Alteración Biótica de Sedimentos

La superficie terrestre en contacto con la atmósfera e hidrosfera está siendo modificada por la actividad biótica. Todos los tipos de superficies, duras o blandas y de cualquier litología, son así transformadas, dando lugar a los procesos de bioturbación (alteración de sustratos blandos) y bioerosión (en sustratos duros).

Análisis Mecánico

Funciones mecánicas de la vida, metodología:

1. Postular funciones hipotéticas para la estructura parecida en el grupo actual.
2. Comprobar cada función en términos de utilidad para el organismo vivo en base a: conducta, hábitat, viabilidad mecánica: morfología.
3. Escoger la función más favorable.
4. Aplicar la conclusión a la estructura fósil por homología (mismo origen) u homoplasia (misma forma).

Área Disjunta

Área geográficamente separada, pero con igual fauna y flora.

Archaea

Las arqueas son microorganismos unicelulares. Al igual que las bacterias, las arqueas carecen de núcleo y son, por tanto, procariontes. Sin embargo, las diferencias a nivel molecular entre arqueas y bacterias son tan fundamentales que se las clasifica en grupos distintos. Archaea constituye uno de los dominios en los que se dividen los seres vivos. Antiguamente se clasificaban como pertenecientes al reino Monera en la taxonomía tradicional de los cinco reinos.

Bases Científicas de la Paleontología

1. Actualismo Biológico (Hutton): Es imprescindible para poder interpretar los fósiles como seres vivos, aceptando a priori que se regían por las mismas leyes físicas y biológicas, y tenían las mismas necesidades que los actuales. Permite este principio, por ejemplo, afirmar que los peces del Silúrico tenían branquias, porque las tienen los peces actuales (aunque no sean los mismos); y que los dinosaurios ponían huevos, como los cocodrilos, lo cual se ha visto posteriormente corroborado al encontrarse fósiles de huevos y nidos conservados en algunos yacimientos.
2. Anatomía Comparada: Permite colocar al fósil en el sitio que le corresponde del cuadro general de los seres vivos, obteniendo así el punto de referencia necesario para poder aplicar el principio de la correlación orgánica, que nos permite reconstruir un animal completo, aunque no tengamos de él más que una pequeña parte, añadiéndole las partes que faltan.
3. Correlación Orgánica (Cuvier): Postulado por Cuvier. Cada ser orgánico forma un conjunto cuyas partes se complementan, determinando todas las demás y, por tanto, puede ser reconocido por un fragmento cualquiera, bastando en último término un trozo de hueso para identificarlo.
4. Superposición Estratigráfica (Steno): Enunciado por William Smith recuperando las ideas de Nicolaus Steno (ley de Steno), un siglo anterior. En una serie estratigráfica, los fósiles de la parte inferior son siempre los más antiguos.
5. Correlación Bioestratigráfica (Smith): Estratos pertenecientes a la misma época se caracterizan por un contenido en fósiles similar. Este principio, en la práctica, es cierto pero con matizaciones, ya que otros factores como las barreras físicas o el clima condicionan esto.

Biomineralización

Proceso metabólico activo que realizan los organismos capaces de retirar del agua y de la atmósfera determinados elementos y transformarlos en nuevos compuestos. Los compuestos biominerales pueden:

• Rodear a los organismos en forma de incrustaciones o envolturas: Biomineralización genéticamente inducida
• O integrarse en la estructura interna de los organismos (inclusiones, esqueletos): Biomineralización genéticamente controlada.

Los nuevos compuestos minerales de origen biótico pueden llegar a cambiar notablemente la composición y estructura del medio. Es lo que se llama fraccionamiento vital (los organismos seleccionan determinados compuestos entre los disponibles en el medio en contra del gradiente químico). Los minerales que se sintetizan con más frecuencia son: calcita, aragonito, hidroxiapatito. La biomineralización (producción de minerales por organismos), implica que los organismos transfieren al sustrato diferentes tipos de minerales (por acumulación de esqueletos) o como producto de la actividad metabólica.

Biogeografía

Disciplina que estudia la distribución espacial de los seres vivos en el presente, así como las causas que la provocan. Incluye dos subdisciplinas:

• Corología: Que estudia las áreas de distribución de las poblaciones y especies.
• Biocenología: Que estudia la distribución de las comunidades y sus causas.

Bacteria

Incluyen organismos procariotas. Pueden efectuar un gran número de transformaciones químicas diferentes y son metabólicamente mucho más diversas que todos los eucariotas. Son incluso muy diferentes entre sí. Producen y extraen todos los gases reactivos principales de la atmósfera: N₂, O₂, CO₂, H₂, CH₄, NH₃.

