tierra. Puede tratarse de un resto animal o vegetal, que según en el ambiente que se fosilizaron toman diferentes características.

Es importante mencionar que solo el  1% de las especies que han habitado nuestro planeta llegaron hasta nuestros días como testimonios del pasado. Así mismo para que un resto animal o vegetal sean considerados como fósil, deben tener como mínimo una antigüedad de cinco mil años.

¿Como un organismo o huella se convierte en fósil?

Como verán mas abajo, hay muchas clases de fósiles. Lo mas comunes son los restos de caracoles marinos o huesos transformados en piedra. Todos ellos muestran las estructuras mas intimas del animal original, sobre todo si pueden ser examinadas bajo una lupa ocular o microscopio, ya que los pequeños poros que poseen  son invadidos por moléculas de minerales y totalmente reemplazado.

Los minerales son compuestos químicos como la calcita (carbonato de calcio), que se encuentran generalmente disueltas en el agua. El agua paso por el sedimento que contenía al fósil y se depositaron en los espacios de la estructura original del animal, y es por ello que los fósiles tienen un peso muy importante. Hay casos excepcionales en que la planta o el animal queda enterrado en un tipo especial de lodo que no contenía oxigeno, logrando la conservación de partes blandas. 

Hay cuatro pasos fundamentales para que un organismo se convierta en fósil:

A continuación daremos el ejemplo de un ictiosaurio que murió en el jurasico y sus restos llegaron hasta nuestros días.

1- Hace millones de años un ictiosaurio  murió, y su cuerpo lentamente se fue incorporando en el lodoso sedimento, mientras que sus partes blandas se descomponían y otros animales aprovechaban la ocasión para alimentarse de sus restos. Algunos huesos eran transportados a otros sitios, mientras que otros eran pisados y fracturados por animales de gran porte.

2- Con el tiempo solo algunos huesos quedaron semi -articulados y se salvaron de tener otros destinos o destruirse bajo el sol y la lluvia, al quedar sepultados rápidamente en las capas de areniscas y lodo. De esta manera los pocos restos quedaron enterrados y protegidos de los distintos agentes destructivos.

3- Luego de varios millones de años, los sedimentos siguieron tapando al  ictiosaurio, y sus huesos quedaron bien enterrados a varios menos de la superficie. La arena y el lodo con el tiempo se convirtió en roca, y los minerales ingresaron a los huesos del animal, trasformándose en fósiles.

4- Mucho tiempo después la erosión de la lluvia y el viento desgastaron la roca y dejaron a los huesos en plena superficie. De esta manera, llega el Paleontólogo y puede observar los restos que se han preservado. Luego son cuidadosamente extraídos y llevados a un Museo para su preparación y estudio. 

Otro ejemplo de una futura fosilización con un caballo actual.

Hace poco tiempo, recorríamos una laguna próxima a la ciudad de Miramar (Buenos Aires, Argentina) y observamos durante un tiempo como se descomponía el cadáver de un caballo actual y los agentes que actuaban sobre los restos blandos y los restos óseos, junto a otros factores ambientales. Todo el proceso fue registrado. De esta manera podemos entender porque generalmente los huesos fósiles se encuentran aislados, semi-articulados y muy, pero muy pocas veces articulado o completos.

Este ejemplo actual en una laguna bonaerense, paso millones de veces durante millones de años. Se calcula que solo una pequeña parte de los organismos que vivieron en la tierra llegaron a fosilizarse. Aquí pudimos ver como el caballo actual (que en otros momentos geológicos pudo ser un dinosaurio, un plesiosaurio o un gliptodonte) era depredado por otros animales carnívoros o carroñeros, llevando por un animal muy lejos del sitio inicial. Rompiendo parte de la estructura ósea y desarticulando el cadáver.

Tiempo después, el esqueleto que totalmente limpio, no solo por la actividad animal y bacteriológica, sino porque el sol también actuó sobre el.

Pudimos ver como algunos huesos eras pisados por otros animales de igual y menor talla. Como los huesos quedaban parcialmente ciertos por lodo y vegetación y como solo una parte del esqueleto tenia posibilidad de preservarse eternamente por quedar sepultado naturalmente.

Esto mismo pasa con los fósiles. Los restos óseos articulados o esqueletos completos se preservan por siempre cuando se incorporan al sedimento rápidamente, sobre todo cuando aun hay tejido muscular relativamente fresco. Mas común es encontrar huesos sueltos e incompletos, distribuidos por depredadores, pateados y pisados por grande animales o parcialmente desgastados o meteorizados por el sol y las lluvias.

Ahora podemos entender lo que paso hace unos siglos, hace miles o tal vez millones de años con diferentes formas de seres vivos, y como un grupo de futuros "paleontólogos" algún día desenterraran este animal para su estudio.

Había una vez un caballo...

 

Hace unos meses atrás, como hace varios de miles de años atrás, un caballo se alimentaba cerca de una laguna.

