PALEONTOLOGIA: DESCUBRIENDO EL PASADO

PALEONTOLOGIA: DESCUBRIENDO EL
PASADO
ANDREA CONCHEYRO
17 DE MAYO DE 2005
La palabra Paleontología se compone de tres raices procedentes del
griego: palaios: antiguo; ontos: el ser, lo que es; y logos: estudio,
fundamento, razón.
1
QUE ES LA PALEONTOLOGIA???
§La Paleontología es la ciencia que estudia los animales y las plantas que
vivieron en otras épocas geológicas y cuyos restos, huellas y otros indicios han
llegado a nosotros, formando parte de las rocas sedimentarias. A estos restos
se les denomina fósiles.
§La Paleontología no es una ciencia meramente descriptiva, si no que además,
pretende llegar al conocimiento total de los seres vivos que precedieron en el
tiempo a los actuales; de su modo de vida, condiciones ambientales y bióticas
en que se desarrollaron, causas de su muerte o de su desaparición, y de las
posibles relaciones genéticas entre ellos, es decir, lo que podríamos llamar su
"genealogía".
Disciplina extremadamente compleja, que precisa el concurso de todas las ciencias
naturales; emplea los métodos de investigación propios de ambas y tambien otras como
la química, la física, las matemáticas etc.
Ciencia de carácter netamente histórico, pues investiga la sucesión en el tiempo de los
acontecimientos relacionados con los seres vivos, buscando sus causas y efectos
ulteriores y unificando todas las ciencias de la naturaleza.
FOSIL: señal de vida del pasado geológico, preservada en condiciones excepcionales, casi
invariablemente por enterramiento sedimentario.
1.
Fósiles corpóreos: son los restos de los organismos en s í o bien moldes de restos formados
por la matriz del sedimento en el que fueron sepultados.
2.
Huellas fósiles o icnofósiles: estructuras sedimentarias biológicamente producidas por la
actividad de organismos (huellas de locomoción, excavaciones, perforaciones).
FOSILIZACION: involucra una serie de procesos físicos, químicos y biológicos por los cuales un
organismo cuyo destino "normal" sería la desintegración completa con posterioridad a la muerte,
es preservado como fósil. Implica el pasaje de ese organismo de la biósfera a la litósfera.
REGISTRO FOSIL: incluye a todos los hallazgos documentados de fósiles y su ocurrencia, así
como los que aún serán descubiertos y descriptos, contenidos en las rocas sedimentarias. El
registro fósil es incompleto: se calcula que menos del 10% de las especies animales vivientes
tienen posibilidades de fosilizar. El registro se encuentra distorsionado por la destrucción
preferencial de algunos organismos y por el tipo de ambiente sedimentario en el que ocurrirá la
fosilización, ya que algunos ambientes son más propicios que otros para la preservación de los
fósiles.
POTENCIAL DE FOSILIZACION: es una característica intrínseca de cada organismo relacionada
con su probabilidad de ser preservado en el registro fósil. Depende de:
2
§ William Smith llama la atención acerca de que los fósiles no se
encuentran contenidos en las rocas de manera fortuita, sino en una
sucesión bien definida. Logra efectuar la descripción de material
fósil, indicando su procedencia. Descubre que los fósiles se
encuentran presentes en las rocas con un órden definido y que
pueden ser perfectamente identificables y por lo tanto las rocas
formadas durante un particular intervalo temporal, pueden ser
reconocidas por su CONTENIDO FÓSIL.
Ley de Sucesión Faunística
Rápida difusión del principio y datación relativa de estratos con
sus fósiles
• El éxito del principio de sucesión faunística reside en el hecho
que los fósiles que pueden ser considerados como guías, no son
recurrentes en el tiempo. Los organismos aparecen, presentan un
momento de Acmé y luego declinan para extinguirse
completamente.
• Si un taxon o taxones aparecen recurrentemente en el tiempo,
significa que no han sufrido una verdadera extinción sino que
solamente hay un sesgo en el registro de ese taxon/es, debido a
causas ambientales, faciales o simplemente de registro
depositacional. Especies Lazarus.
