INTRODUCCION

En la actualidad, bajo el término FÓSIL se agrupan gran cantidad de evidencias materiales de la vida en el pasado que van desde restos de pequeños organismos unicelulares, hasta enormes esqueletos de animales, como los dinosaurios. Además, se considera fósil tanto al organismo entero como a cada una de las partes en que pueda encontrarse por separado.  Además de los restos orgánicos conservados en mayor o menor grado, también son fósiles cualquier manifestación de la actividad orgánica (icnofósiles), como pueden ser las marcas o huellas dejadas por los organismos en el sedimento, rocas o restos orgánicos, o incluso, los huevos, polen, semillas, excrementos (coprolitos), restos de construcciones orgánicas, etc… También se consideran fósiles determinadas sustancias químicas diseminadas por el sedimento que revelan la presencia de los organismos que las produjeron. A estas sustancias se les denomina fósiles químicos.

¿QUE ES UN FÓSIL?

Leemos con frecuencia que los fósiles son restos petrificados de animales y plantas que vivieron hace millones de años. Y con ser ésta una definición descriptiva y clara, no es exacta e incluso desorienta sobre la verdadera naturaleza de los fósiles.

En general, se tiene asumido que un fósil es aquel resto o rastro de un organismo en el cual la materia orgánica ha desaparecido (excepcionalmente se puede conservar la materia orgánica, como por ejemplo los restos hallados en ámbar o en el permafrost) y que ha sufrido un proceso físico-químico de fosilización.

Además, para que un resto o rastro de organismo se pueda considerar como “fósil”, es necesario que haya transcurrido determinado tiempo desde la producción del resto y considerarlo fósil. Así pues, aquellas evidencias con antigüedad superior a 13.000 años (finales de la última glaciación) se las denominará fósil mientras que a los restos más modernos se les pueden considerar como subfósiles.

No todos los restos orgánicos tienen las mismas posibilidades de fosilización, dependiendo de una serie de factores entre los que hay que destacar:

- La presencia de partes duras o esqueléticas aumentan dichas posibilidades ya que son más resistentes a la destrucción física, química o biológica.

- El ambiente donde se halla el resto orgánico, siendo los ambientes acuáticos más favorables a la conservación que los ambientes terrestres.

- Un enterramiento rápido limita la acción de los agentes destructivos, favoreciendo la conservación de los restos.

PARA QUE SIRVEN LOS FÓSILES

Al margen del coleccionismo, que mueve muchos millones de euros en todo el mundo, los fósiles son el carnet de identidad de nuestro planeta. Las principales utilidades de los fósiles afectan a las siguientes áreas científicas:

·         Paleontología evolutiva: Un primer interés de los fósiles es que permiten conocer cómo han evolucionado las especies hasta llegar a las formas actuales, incluido el hombre.

·         Paleoecologia: Otra utilidad derivada del estudio del conjunto de todas las especies fósiles encontradas en un mismo yacimiento es que permite determinar las relaciones entre las diferentes especies (cadenas tróficas etc.).

·         Paleoclimatología: El hecho de que muchos grupos de especies solo puedan vivir en unas condiciones climáticas determinadas, hace que la sucesión en el tiempo de fósiles distintos refleje la variación del clima.

·         Paleoambiente: Los fósiles también nos dan información sobre las condiciones ambientales del lugar donde vivían y por tanto, del medio de formación de unas rocas sedimentarias (sedimentología).

·         Reconstrucciones paleogeográficas: es decir, reconstruir la extensión que ocupaban los antiguos mares, playas, lagos, etc.

·         Datación: Quizá la utilidad más importante de los fósiles es que pueden ser usados para conocer la edad de las rocas que los contienen puesto que cada intervalo de tiempo geológico tiene unos fósiles característicos. Además, un fósil lo podemos comparar con la misma especie encontrada en otro lugar dónde ha sido posible determinar la edad con un criterio geocronológico (dataciones absolutas).

·         Bioestratigrafía: Establece cuales son los fósiles (o asociaciones de ellos) que resultan útiles para datar. El conocer la edad a partir de los fósiles no sólo es importante para establecer la historia de la Tierra, también es de gran aplicación en la prospección de petróleo, carbón, etc…

PROCESO DE FOSILIZACIÓN

La fosilización es el conjunto de procesos biológicos y geológicos que hacen que un organismo, resto orgánico o rastro de su actividad, pase a formar parte del “registro fósil” y abarca desde el momento en que muere o se desprende del organismo productor hasta su completa fosilización. Todo ello es estudiado por una rama de la paleontología que denominamos tafonomía.

En primer lugar, hay que evitar que cuando un organismo muere sus restos se descompongan, disgreguen o putrefacten rápidamente por la acción bacteriana o erosiva, por lo que si queda enterrado o cubierto rápidamente  de sedimentos existirán muchas posibilidades de que fosilice.

A partir de la desaparición de las partes blandas y del relleno de los huecos por los sedimentos, comienzan a originarse una serie de transformaciones químicas que van a ir sustituyendo de forma lenta y gradual, los compuestos orgánicos de esos restos por distintos minerales.

Esta transformación dependerá de la composición química de los restos enterrados y de la del sedimento que los envuelve, realizándose la sustitución molécula a molécula durante unos cuantos miles o millones de años, hasta que el organismo quede completamente mineralizado.