 

Por algún motivo este animal murió y su cuerpo fue depredado por otros animales (como el canido de la imagen)

 

El cadáver del caballo comienza a descomponerse.   El mismo es depredado por animales y bacterias.

 

El caballo no presenta partes blandas. Se encuentra mayormente desarticulado. Es desplazado y pisado por otros animales. El sol y la lluvia afectan a los huesos.   Los huesos quedan cubiertos por lodo y vegetación. El cadáver presenta pocas piezas óseas articuladas. Algunos huesos se encuentran a mas de cien metros del lugar.

 

Algunas estructuras óseas quedan incorporadas al sedimento como esta pata delantera. Otros huesos siguen el mismo proceso, mientras que otros, se desintegran por ser pisados por otros animales, por el sol y otros agentes.   En un futuro, un grupo de paleontólogos encontrara partes del esqueleto de este animal. Juntaran datos geológicos y estos brindaron información sobre el medio ambiente del caballo y su biología.

....que se convertirá en fósil.


¿Que tipo de fósiles se conocen?

Se conocen distintos tipos de fósiles, que dependen al organismo original. Estos no siempre se preservan, solo en casos excepcionales y ambientales. A continuación te detallaremos algunos ejemplos de fósiles mas característicos, pero a lo largo de la PaleoGuia encontraras otros ejemplos.

Los fósiles más antiguos son los estromatolitos, que consisten en rocas formadas por la precipitación y fijación de carbonato cálcico, merced a la actividad bacteriana. Esto último se ha podido saber gracias al estudio de los estromatolitos actuales, producidos por tapetes microbianos. La formación Gunflint contiene abundantes microfósiles ampliamente aceptados como restos microbianos.

Hay muchas clases de fósiles. Los más comunes son restos de ammonoidea, caracoles o huesos transformados en piedra. Muchos de ellos muestran todos los detalles originales del caracol o del hueso, incluso examinados al microscopio. Los poros y otros espacios pequeños en su estructura se llenan de minerales.

Los minerales son compuestos químicos, como la calcita (carbonato de calcio), que estaban disueltos en el agua. El paso por la arena o el lodo que contenían los caracoles o los huesos y los minerales se depositaron en los espacios de su estructura. Por eso los fósiles son tan pesados. Otros fósiles pueden haber perdido todas las marcas de su estructura original. Por ejemplo, una concha de caracol originalmente de calcita puede disolverse totalmente después de quedar enterrada. La impresión que queda en la roca puede llenarse con otro material y formar una réplica exacta de la concha. En otros casos, la concha se disuelve y tan solo queda el hueco en la piedra, una especie de molde que los paleontólogos pueden llenar con yeso para descubrir la forma del resto.

Microfósiles (visibles al microscopio óptico).

Nanofósiles (visibles al microscopio electrónico).

Macrofósiles o megafósiles (aquellos que vemos a simple vista).

Estructura original: Son la mayoría de ellos. Son aquellos en que las partes mas duras y porosas han sido rellenadas, reemplazadas por sustancias minerales a través de millones de años, como carbonato de calcio o sílice. Un ejemplo practico son los restos óseos, cáscaras de huevo etc.

Estructura original: Esqueleto de Patagosaurus farasi, primer gran esqueleto de Dinosaurio montado en el Museo Argentino de Ciencias Naturales Bernardino Rivadavia (MACN) de Buenos Aires.

Reemplazo molecular: Un ejemplo de este fenómeno esta bien representado en el Jurasico de la PaleoGuia, donde se describe la conservación de madera fósil. En este caso el sílice expulsado por grandes erupciones volcánicas taparon enormes bosques en pocas horas. Asimismo mientras pasaba el tiempo el sílice junto a otras sustancias químicas, reemplazaban la estructura molecular, es decir, molécula por molécula antes del que el organismo se descomponga, convirtiéndolo en roca.

Reemplazo molecular: Restos fósiles de un gran tronco del bosque petrificado de la Provincia de Santa Cruz. Este yacimiento es el mas grande del Mundo.

Moldes naturales: Están formados tras la disolución o descomposición de la estructura original del organismo, que una ves sepultados, las cavidades resultantes se rellenan por una sedimentación secundaria, que al endurecerse forman la replica del original. Un buen ejemplo es la fosilización de invertebrados.

Moldes naturales: Emileia multiforme, un anmonite del Jurasico del Cerro Lotena, sur de Neuquén. Museo Paleontológico de Zapala.

Restos intactos: Raramente los Paleontólogos pueden hallar restos intactos de organismos prehistóricos. Se tratan de animales que se han encontrado congelados, donde se han preservado la piel, órganos, pelos etc, y que en su gran mayoría no superan los 30 mil años de antigüedad. Otros ejemplos validos para este tipo de fosilización, la conforman las resinas fosilizadas (conocidas como ámbar) donde aparecen algunos insectos conservados. Lo llamativo de estos ejemplos, es que se han podido rescatar la estructura molecular de las diferentes especies. En Patagonia, se descubrió un sitio donde se pueden hallar restos momificados de plantas del Terciario.