DATACIONES RELATIVAS
3
QUÉ ORGANISMOS SE ESTUDIAN EN
PALEONTOLOGÍA
ESTADO ACTUAL DE LA PALEONTOLOGÍA
Dentro de la paleontología se pueden distinguir tres grandes
grupos de problemas:
1) El estudio de los procesos por los que los organismos pasan
de la biosfera a la litosfera - Tafonomía
2) El estudio del significado biológico de los fósiles Paleobiología.
3) El estudio del lugar que ocupan los fósiles en el tiempo
geológico - Paleontología Estratigráfica.
Para algunos autores, la Paleobiología es el núcleo principal de la
paleontología, y se construye a partir de tres pilares:
a) La Teoría Ecológica
b) La Teoría Evolutiva
c) La Paleobiogeografía (Estudio de la distribución geográfica y
dispersión de los grupos del pasado)
4
TAFONOMIA
Estudio de los procesos tales como enterramiento, descomposición, etc., que
afecta a los restos animales o vegetales en el proceso de fosilización.
tapho- ô öïò (gr. ‘enterramiento’, ‘tumba’) + nomo- í ìïò (gr. ‘ley’) + -íâ (gr.)
La tafonomía es una rama de la Paleontología que
estudia la formación de los yacimientos fósiles, deriva
de las palabras griegas "Taphos" (tumba) y "nomos"
(Ley). Se define como la disciplina que se ocupa del
estudio en todos sus detalles de los procesos que
sufren las entidades producidas al pasar de la Biosfera
a la Litosfera .
Bioestratinomía y Fosildiagénesis:
Bioestratinomía: se ocupa de los procesos que tuvieron lugar
mientras las entidades producidas estuvieron al descubierto.
Nos puede dar información acerca de las causas de la muerte
del organismo, el tipo de transporte que sufrió hasta su
enterramiento y el tipo de sedimentación del medio.
Fosildiagénsis: estudia los procesos que tienen lugar en las
entidades producidas desde su enterramiento definitivo hasta
su hallazgo. Nos da una información muy valiosa ya que todos
los fenómenos que han afectado al fósil habrán afectado
también a la roca que los contiene.
5
PROCESOS DE FOSILIZACION
1. Procesos previos al enterramiento
i)
muerte
ii)
descomposición
iii)
ataque biológico
iv)
ataque químico
v)
ataque físico
vi)
enterramiento: pre-fosilización (enterramiento temporario) y enterramiento
permanente.
2.
Procesos diagenéticos
Producen alteraciones en la microestructura y/o composición del esqueleto, que
pueden llegar a destruirlo (disolución, recristalización o neomorfismo, reemplazo y
formación de moldes y moldes secundarios; distorsión por compactación
sedimentaria y tectónica).
6
5
4
3
1
2
PROCESOS DE FOSILIZACIÓN
EN INVERTEBRADOS
PROCESOS DE FOSILIZACION EN PLANTAS
Permineralización
Compresión carbonosa e impronta
7
PROCESOS DE
FOSILIZACION EN
VERTEBRADOS
Partes duras
Icnitas
Improntas
ESTADO ACTUAL DE LA PALEONTOLOGÍA
Dentro de la paleontología se pueden distinguir tres grandes
grupos de problemas:
1) El estudio de los procesos por los que los organismos pasan
de la biosfera a la litosfera - Tafonomía
2) El estudio del significado biológico de los fósiles Paleobiología.
3) El estudio del lugar que ocupan los fósiles en el tiempo
geológico - Paleontología Estratigráfica.
Para algunos autores, la Paleobiología es el núcleo principal de la
paleontología, y se construye a partir de tres pilares:
a) La Teoría Ecológica
b) La Teoría Evolutiva
c) La Paleobiogeografía (Estudio de la distribución geográfica y
dispersión de los grupos del pasado)
8
Morfologia funcional
Paleoecología
9
.
.
.