Ciclo de las Bacterias

CORTO: Mineralizan la materia orgánica de la zona fótica, quedando inmediatamente disponible para ser utilizada por los productores.

LARGO: Los restos orgánicos que escapan a la acción anterior y los que proceden del necton profundo y del bentos, son atacados por las bacterias del fondo. Los materiales mineralizados no suben a la superficie hasta el invierno, por lo que solo se utilizan una vez al año. Algunas partes de organismos no son atacados por las transformaciones y se incorporan a los sedimentos dando lugar a importantes acumulaciones de rocas orgánicas.

Cianofitos

Son moneras fotosintéticas interesantes desde el punto de vista evolutivo y geológico. Características:

• Presentan clorofila a.
• Pigmentos del grupo de las ficobiliproteínas.
• Morfología variable.
• También las hay filamentosas, sencillas o ramificadas.

Metabólicamente son los únicos organismos capaces de fijar el nitrógeno atmosférico e incorporarlo a la biosfera. La mayoría son fotosintéticos, viven en presencia de oxígeno en un medio inorgánico, aunque algunos están adaptados a bajas concentraciones de oxígeno y con poca iluminación. Reproducción asexual. Se encuentran en cualquier medio marino y en zonas continentales fluviales, palustres y lacustres.

Clase Zygomycetes

Esporangios en forma de cápsula sostenida por un pedúnculo.

Clase Ascomicetes

Esporangios denominados ascos, que tienen forma de saco y que aportan 8 ascoporas. Los ascomicetes dan origen a los líquenes por simbiosis con un alga.

REGISTRO FÓSIL: Los primeros restos seguros son del Devónico. Fosilizan como hifas septadas o no sobre cutículas de las algas. Micelios densamente empaquetados.

INTERÉS GEOLÓGICO: En la tafonomía y paleoecología de las plantas vasculares, en la génesis de los macerales del carbón, en la formación de los suelos y colonización de los mismos.

Características de la Célula Eucariota

• Existencia de una pared celular alrededor de la membrana citoplasmática. Constituida por una envoltura de celulosa.
• Presencia de plastidios, entre ellos los más comunes los cloroplastos, que llevan a cabo la fotosíntesis.
• Existencia de productos de reserva, el más común el almidón.
• Existencia de flagelos en casi todas las algas eucariotas unicelulares. En los multicelulares, los flagelos se limitan a las células sexuales (gametos).

Cromofitos

Incluyen un amplio abanico de organismos, la mayoría de los cuales son unicelulares y constituyentes fundamentales del fitoplancton. También los hay multicelulares y bentónicos (algas pardas). Se reproducen asexualmente por bipartición, este proceso provoca una disminución del tamaño de las frústulas, hasta que se detiene con el inicio de un proceso de reproducción sexual. Se hallan en la mayoría de los medios acuáticos.

REGISTRO FÓSIL: Los primeros son del Cretácico y pertenecen a diatomeas centrales. En el Terciario las diatomeas alcanzan un gran desarrollo. Dieron lugar a un depósito conocido como DIATOMITAS, que son rocas blancas ligeras.

Dominio Eucarya (Hongos)

Son organismos eucariotas no autótrofos constituidos por filamentos denominados hifas que generalmente son quitinosos. Pueden ser parásitos, saprófilos o simbiontes. Se clasifican en 5 subdivisiones, pero desde nuestro punto de vista solo uno es interesante:

DOMINIO EUMYCOTA: Tienen hifas de pared quitinosa, normalmente divididas en septos. El conjunto de hifas se denomina micelio. El micelio da lugar a los cuerpos reproductores formadores de esporas, que son esporangios. Los esporangios sirven para establecer las diferentes clases que son: (Zygomycetes, Ascomicetes). El dominio Eucarya incluye además de los protozoos a todos los vegetales eucariotas fotosintéticos uni o multicelulares sin una organización clara en tejidos.

Estados de Conservación

Cuando un resto o señal aparece en un sustrato de tal forma que no se ha movido del sitio en donde fue conservado y posteriormente registrado, se dice que dicho fósil está acumulado. Significa que desde que se situó sobre el sustrato NO ha sufrido remoción ni desplazamiento (Observar que este concepto no implica que el fósil esté»amontonad» o»concentrad»). Si el resto es removilizado con o sin transporte lateral ANTES de ser enterrado, será un fósil resedimentado. (Cualquier agente, biótico o geológico puede actuar sobre él). Si el resto conservado estaba parcialmente fosilizado y es extraído de su sustrato y expuesto de nuevo a los procesos bioestratinómicos en cualquier momento de la fase fosildiagenética, su estado final será la de un fósil reelaborado.

