Los estratos de la Tierra registran la historia de las actividades de la vida a lo largo de miles de millones de años. La evidencia preservada que dejaron los organismos del pasado se llama colectivamente "fósiles", y su definición académica es "los restos de organismos del pasado (fósiles corporales) o rastros de sus actividades vitales (icnofósiles)".
El concepto de fósiles no siempre se entendió correctamente en el pasado. Hubo una época oscura en la que Aristóteles de la antigua Grecia pensaba que los fósiles estaban formados por una fuerza misteriosa que trabajaba en el interior de la Tierra, y en la Europa medieval, se interpretaban de manera poco científica como "los huesos de humanos pecadores que se ahogaron en el diluvio del Arca de Noé". Más tarde, con la propuesta de la teoría de la evolución de Darwin, los fósiles finalmente establecieron su posición como "evidencia absoluta de la evolución y la historia de la Tierra".
Diferencias entre fósiles corporales e icnofósiles
En la paleontología moderna, la información proporcionada por los fósiles se divide a grandes rasgos en dos categorías. Una es "fósiles corporales", donde se preserva el cuerpo del organismo en sí, y la otra es "icnofósiles", donde se preservan los rastros de las actividades del organismo.
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Los fósiles corporales nos informan directamente sobre las características físicas de los organismos, desde "partes duras" como huesos, dientes y conchas, hasta "partes blandas" como mamuts congelados e insectos en ámbar. Sin embargo, dado que los fósiles corporales son estrictamente "apariencias después de la muerte", es difícil comprender por completo cómo vivió el organismo (su estado dinámico).
Por otro lado, los "icnofósiles" son "rastros de comportamiento" realizados para vivir, como huellas, marcas de arrastre y formas de madrigueras. Este es un mensaje que transmite directamente la vida dinámica y el comportamiento de los organismos antiguos, que no se puede obtener de los fósiles corporales.
| Categoría de fósil | Definición y sujeto | Qué podemos aprender (Información proporcionada) |
|---|---|---|
| Fósiles corporales | Restos de organismos antiguos. Huesos, conchas, insectos en ámbar, etc. | Estructura corporal, clasificación, construcción de árboles evolutivos, etc. |
| Icnofósiles | Rastros de actividad de organismos del pasado. Madrigueras, huellas, coprolitos (heces fosilizadas), etc. | Patrones de comportamiento, ecología, relación con el medio ambiente, etc. |
La fuerza de los icnofósiles: 'Autoctonía' que no miente
Es el estudio de todos los procesos desde que un organismo muere hasta que es enterrado en los estratos y finalmente descubierto como fósil. Investiga las estrictas condiciones requeridas para convertirse en un fósil, escapando de la descomposición por microorganismos o la disolución en agua.
Al comparar los icnofósiles y los fósiles corporales, la mayor diferencia radica en "dónde se conservó el fósil".
Muchos fósiles corporales son "alóctonos", lo que significa que se convierten en fósiles en un lugar diferente de su hábitat original, como ser arrastrados por un río después de la muerte. Por lo tanto, si bien son útiles para identificar la era de ese momento, no necesariamente indican correctamente el entorno (profundidad del agua, clima, etc.) de esa ubicación.
En contraste, la fuerza decisiva de los icnofósiles es que la mayoría de ellos son "autóctonos", lo que significa que "se fosilizan exactamente donde vivió el organismo". Una madriguera cavada en la arena del lecho marino nunca será transportada a otro lugar por fuertes corrientes de agua (se rompería y desaparecería si se transportara). En otras palabras, la presencia de un icnofósil es evidencia indiscutible de que "el organismo definitivamente vivió y estuvo activo en ese mismo lugar". Debido a esta característica, los icnofósiles tienen una confiabilidad absoluta como "fósiles índice" para identificar el entorno de la época.
Clasificación de icnofósiles por comportamiento
Los icnofósiles no se clasifican por "qué organismo los hizo", sino desde la perspectiva del comportamiento animal: "con qué propósito tomaron esa acción". Esto se debe a que incluso criaturas completamente diferentes dejarán icnofósiles similares si realizan la misma acción en un entorno similar.
| Clasificación conductual | Ejemplos típicos de icnofósiles | Qué podemos aprender |
|---|---|---|
| Rastros de movimiento | Huellas de dinosaurios, rastros de arrastrarse por el lecho marino | Velocidad de movimiento, tamaño de la manada, condiciones de oxígeno en el fondo del agua |
| Rastros de vivienda | Madrigueras en forma de U, nidos de pájaros construidos en árboles | Fuerza de las olas, estabilidad de la vivienda |
| Rastros de excremento | Coprolitos (heces fosilizadas) | Carnívoros o herbívoros, cadena alimentaria (dieta) de la época |
| Rastros de depredación | Marcas de mordeduras dejadas en amonites, agujeros en conchas | Dinámica de poder entre el que come y el devorado |
| Otros rastros | Insectos apareándose en ámbar, signos de enfermedades óseas | Momentos de comportamiento reproductivo, enfermedades y lesiones de organismos antiguos |
Clave para resolver el misterio de la evolución de la vida: la explosión cámbrica
Es un evento misterioso en el que la mayoría de los grupos de animales (filos) actualmente en la Tierra aparecieron simultáneamente en el registro fósil al comienzo del período Cámbrico de la Era Paleozoica, hace unos 540 millones de años.