Paleoecología
Reconstrucción de un ambiente terrestre durante el
Devónico
Paleogeografía
10
Bioestratigrafía
Paleontología evolutiva
11
Paleobiogeografía
COMENCEMOS
NUESTRO
VIAJE POR
EL MUNDO
DE LOS
FÓSILES
12
Invertebrados, Vertebrados,
Plantas y Trazas
Reino Protista,
Phylum Protozoa
w Organismos
unicelulares,
w planctónicos
w Eucariotas,se
reproducen
sexualmente
w Algunos “son plantas”
n
n
Diatomeas
Coccolitofóridos
13
Reino Protista,
Phylum Protozoa
w Algunos son
“animales”
n
n
Foraminiferos
Radiolarios
Reino Animalia,
Phylum Annelida
w Annelida
Vermes segmentados
n Solo dejan trazas
fósiles
n Son bentónicos
Epifaunales e
infaunales
n
14
Reino Animalia,
Phylum Porifera
w Porifera (Esponjas)
n
n
Con poros
Las partes duras son
espículas de
esponjina, sílice o
carbonato de calcio
n
Cómo viven
n
Bentónicos y
sésiles
15
Reino Animalia,
Phylum Cnidaria (Coelenterata)
w Con células urticantes
w Scyphozoa
n
n
Medusas,
Planctónicas
w Anthozoa
n
n
Corales y anemones
Bentónicos,
Epifaunales, sésiles
Reino Animalia,
Phylum Cnidaria (Coelenterata)
n
n
n
Ciclo de vida
Fase medusa
Fase pólipo
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Reino Animalia,
Phylum Cnidaria (Coelenterata)
w Anthozoa
n
n
Corales y anemonas
3 grupos de corales
w Rugosa
Colonial
Solitario
Reino Animalia,
Phylum Cnidaria (Coelenterata)
w Anthozoa
n
n
Corales y anemonas
3 grupos de corales
w Tabulata
Colonial
17
Reino Animalia,
Phylum Cnidaria (Coelenterata)
w Anthozoa
n
n
Corales y anemonas
3 grupos de corales
w Scleractinia – Corales
modernos
Fase pólipo
Reino Animalia,
Phylum Arthropoda
w Clase Trilobita –
Bentónicos, Epifaunales,
Nectonicos
l
Fósil guía del
Cámbrico
l
Exosqueleto
“trilobado”
céfalo, torax,
pigidio
Ojos compuestos
Crecen por mudas
l
l
l
l
l
18
Diversidad entre Trilobites
Reino Animalia,
Phylum Arthropoda
n
n
n
n
Clase Chelicerata –
Bentónicos y nectonicos
Incluye Eurypteridos,
cangrejos en herradura
Eurypterids!
l Mas de 3 metros longitud
l Semejantes a escorpiones
19
Reino Animalia,
Phylum Brachiopoda
w Brachiopoda – Bentónicos,
sésiles.
w Valvas asimétricas presentan
simetría bilateral
w Cada valva de diferente
tamaño y/o forma
n
Lofoforados
Reino Animalia,
Phylum Brachiopoda
w Inarticulados
n
Sin charnela, sujeta la
conchilla con ligamentos
20
Braquiópodos Inarticulados
Reino Animalia,
Phylum Brachiopoda
w Articulados
n
Conchillas con charnela
n
Se diferencian de los
bivalvos por su simetría
21
Reino Animalia,
Phylum Bryozoa
w Bryozoa – Bentónicos,
epifaunales
n
n
n
Fenestrados
Ramosos
Animales pequeños,
lofoforados
n
n
Se presenta el eje de
la colonia con forma
de tirabuzon
(Archimedes)
Reino Animalia,
Phylum Mollusca
w Mollusca
n
n
n
n
n
n
Bivalvia – bentónicos infaunales
o epifaunales
2 valvas con charnela
Valvas son imágenes
especulares
En la conchilla se imprimen
características funcionales
Seno paleal
Forma externa
22
LINEA PALEAL ENTERA
23
Reino Animalia,
Phylum Mollusca
n
Cephalopoda
l Calamares y
formas parecidas,
no todos poseen
conchilla
l 3 grupos:
Nautiloideos,
Ammonoideos,
l Coleoideos
Reino Animalia,
Phylum Mollusca
Nautiloideos,
Ammonoideos,
l Coleoideos
l
24
Reino Animalia,
Phylum Mollusca
l
Nautiloideos,
Ammonoideos
Coleoideos
Reino Animalia,
Phylum Mollusca
w Gastropoda –
Caracoles y babosas
n
n
Conchilla con torsión
Enroscmiento dextral
o sinistral
25
Reino Animalia,
Phylum Echinodermata
w Echinodermata –
w Todos con simetría
pentámera
w Crinoideos
n
Blastoideos
Reino Animalia,
Phylum Echinodermata
w Echinodermata –
Animales de piel
espinosa
n
n
Asteroideos –
estrellas de mar
Echinoideos – erizos
y dolaar de mar
w Todos con simetría
pentámera.