Especie

Es la categoría taxonómica y sistemática más fundamental en la clasificación. Su concepto ha pasado por varias etapas a lo largo de la historia. Entre ellas destacan:

• La etapa Linneana o Fixista: En esta etapa se decía que “Un conjunto de animales pertenecerán a la misma especie si tienen idéntico grado de desarrollo y de caracteres y éstos son además inmutables y fijos a lo largo del tiempo”.
• La etapa Darwinista o Evolucionista: La especie se entendía como “Una categoría taxonómica aplicada a una población de individuos que son real o potencialmente interfecundos y cuya morfología externa puede variar dentro de ciertos límites”.

Esta última definición nos conduce al concepto de Especie Biológica o Bioespecie, que según Mayr es: ”El conjunto de poblaciones naturales potencialmente interfecundas y genéticamente aisladas de otros grupos semejantes”.

Ecología y Ambiente

Entre un individuo y su medio hay una complejidad enorme de interacciones. Los diferentes tipos de interacción simplificados son: coacción, simbiosis, reacción y acción.

Estructuras Etológicas

• Estructuras de Bioturbación: Estructuras etológicas que implican una distorsión y/o destrucción de la ordenación y/o estratificación de un sustrato no consolidado.
• Estructuras de Bioerosión: Estructuras etológicas que implican la destrucción de sustratos consolidados, tanto inertes (duros) como de seres vivos.
• Estructuras de Biodepósito: Estructuras etológicas que representan un depósito de sedimento no ordenado en láminas o estratos.
• Estructuras de Bioordenación: Estructuras etológicas que representan una ordenación del sedimento (pre-existente o neoformado), generalmente en láminas o estratos.

Endemismo

En una migración, una porción pequeña de la población queda aislada debido a un accidente geográfico.

Extinción

Cuando el ambiente se convierte en desfavorable para una población, ésta puede evolucionar:

• Adaptándose a las nuevas condiciones.
• Emigrando a un área más favorable.
• O extinguiéndose (finaliza la línea evolutiva): Extinción filética.

Otras consideraciones:

1. La acumulación de cambios filéticos en el organismo es de tal magnitud que el resultado final es una especie nueva.
2. Las extinciones se producen por cambios físicos, químicos y/o biológicos.
3. Es muy difícil establecer el tiempo de extinción de una especie fósil (porque el registro fósil es incompleto).
4. La extinción de una población no tiene lugar necesariamente de forma simultánea en toda el área de dispersión geográfica.

Factores Geográficos: La importancia de la geografía en la extinción la proporcionan los grupos relictos (taxones que subsisten en regiones limitadas mucho tiempo después de la extinción de sus congéneres en otros lugares).

Fósil

Como sustantivo:«Todos aquellos restos orgánicos que han sufrido un proceso de fosilización, conservándose enterrados en los estrato».

Como adjetivo:«Todos los objetos naturales que no son restos orgánicos y que se hallan enterrados en la corteza: ripples, etc»

En sentido impropio:«Para aquellos animales y vegetales que existen hoy en día y que son como reliquias de los que existieron hace millones de año» (Nautilus, Latimeria, Lingula, etc.).

Fosilización: Procesos de Producción

La fosilización es un conjunto de procesos que se inicia con la producción de restos o señales de la actividad por un organismo. Lo que se produce deja de ser parte del organismo al ser producido (huevos, esporas, larvas, etc.), incluyéndose también en caso extremo, el cadáver del propio organismo (es su producto final). Con frecuencia se interpreta que los procesos de fosilización estudiados por la tafonomía se inician con la muerte del organismo productor de los restos (clásicamente se ha considerado como:»El estudio en todos sus detalles de la transición de los organismos muertos desde la biosfera hasta la litosfer», es decir: todos los procesos sufridos por los organismos desde que mueren hasta que los encontramos en un yacimient»), sin embargo, la fosilización NO implica la muerte del organismo productor del fósil.