Restos intactos: Gema de ámbar con un enjambre de jejenes y ácaros encriptados. El ámbar es una resina orgánica fosilizada, producida por árboles del grupo de las Symnospermas o Coníferas, que provee condiciones excepcionales para la preservación de caracteres morfológicos y del ADN de distintos grupos de organismos. En este caso, no es un fósil Argentino, sino que es la captura de pantalla de la película Jurassic Park I.. 

Excrementos fósiles: Son conocidos como "Coprolitos", que suelen estar compuestos por partes duras que no pudieron descomponerse. Otros restos parecidos son las regurgitaciones (vómitos) naturales, realizados por ciertos animales, principalmente aves rapaces. En ambos casos podemos saber de que se alimentaban algunas especies, y hacer estadísticas de micropoblaciones en un ambiente y época concreta.

Excrementos fósiles: Coprolitos conservados de Mylodon del Pleistoceno tardio, halladas en las Cueva de la Ultima Esperanza (Chile). Exhibido en el Museo de La Plata.

Improntas: Son las huellas o moldes fósiles que pueden quedar sobre una la superficie convertida en roca. No se observa la estructura original del organismo, sino el espacio dejado por el animal antes de descomponerse.

Improntas: Ejemplar de Gondwanarachne argentinensis, procedente de Bajo de Véliz y exhibido en el Museo de Historia Natural de la Universidad Nacional de San Luís.

Icnitas: Son las huellas, o para no confundirlos, son las pisadas dejadas por distintos animales en el lodo fresco, que al endurecerse, fueron sepultados por sedimentos y se han conservado como roca. Son muy importantes los rastros de icnitas, ya que permiten a los Paleontólogos estudiar la biomecánica y la velocidad de especies extinguidas.

Icnitas: Smilodonichnum miramarensis. Primeras huellas atribuidas a un dientes de sable del Pleistoceno. Museo Municipal Punta Hermengo de Miramar. En este caso las huellas fueron marcadas por el animal en un antiguo pantano junto a la de otras especies contemporáneas. Estas fueron cubiertas y preservadas con capas de arena y barro con estructura sedimentaria distinta. Miles de años después la erosión marina las dejo expuestas.

ADN en fósiles: Recientemente ha podido constatarse la posibilidad de extraer restos de ADN de fósiles, y amplificarlos mediante PCR. La evolución de estos conocimientos ha sido muy rápida, ya que si a finales de los 90 existían reticencias sobre la veracidad de los restos fósiles de ADN, para el año 2000 ya existían publicaciones y se había establecido una metodología. Por aquel entonces ya se habían extraído secuencias cortas de fósiles de Neandertal y de mamut. Años después, también hay multitud de ejemplos en plantas e incluso bacterias. Así, Golenberg y su equipo obtuvieron una secuencia parcial de DNA de cloroplasto perteneciente a un fósil de Magnolia latahensis. No obstante, se ha mantenido la controversia sobre la fiabilidad de los procedimientos utilizados. Este ADN fósil permitiría establecer relaciones filogenéticas entre distintos taxones, además de facilitar una visión global de las ramas evolutivas. Además, facilita la estimación en la tasa de mutación existente entre taxones relacionados.

ADN en fósiles: Se ha observado que en los huesos se forman cristales. Los científicos demostraron que el ADN contenido en estos cristales son viables para estudiarlos. En Argentina, los investigadores anunciaron que el  ADN se mantiene incluso millones de años. Recientemente se ha reclasificado a los Gliptodontes y su relación con los armadillos actuales a partir de su ADN recuperados en varios restos fósiles.


Importancia científica de los fósiles.

Los fósiles tienen una importancia considerable para otras disciplinas, como la Geología o la Biología evolutiva, son las aplicaciones prácticas de la Paleontología.

Basándose en la sucesión y evolución de las especies en el curso de los tiempos geológicos, la presencia de fósiles permite datar las capas del terreno (Bioestratigrafía y Biocronología), con mayor o menor precisión dependiendo del grupo taxonómico y grado de conservación. Así se han establecido la mayor parte de las divisiones y unidades de las escalas cronológicas que se usan en estratigrafía.

Aportan información de paleoambientes sedimentarios, paleobiogeográficas, paleoclimáticas, de la evolución diagenética de las rocas que los contienen, etc.


¿Como sabemos sus antigüedades?

Es un conjunto de técnicas de datación. Algunas de estas técnicas permiten calcular desde unos pocos cientos de años de antigüedad a varios miles (muy útiles, por tanto, para ser aplicadas a objetos o restos arqueológicos), mientras que otras son capaces de calcular antigüedades de cientos de millones de años, permitiendo de este modo el cálculo de la edad de rocas, minerales o fósiles. Para tal fin se recurre a diversas propiedades físicas de los elementos sometidos a datación, siendo las más comunes la datación por radioisótopos, la termoluminiscencia o el paleomagnetismo.