26
Reino Animalia,
Phylum Protochordata
w Graptolithinia –
Graptolites –
planctónicos o
bentónicos
w Parecen marcas de
grafito en la roca
Coloniales
El animal vive en una teca
que forma parte de la
colonia
n
n
Vertebrados
w Peces
n
n
Agnatos
Sin mandíbulas, escamas óseas
Ostracodermos
l
n
La adquisición de mandíbulas permite soportar
las barnquias y probablemente ayuda en la
respiración
Placodermos
l
n
Peces acorazados
Chondrichthios
l
Tiburones y rayas
27
Vertebrados
w Peces
n
Osteicitios
l
Peces óseos
w Peces de aletas carnosas
§ Conocidos como´fósiles desde 1938
§ Los Coelacantos tienen pares de aletas y carnosas
Vertebrados
w Peces
n
Osteicitios
l
l
Peces espinosos
Peces pulmonados
w Poseen pulmones, conducen finalmente a la evolución
de los reptiles.
28
Vertebrados
w Anfibios
n
Anfibios deben retornar al medio acuoso
para poner huevos, que se parecen a peces
en su etapa juvenil
Vertebrados
w Reptiles
n
n
Primeros vertebrados terrestres que
desarrollan la habilidad de poner huevos sin
retornar al medio acuoso
Mejoras en la locomoción
29
Plantas Fósiles
w Poseen esporas
n
Psilophytas
Tallos sin hojas
l Primer registro
de plantas en
ambientes
terrestres
l
Plantas Fósiles
w Poseen esporas
n
Lycophyta
l
árboles, las hojas
micrófilas se insertan
directamente sobre
el tallo
(Lepidodendron)
30
Plantas Fósiles
w Poseen esporas
n
Sphenophyta
l
n
n
Tallos costulados (Calamites)
Pteridophyta
Esporas bajo las hojas en
soros o sinangios, se parecen
a los helechos modernos
Plantas Fósiles
w Con semilla- No poseen flor Gymnospermas
n
Helechos con semillas
Probablemente provengan de helechos
l requieren semillas para la reproducción
l Sin esporas
l Glossopteris
l
n
Coniferas
Con estróbilos
o conos
l
31
Plantas Fósiles
w Con semilla- Flores - Angiospermas
Trazas Fósiles
32
TRAZAS FÓSILES, ALGUNAS
MORFOLOGÍAS CARACTERÍSTICAS
Principios icnológicos:
Un mismo organismo pueden producir diferentes tipo de
trazas
33
Principios icnológicos:
Diferentes organismos pueden dejar un mismo tipo de
traza
Principios icnológicos:
Un mismo organismo, dependiendo del tipo de sustrato
pueden producir diferentes tipos de traza
34
Trazas fósiles - CLASIFICACION ETOLOGICA
Skolithus isp.
Climactichnites isp.
Scalarituba isp.
Chondrites isp.
Dimorphichnus isp
Cruziana isp.
35
Ophiomorpha isp.
Asteriacites isp.
Zoophycus isp.
Planolites isp.
Lockeia isp.
Scoyenia isp.
36
C
A
L
E
N
D
A
R
I
O
G
E
O
L
O
G
I
C
O
37