Fases de la Fosilización

Etapa Bioestratinómica

Es la etapa inicial y se produce antes del enterramiento. Incluye procesos de producción y alteración tafonómica que tienen lugar en interacción con la biosfera, atmósfera e hidrosfera. En esta etapa dominan los factores bióticos y los agentes del ciclo geológico externo. Se pueden producir cambios muy importantes en la forma y estructura de los elementos conservados. Son propios de este estado, la desarticulación y la fragmentación. Otros cambios como la descomposición y la maceración, llegan a ser tan regulares, que su interrupción o aceleración sirven para detectar la presencia de otros procesos. De ahí que se llamen»Relojes Tafonómico». La resistencia mecánica que oponen muchos restos a la abrasión, desarticulación o fragmentación puede ser muy grande, por lo que no siempre que un resto esté bien conservado debe implicar la ausencia de acción mecánica sobre ellos. La posición de los elementos conservados puede variar durante esta fase. Se pueden encontrar en o de su lugar de producción. En este caso se dice que están afectados por un fenómeno de necrocinesis.

Otros Conceptos sobre la Posición de los Fósiles

• Fósiles Autóctonos: Aquellos que no han sufrido un transporte lateral (aunque sí han podido sufrir un desplazamiento vertical).
• Fósiles Alóctonos: Los que sí han sufrido transporte lateral.

Icnología

Disciplina geológica que estudia las estructuras etológicas (el registro del comportamiento) en soportes naturales.

Insularidad

Caso particular de endemismo. La población queda confinada en una isla.

Luz

Es la fuente de energía para la fotosíntesis y, por tanto, tendrá efectos primarios sobre la distribución de las plantas. A través de los sistemas fotosensoriales de los animales y plantas, la luz es la principal forma de energía por la que los organismos sacan información acerca de la estructura espacial de su medio ambiente. La presencia de plantas terrestres y algas marinas son una excelente prueba de que en el pasado éstas se encontraban dentro de la zona fótica (>200 m).

Mineralización

La migración de fluidos y la difusión de sustancias posibilitan diversos cambios en la composición mineralógica y en la estructura de los elementos conservados.

Migración

Sustitución total o parcial de un área de dispersión por otra, por parte de una población. Causas:

• Haber consumido todas las posibilidades alimenticias.
• Cambios bruscos en las condiciones ambientales.
• Competitividad con otros grupos faunísticos más preparados para ocupar el nicho.
• Aparición de barreras.
• Movimientos por necesidades etológicas.

Método del C14

Proceso: El C14 se produce en la atmósfera a ritmo constante por acción de los rayos cósmicos sobre el N14 pero al ser radiactivo se desintegra, también a ritmo constante, llegándose a un equilibrio entre los dos procesos, por lo que la relación C12/C14 se mantiene constante en la atmósfera. Esta relación es la misma que la que existe en el carbono presente en todos los seres vivos actuales (que toman su carbono de la atmósfera). Al morir los organismos dejan de asimilar nuevas cantidades de C y el C14 que tenían se desintegra a ritmo constante, por lo cual disminuye su proporción con el transcurso del tiempo. Por ello, dosificando cuidadosamente la cantidad que aún queda de C14 en un fósil, se puede saber con exactitud el tiempo que lleva desintegrándose y así, calcular la edad en años desde que murió. Como la vida media del C14 es aproximadamente de 5.730 años, fósiles que tengan más de 30.000 años no será posible datarlos por este método.

Nutrientes

Cualquier sustancia química necesaria para el sustento de la vida puede considerarse un nutriente. Es la variable más difícil de determinar. Se consideran tres categorías generales de materia orgánica sedimentaria que puede servir de base alimenticia a los organismos sedimentívoros:

1. Materia orgánica muerta que cae al fondo.
2. Microflora y fauna en forma de compuestos relativamente resistentes.
3. Material orgánico adsorbido en la superficie de las partículas sedimentarias (Relacionado con el % de arcilla en el sedimento).

El movimiento de corrientes (por la acción de los vientos) trae consigo aguas ricas en nutrientes y más frías hacia la superficie, con lo que aumenta notablemente la productividad orgánica.

Nutrición Autótrofa

Los elementos nutritivos y la energía se obtienen de sustancias inorgánicas mediante:

• Quimiosíntesis: Producción de materia orgánica a partir de compuestos inorgánicos por medio de energía química.
• Fotosíntesis: Producción de materia orgánica a partir del CO₂ y del agua, usando la energía lumínica capturada por la clorofila (Restringido a plantas y algunas bacterias).

Nutrición Heterótrofa

Los elementos nutritivos y la energía se obtienen de sustancias orgánicas ya formadas, ya sea de organismo vivos o muertos. La bacterias facilitan las redes tróficas, transformando la materia inorgánica en compuestos orgánicos complejos y sirviendo también de alimento a otros organismos.