 

>>>Ilustrativo, un esqueleto del genero Arctotherium en el Museo Argentino de Ciencias Naturales Bernardino Rivadavia (MACN) de Buenos Aires.

Datación:

Métodos para determinar la edad de rocas y minerales. Aplicando la información obtenida, los geólogos pueden descifrar los 4.600 millones de años de historia de la Tierra (cronología). Los sucesos del pasado geológico (la elevación de las cordilleras montañosas, la apertura y el cierre de los mares, la inundación de zonas continentales o los cambios climáticos) quedan registrados en los estratos de la corteza terrestre.

Métodos relativos y absolutos

Con las técnicas disponibles en la época, los geólogos del siglo XIX sólo podían componer una escala de tiempo relativa. Así, la edad de la Tierra y la duración de las unidades de esta escala permanecieron desconocidas hasta principios del siglo XX. Poco después del descubrimiento de la radiactividad, se desarrollaron los métodos radiométricos de datación. Con ellos, se pudo calibrar la escala relativa de tiempo geológico creando una absoluta.

Datación relativa

La escala relativa se confeccionó aplicando los principios de la estratigrafía. Uno de ellos es la ley de la superposición que establece que, en una sucesión no perturbada de estratos, las capas más jóvenes yacen sobre las más antiguas.

Basándose en los fósiles que contienen, se pueden poner en correlación estratos de rocas de distintos lugares. Al establecer nuevas relaciones, los geólogos empezaron a componer grandes grupos que se convirtieron en el fundamento de la división del tiempo geológico en vastos bloques. De esta forma, se dividió la historia de la Tierra en cuatro eras (Precámbrico, Paleozoico, Mesozoico y Cenozoico); éstas, a su vez, fueron fragmentadas en periodos. Esta clasificación es fundamental en el estudio de la geología.

Datación absoluta

Dendrocronología:

Se basa en la cantidad, la extensión y la densidad de los anillos anuales de crecimiento de árboles longevos, lo que permite a los dendrocronólogos datar con precisión eventos y estados climáticos de los últimos 2.000 o 3.000 años.

Análisis de varvas

Es uno de los sistemas más antiguos para la determinación absoluta de edades. Fue desarrollado por científicos suecos a principios del siglo XX. Una varva es un lecho, o una sucesión de ellos, depositado en zonas de agua tranquila a lo largo de un año. Su cuenta y correlación se ha usado para medir edades de depósitos glaciales del pleistoceno. Dividiendo la velocidad de sedimentación, en unidades por año, por el número de unidades depositadas después de un evento geológico, los geólogos pueden establecer la antigüedad del suceso en años.

Datación radiométrica

Las técnicas radiométricas se desarrollaron después del descubrimiento de la radiactividad en 1896. Los ritmos regulares de desintegración de los elementos radiactivos inestables resultaron ser relojes virtuales en el interior de las rocas terrestres.

Teoría básica

Los elementos radiactivos, como el uranio (U) y el torio (Th), se desintegran de forma espontánea formando distintos isótopos del mismo elemento (los isótopos son átomos de cualquier elemento que difieren con respecto a él en su masa, pero que poseen sus mismas propiedades químicas y ópticas).

Esta desintegración se acompaña de la emisión de radiación o partículas (rayos alfa, beta o gamma) desde el núcleo

Las técnicas de datación radiométrica se basan en series de desintegración con tasas constantes de decaimiento de los isótopos. Desde que una cantidad de un elemento radiactivo se incorpora a un cristal de mineral en crecimiento, ésta empieza a disminuir a un ritmo fijo, creándose un porcentaje determinado de productos derivados en cada intervalo de tiempo. Estos "relojes de las rocas" son los cronómetros de los geólogos.

Método del carbono 14

Las técnicas de datación con radiocarbono, desarrolladas en un primer momento por el químico estadounidense Willard Frank Libby y sus colaboradores de la Universidad de Chicago en 1947, suelen ser útiles para la datación en arqueología, antropología, oceanografía, edafología, climatología y geología reciente, pero solo sirve para restos con una antigüedad menor a 40 mil años.


Los Fósiles y su Estratigrafía.

Cerro Condor, Departamento Paso de Indios, provincia del Chubut, Argentina.

Los paleontólogos consiguen la mayoría de la información mediante el estudio de los depósitos de rocas sedimentarias que forman estratos y que se han ido sucediendo durante millones de años. Además, la mayoría de los fósiles se encuentran en estas rocas sedimentarias. También se utilizan los fósiles, así como otras características de las rocas, para comparar los estratos de distintas zonas del mundo. Gracias a esta comparación, se puede determinar si los estratos se formaron  en el mismo periodo de tiempo o bajo las mismas condiciones ambientales. Toda esta información ayuda a realizar un análisis global de la evolución de la Tierra. El estudio y comparación de los estratos geológicos se llama estratigrafía.