Los icnofósiles también juegan un papel en desentrañar la historia de la evolución de la vida a escala global.
En el estudio de la explosión cámbrica, se ha descubierto que antes de la aparición de "animales con caparazones duros (fósiles corporales)" como los trilobites, se había producido una "diversificación del comportamiento (icnofósiles)" entre los animales de cuerpo blando sin caparazones.
Los animales que antes solo se arrastraban por la superficie del lecho marino comenzaron a excavar en lo profundo "dentro" de la arena y el lodo. Este comportamiento de excavar el lecho marino (bioturbación) envió oxígeno al lodo, cambiando dramáticamente el medio ambiente (esto se llama la "revolución del sustrato"). Se cree que este cambio ambiental impulsó aún más la evolución de nuevos organismos. Los icnofósiles nos dicen que la explosión cámbrica no fue solo un cambio en la forma del cuerpo, sino un evento en el que "el comportamiento animal reescribió el medio ambiente de la Tierra".
Icnofósiles que quedan en los estratos japoneses
En varios lugares de Japón, también podemos descifrar entornos pasados a partir de icnofósiles.
Por ejemplo, en el Geoparque Choshi en la prefectura de Chiba, se pueden observar estratos de un mar poco profundo del período Cretácico. Aquí se conserva evidencia de que un "enorme tifón (tormenta)" agitó la arena del lecho marino (estratificación cruzada hummocky). Y en ese estrato, se pueden encontrar innumerables hermosos fósiles de madrigueras, reforzados por cangrejos y camarones de lodo que recubren las paredes con lodo para que las madrigueras no colapsaran en tormentas violentas.
Además, alrededor de la ciudad de Kurashiki en la prefectura de Okayama, se encuentran fósiles llamados "tubos de arena" (sand pipes), que parecen pilares donde la arena llenó posteriormente las madrigueras cavadas por cangrejos y mariscos. Estas madrigueras cavadas profunda y verticalmente nos dicen que era un "ambiente duro donde las olas eran fuertes, la arena se movía con frecuencia y las criaturas eran fácilmente enterradas vivas".
En la Formación Jizodo en la Península de Boso en la prefectura de Chiba, se puede ver un fósil llamado "Macaronichnus", un denso grupo de tubos delgados como macarrones. Este es un rastro de gusanos marinos que se arrastraban mientras comían nutrientes en la arena, lo que indica que era un mar rico en nutrientes.
Últimas investigaciones: Una 'cápsula del tiempo' que protege a los microfósiles
En las últimas investigaciones geológicas, se ha descubierto que los icnofósiles juegan un papel aún más sorprendente. Es el hecho de que funcionan como "cápsulas del tiempo invencibles" que protegen perfectamente en su interior microfósiles muy delicados (como radiolarios y diatomeas) que de otro modo serían destruidos en las rocas circundantes.
Durante un largo período de tiempo a medida que los estratos se entierran profundamente, los microfósiles con conchas vítreas se derriten o se rompen debido a la presión y el calor masivos (esto se llama diagénesis por enterramiento).
Sin embargo, cuando se examinó el interior de los icnofósiles en un estudio en Tanegashima, prefectura de Kagoshima, se encontraron innumerables microfósiles en condiciones dramáticamente hermosas. Cuando la materia orgánica como las heces y el moco dejado por los organismos se descompone por bacterias, ocurre una reacción química, y solo el interior de la madriguera se convierte rápidamente en un "bloque duro de carbonato (concreción)", creando una barrera poderosa.
| Elemento de comparación | Dentro del icnofósil (cápsula del tiempo) | Lutita ordinaria en el exterior |
|---|---|---|
| Número de especies de radiolarios encontradas | 29 especies (muy diversas) | 15 especies (derretidas y desaparecidas) |
| Preservación de estructuras finas | Incluso las partes largas y delgadas para identificar especies permanecieron en perfecta forma. | Todas las estructuras delicadas se rompieron o derritieron y se perdieron. |
Con este descubrimiento, se espera que incluso en lugares donde los investigadores se habían rendido pensando: "Los fósiles se han derretido y no sabemos de qué época son los estratos", abrir el interior de los icnofósiles revelará la época exacta.
Los icnofósiles, que parecen simples patrones dejados en el barro y la arena, son mensajes muy poderosos que no solo nos hablan sobre los entornos pasados de la Tierra, sino que también entregan información al futuro como cápsulas del tiempo.