La búsqueda de Fósiles.

Desde mediados del siglo XIX se han realizado intensas búsquedas de nuevos taxones, cuyas tareas en forma sistemática, y las técnicas básicas no han cambiado demasiado. En principio consiste en extraerlos esqueletos de la mejor manera. En la mayor parte de nuestro país, los yacimientos fosilíferos se encuentran en zonas alejadas, y debido al gran tamaño del material, el aspecto logistico del personal, el mantenimiento y el transporte resultan importantes como los aspectos científicos, como la interpretación del lugar del hallazgo y el sedimento que rodea a este.

<<<Comisión científica a principios del siglo XX en Miramar.

Aumenta la facilidad del descubrimiento cuando las roca adecuadas quedan expuestas en varias zonas y sujetas a una erosión relativamente rápida. Por tal motivo, en la actualidad algunos de los principales sitios de búsqueda se encuentran en la Patagonia, en el Valle de la Luna,  Ischigualasto y prácticamente todo el sector marítimo, en especial el bonaerense.

La expedición Paleontológica.

Una gran parte de las expediciones paleontológicas son planeadas con un buen tiempo de anticipación, con la necesidad de conseguir los fondos económicos, que cada día son mas escasos y un grupo de voluntarios. El objetivo es conseguir fósiles para exhibirlos y para las colecciones sistemáticas de las instituciones.

En una expedición de búsqueda de nuevos materiales, es fundamental la planificación. Hay que definir muy bien la zona de búsqueda, y debe haber información previa de la existencia de restos fósiles en la zona.

Generalmente esta información proviene de trabajos anteriores, realizados por distintos investigadores. Un geólogo o un paleontólogo baga por el fondo de un barranca o por el medio de un desierto, entre rocas sedimentarias  de distintas edades geológicas, en busca de fragmentos óseos o de manifestaciones de organismos desaparecidos hace varios millones de años.

<<<Extracción de fósiles de un dinosaurio patagonico.

Entonces el prospector intenta de que ejemplar se podría tratar y de lo grande que podría ser el hallazgo, a partir de los trozos de huesos sobre la superficie, que luego de este análisis, se decidirá si vale la pena trabajar durante varios días en el sitio.

La planificación de la expedición implica también la negociación con los propietarios del terreno, para poder llegar hasta el sitio sin entrar en conflicto con los habitantes de la región, pues si bien las instituciones tienen la autoridad necesaria para realizar todas las tareas sin autorización de los propietarios, siempre es bueno llegar a un acuerdo y evitar los conflictos, ya que los Museos y Las Universidades son entidades que deben trabajar para toda la comunidad y no en forma individual y aislada.

Los miembros de la expedición deben de disponer de vehículos adecuados, capaces de acceder a los terrenos mas difíciles y poder trasladar varios cientos de kilos. Además, en algunos casos, deben preparar grandes campamentos con tiendas de campañas, laboratorio móvil, una provisión de agua segura, alimentación adecuada a las condiciones y otras previsiones cotidianas. Estos "arreglos domésticos" son fundamentales para el personal, ya que se debe trabajar en zonas muy aisladas durante varias semanas.

Los investigadores, técnicos y colaboradores, necesitan un equipo formado por martillos, picos, palas, formones, cepillos, arpillera, yeso, madera, alambres gruesos, resinas plásticas y productos químicos que endurecerán los restos fósiles y el sedimento que acompaña a este. En algunas expediciones se llevan compresores de aires para utilizar martillos mecánicos y otros artefactos, aunque son para casos muy especiales. Asimismo instrumental óptico de laboratorio, cámaras fotográficas o de video, y otros artefactos de medición.

En algunas ocasiones el personal de la campaña deben remover varios metros cúbicos de sedimento para poder acceder al fósil, ya que no pueden hacerlo en forma directa. Esta tarea puede llevar varios días de trabajo, e incluso algunos meses. Esta reducción de capas sedimentarias sobre los fósiles se realiza hasta llegar a unos pocos centímetros de la pieza para poder limitarla y extraer peso para su posterior traslado. De esta forma se pone al descubierto la totalidad del fósil en forma controlada, eliminando cuidadosamente las rocas de la plataforma irregular.

<<<Enorme caparazón de gliptodonte envuelto en yeso para ser extraído y llevado al Museo de Miramar.

En esta ultima etapa se utilizan por lo general, instrumental de pequeño tamaño, como formones, destornilladores, cucharines y pinceles. Por lo general todos los huesos de una excavación se encuentran sobre el mismo nivel, lo que facilita su procesamiento inicial en el campo.

Una vez que el material esta sobre la superficie se registra el hallazgo, donde se dibujan los restos, se fotografía toda la zona circundante y demás tareas, cuyos datos facilitaran a los investigadores el estudio del espécimen extraído.

La preparación para el transporte.

A continuación se preparan los restos para ser trasportados hasta el laboratorio del Museo. Se trata de una tarea arriesgada en todo el trasporte. A pesar de que algunos restos pueden ser de enorme tamaño, los huesos pueden ser muy frágiles, y hay que protegerlos de las fracturas cuando se los levanta y durante el transito, camino al laboratorio, ya que en la mayoría de los casos los caminos son de tierra.

La primera tarea es excavar zanjas profundas alrededor del fósil. Los huesos aislados se extraen de a uno, mientras aquellos que se encuentren aun articulados o semi-articulados son extraídos en grupo. Se cubren los con papel húmedo o papel de aluminio para que se adapte al contorno del hueso y aislarlo completamente, y luego se le incorpora a su alrededor arpillera con yeso, y en algunos casos se utilizan productos químicos plásticos y estructuras de hierro. Todo el material queda cubierto en un enorme bloque de yeso, el cual es duro como una coraza.

<<<Preparación y transporte de fósiles en la Antartida.

Una vez que se seco el molde del hueso, se utiliza una palanca para separar el fósil de la base de la roca. y se da vuelta el tocón, para poder cubrir con yeso la parte inferior del hueso con arenisca. Ahora que se encuentra encerrado en un capullo de yeso, se lo puede retirar del sitio. Los huesos pequeños pueden ser trasladados en la mano o entre dos o tres personas, pero para los grandes bloques se pueden utilizar distintas técnicas, desde trineos, carretas, camiones, grúas especiales y en algunos casos helicópteros. Si bien se puede tratar de un fósil de un tamaño modesto, el tocón puede pesar varias toneladas y se puede tratar de una tarea muy compleja de maniobrar.

Hallazgo y extracción de un Gliptodonte (Glyptodon clavipes), un armadillo prehistórico extinto. El mismo fue recuperado en los yacimientos fosilíferos del Vivero Dunicola "Florentino Ameghino" de Miramar en mayo de 2005. Para conocer mas del fósil y su Paleobiologia visite nuestra web del Museo Municipal "Punta Hermengo" de Miramar en www.museodemiramar.com.ar

En el establecimiento "La Flecha", situado en el paraje El Sombrero, Provincia de Chubut, República Argentina, se ha descubierto en el año 2011 un importante yacimiento de restos fósiles, de origen vegetal y animal, incluyendo el que se considera hasta el momento el dinosaurio mas grande del mundo.Museo Egidio Feruglio, http://www.mef.org.ar/

La preparación de los huesos en el laboratorio del Museo.

Generalmente, los museos mas importantes de nuestro país pueden tener mas de un laboratorio destinado al estudio de fósiles, y el tamaño de estos pueden variar según su especialidad. Una vez que llegan los materiales del campo son descargados y puestos en grupos relacionados entre si.

La primera tarea es extraer la cubierta de yeso y se deja secar el tocón. Luego se empieza a limpiar con instrumental del tipo odontológico toda la superficie del hueso ya que gran parte de la cubierta matriz fue extraída en el campo por los mismo técnicos y colaboradores.

El trabajo de laboratorio por lo general no esta realizado por los profesionales universitarios, aunque asesoran al personal técnico especializado, los cuales cumplen unas de las tareas mas importantes. La limpieza y preparación de los especimenes extraídos de una campaña paleontológica pueden llevar varios meses de minuncioso trabajo. Esta tarea es  fascinante, como una escultura y su figura se tona de apoco a medida que se avanza. Podemos decir que el 99 por ciento de los casos el técnico no tiene problemas para distinguir y separar la roca del fósil.

Algunos huesos pueden presentar numerosas fracturas, ya que pudieron ser pisados por otros animales antes de quedar sepultados o pudieron sufrir los efectos de la intemperie. En otros casos los huesos son duros pero los depósitos sedimentarios están atravesados por minúsculas fisuras provocadas por tensiones en la corteza terrestre. Una vez limpio el hueso y pegada aquellas partes fracturadas, se pinta al mismo a base de lacas sintéticas y otros productos químicos para endurecerlos.

Una vez completadas estas tareas el material es introducido a un inventario de bases de datos, donde se le asigna un numero a todas las piezas del mismo ejemplar y se incluyen todos los datos geográficos, geológicos, biológicos y técnicos para futuras consultas y que no se mezclen con el resto de los especimenes allí conservados. Este tipo de material tiene dos caminos probables dentro del Museo, uno de ellos es la exhibición publica del mismo, o lo mas probable es que engrosé la colección sistemática de la institución, y que no este al alcance del publico, pero si de los investigadores que consultaran periódicamente.

Dinosaurio Talenkauen  Cómo se llegan los restos de los dinosaurios al Museo? Un breve recorrido del trabajo paleontológico realizado en el Laboratorio de Anatomía Comparada del Museo Argentino de Ciencias Naturales.

Preparación de los moldes y de las copias.

Cuando un resto fósil tiene un interés especial, tal vez porque se trata de una forma nueva o muy bien preservada, los paleontólogos deciden hacer copias. La idea es hacer replicas de los restos originales, los cuales son copias fieles a la pieza original. El primer paso es hacer los moldes de la pieza del organismo a copiar, que por supuesto, el fósil fue procesado previamente por el personal técnico idóneo de un museo o institución científica. Esta tarea debe realizarse con mucho cuidado para no dañar los especimenes.

En la actualidad, los moldes suelen hacerse con plásticos flexibles que se separan con facilidad del hueso, y después de la pieza fundida, logrando copiar hasta los detalles mas íntimos de un organismo. Pero igualmente existen numerosas técnicas de trabajo, las cuales son utilizadas según el espécimen a duplicar.

El primer problema surge al diseñar el molde de un hueso. Este debe estar formado por dos o mas piezas, que deben estar ajustadas entre si correctamente, para luego poner el material fundido y que este no se derrame por hendiduras o cavidades mal diseñadas o cerradas, para evitar distorsiones en la pieza procesada. Algunos moldes pueden ser sencillos, como por ejemplo los huesos largos o algunas vértebras, las cuales se hacen en dos mitades coincidentes. Pero los trabajos mas minuciosos para un técnico es el copiado de un cráneo o una cadera, cuyos moldes deben ser tridimensionales y pueden contar con numerosas piezas a unificar.

A continuación se muestra el proceso de copiado de un fósil. En este caso un Paedotherium (Mamífero del Plioceno), realizado en el Museo Municipal Punta Hermengo de Miramar para temas educativos.

 

1 - Se prepara técnicamente el fósil original como ya se ha comentado anteriormente.

 

2 - Luego se realiza un molde de silicona industrial el cual copia todos los detalles.

 

3- El molde que copio fielmente el fósil original es rellenado con resina para crear una pieza de plástico. En otros casos se utiliza yeso, pero es mas fragil.

 

4 - Por ultimo se obtiene una copia fiel, con todos los detalles. Mas liviano y de otro color. Luego se terminan los detalles que lo harán parecer real.

Las piezas fundidas por lo general se realizan en plásticos livianos o raramente en yeso u otros productos. Las replicas de huesos de gran tamaño se pueden realizar incluso en  fibra de vidrio. Estas piezas son muy resistente y es capaz de soportar un tratamiento mas brusco: suele ser mas ligera y fácil de manipular, y se puede colorear y tratar antes que se endurezca por completo, para imitar el aspecto de los restos originales o bien, que se adapte a las condiciones existentes en una sala del Museo. También se utiliza polimetano expandido, lo que hace mucho mas liviano un esqueleto de grandes dimensiones. Las copias que se están realizando en nuestro país en los últimos diez años son de alta calidad, y solo con un detalle minucioso uno puede distinguir entre una pieza original y una copiada.

Lo que es muy bueno, es que se pueden realizar numerosas piezas fundidas a partir de un solo molde. Los Museos e Instituciones mas importantes de nuestro país suelen tener numerosas copias de sus mejores especimenes para exponer en sus propias salas, montar exhibiciones especiales o realizar intercambios múltiples. Un solo esqueleto original puede dar origen a dos docenas de replicas exactas.

<<<Replica del Argentinosaurus, el dinosaurio mas grande de todos los tiempos. Montado en varios museos del mundo. En este caso en el Museo de Plaza Huincul, donde se resguardan los restos originales.

De esta manera se puede intercambiar material o bien pueden ser prestados para estudiarlos. Asimismo se pueden montar varios esqueletos pertenecientes al mismo ejemplar pero en distintas posiciones para que parezca una manada de ellos. 

Pero la finalidad mas importante es preservar a la pieza original, la cual debe estar guardada en los depósitos de los Museos al alcance de los investigadores. Mientras tanto, las copias deben estar exhibidas en las salas o ser trasportadas sin que corran riesgo a romperse o perderse. Así mismo la copia pesa muy poco, y una sola persona puede manipularla con mucha facilidad. En cambio la misma pieza original puede pesar hasta mas de una tonelada y debe ser manipulada con equipos especiales, poniendo en riesgo a vidas humanas y a los especimenes.

Estudio e interpretación de los nuevos taxones.

Los Paleontólogos preparan una descripción formal de todos los huesos de que dispone, y elabora esta parte del informe en esta secuencia bastante normalizada. Las descripciones pueden variar según la cantidad de restos asociados que se hallaron en el yacimiento, pero también la descripción de una nueva especie puede salir de la evidencia de una uña o un diente aislado. Ahora, si hallamos un esqueleto por lo general su descripción comienza por el cráneo, a continuación la columna vertebral desde las vértebras cervicales hasta las caudales, siguiendo por la cintura torácica y las extremidades anteriores, la cintura pélvica y las extremidades posteriores, y por ultimo los elementos mas superficiales y de menor importancia, como las costillas.

Un informe científico puede cubrir desde unas pocas hojas hasta convertirse en un libro a donde abundan centenares de detalles sobre los nuevos especimenes, los cuales se verán mejores ilustrados con fotografías y dibujos de los taxones cuestionados.

El informe a continuación pasa a los aspectos mas interpretativos del descubrimiento. Aquí se pueden incluir capítulos relacionados con la mecánicas de las mandíbulas y de las extremidades (en otras palabras, la forma de masticar o de desplazarse). Existen distintas maneras de tratar estas cuestiones, que se asientan en el conocimiento que se obtiene de los organismos vivientes. Por ejemplo, si los detalles de los huesos están bien preservados, el paleontólogo esta en condiciones de especular, con una cierta confianza, sobre la naturaleza de las articulaciones y su biomecánica. Sujetando y manipulando los huesos fósiles, puede establecer hasta que punto se mueven entre si, y en que sentido.

<<< Un ejemplo. Rosendo Pascual. Reconocido paleontólogo de la Universidad de La Plata, quien contribuyo con numerosas publicaciones.

Para concluir el informe, el paleontólogo revisa toda la información que a logrado conseguir, tanto consultando material depositado en distintas instituciones del país o del extranjero, comparándolo con formas afines con representantes vivientes en la actualidad, y sobre todo consultar numerosas y extensas bibliografías, donde el investigador encontrara una guía de antecedentes y discutirá los resultados de otros autores. Una ves completado el informe el paleontólogo presentara su trabajo de información en un congreso o reunión paleontológica donde se encontrara allí presente, decenas de colegas que evaluaran su trabajo, o bien presentara su manucristo a una revista especializada, donde será evaluado por un jurado de profesionales, que generalmente superan los diez miembros.

De quienes son los fósiles?

En Argentina, por ley, todos los restos fósiles hallados en su territorio forman parte integral del Patrimonio Cultural de la Nación.

La Ley 25743/03 de “Protección del Patrimonio Arqueológico y Paleontológico” regula toda actividad relacionada al patrimonio paleontológico y el Museo Argentino de Ciencias Naturales es el organismo nacional competente de protección del patrimonio paleontológico, constituyéndose en la Autoridad de Aplicación Nacional de la Ley 25743.

Son sus competencias, entre otras, llevar el Registro Nacional de Yacimientos, Colecciones y Restos Paleontológicos, autorizar el traslado de materiales en préstamo al exterior y gestionar la repatriación de materiales paleontológicos argentinos en el exterior.

Por otra parte, las provincias argentinas, por la reforma de la Constitución Nacional de 1995, son los custodios de los materiales paleontológicos hallados en sus territorios y encargadas de autorizar exploraciones, extracciones, préstamos y traslados de estos materiales dentro del territorio nacional.

<<<Los fósiles deben estar en los museos, para el estudio y conocimiento de los visitantes y para las futuras generaciones.

Es decir, que, si encontrar un resto fósil (al menos en Argentina) debes comunicarlo al museo o institución más cercana y competente. Los fósiles deben estar en los museos como lo marca la ley. De esta forma ayudamos a proteger nuestro patrimonio y hacemos posible que los investigadores puedan estudiarlos. Si no vivís en Argentina y su país no tiuene una legislación clara, también te invitamos a que te acerques a un museo para contribuir con el patrimonio de tu nación.

Fuente; Mariano Magnussen Saffer, integrante del Museo Municipal de Ciencias Naturales "Punta Hermengo" de Miramar, Provincia de Buenos Aires, Republica Argentina. marianomagnussen@yahoo.com.ar

 

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Bibliografía sugerida:

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Antón, Mauricio. El secreto de los fósiles, Aguilar, 2006.

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Lacasa, A. (2010). Testimonios del pasado. Historia, mitos y creencias sobre los fósiles. Editorial Milenio, 32: 177 págs.:1075-1077.

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Meléndez, B. (1977). Paleontología. Tomo 1. Parte general e invertebrados. Editorial Paraninfo, S.A. 715 págs. (2ª Ed.)

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Raup, D.M. y Stanley, S.M. (1978 [1971]). Principios de Paleontología. Editorial Ariel. 456 págs.

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Rudwick, M.J.S. (1987 [1976]). El significado de los fósiles. Episodios de la Historia de la Paleontología. Hermann Blume. Col. Ciencias de la Naturaleza. 347 págs.

Sanz, J.L. (2007). Cazadores de dragones. Editorial Ariel.

Simpson, G.G.(1985 [1983]). Fósiles e historia de la vida. Prensa científica, S.A. Col. Biblioteca Scientific American. 240 págs.

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