Posteriormente, los distintos procesos tectónicos harán que las rocas que contiene fósiles queden expuestas en la superficie, donde los diferentes agentes erosivos (viento, lluvia, agua, etc) y la acción del hombre, nos permitirán contemplar los restos petrificados de esos organismos.

FIG: En el proceso de fosilización se puede dar un enterramiento del organismo con sedimento dentro de su cavidad interna o, un enterramiento sin que su cavidad interna quede rellena pudiendo ésta quedar rellena posteriormente por material secundario. Según el caso podremos obtener un reemplazamiento de la concha original, un molde interno o externo o incluso una replica del organismo original.

MECANISMOS DE FOSILIZACIÓN

Los mecanismos de fosilización más habituales y que actúan generalmente sobre los restos esqueléticos mineralizados aunque algunos también lo hacen sobre  restos no mineralizados son:

1-   Conservación de la materia mineral original y su estructura. Es el caso más simple, ya que no hay cambios ni químicos ni físicos, presentando el fósil un aspecto “reciente”. Este mecanismo implica muy poca circulación de fluidos entre los poros del sedimento que envuelve el fósil. Evidentemente, la conservación sin cambios mineralógicos de un resto orgánico, es menos probable cuanto más tiempo pasa dentro del sedimento, por tanto será más frecuente en fósiles geológicamente recientes.

2-    Sustitución del material original por una materia mineral distinta. Este mecanismo de fosilización implica que la composición del material originario se ve sustituida por otra muy distinta. Si la sustitución es molécula a molécula se puede conservar la estructura interna de del material reemplazado (vegetales silicificados, donde es posible reconocer la estructura celular original de celulosa sustituida por sílice). Sin embargo, es más frecuente que durante el proceso de sustitución quede destruida la estructura interna del resto orgánico, mostrando únicamente la morfología externa como en el caso de la silicificación o sustitución del carbonato cálcico por sílice.

Otros materiales que pueden sustituir al material original son el sulfuro de hierro en forma de pirita o marcasita (piritización), fosfato cálcico (fosfatización), yeso, etc…

Ejemplar de spirifer (braquipodo) piritizado: El organismo se ha descompuesto en condiciones anaeróbicas, produciendo  ácido sulfídrico que reacciona con las sales de hierro presentes en el agua de mar, dando como resultado sulfuros de hierro tipo marcasita o pirita que reemplazan a la materia orgánica.

3-   Reemplazamiento de la materia original por enriquecimiento relativo en unos elementos por la pérdida en otros. Un ejemplo es la carbonización de compuestos orgánicos más o menos complejos (celulosa, lignina, quitina, etc…) en donde se produce una pérdida de hidrógeno y oxígeno y por tanto una ganancia relativa en carbono, mucho más estable y que formar una película carbonosa más resistente que permite la fosilización. En la carbonización la estructura interna puede quedar total o parcialmente conservada. (algunos fósiles de hojas, artrópodos, etc).

Otro tipo de reemplazamiento es debido a la reorganización o recristalización de los materiales originales en otras formas cristalinas. Este es el caso de los esqueletos de carbonato cálcico en forma de aragonito (algunos moluscos y corales escleractinios) que recristalizan a calcita, mucho más estable.

Otro ejemplo de recristalización son los esqueletos formados originariamente por ópalo, que recristalizan a calcedonia.

4-    Impregnación: consiste en el relleno de la porosidad de las partes esqueléticas por un precipitado mineral, generalmente calcita o sílice. La impregnación da una mayor solidez a las partes esqueléticas disminuyendo las posibilidades de destrucción. Este es uno de los procesos más frecuentes en la fosilización debido a que la mayoría de esqueletos son más o menos porosos, y puede actuar independientemente de los otros procesos de fosilización. Un ejemplo  de impregnación por carbonato cálcico lo encontramos en la fosilización de los huesos de los vertebrados, o en el esqueleto de las esponjas silíceas formado por un frágil entramado de finas espículas.

  5-   Incrustación: consiste en la precipitación química o bioquímica de un mineral, generalmente calcita, alrededor de un organismo. A pesar de la posterior descomposición del organismo, su impresión   en el material precipitado propicia su fosilización. Es de destacar que en este caso únicamente tendremos la información de la morfología externa del organismo y nunca de su estructura interna. Un ejemplo   muy frecuente lo tenemos en las formaciones travertínicas. éstas se forma por la precipitación de carbonato cálcico alrededor de materia orgánica, generalmente tallos y hojas, que se hallan sumergidos en   aguas ricas en este compuesto.

 También podemos considerar que el recubrimiento de las partes esqueléticas de un organismo por otro organismo incrustante (algas calcáreas, esponjas coralinas, corales, bivalvos, etc…) un caso de   incrustación. En este caso, el organismo incrustado puede desaparecer por disolución y quedar su impresión en el organismo incrustante.

  Fig: Travertino. Ejemplo de incrustación de carbonato cálcico a través de restos vegetales

6-   Disolución de los restos orgánicos en un sedimento mínimamente consolidado, se pueden formar:

·         moldes internos: formados por el sedimento o por un relleno mineral precipitado en el interior (cavidad interna) de conchas muy cerradas. En este caso, el fósil muestra únicamente la morfología interna del organismo.

·         moldes externos: es la marca dejada por la superficie externa del organismo en el sedimento que lo contenía.

·         Réplicas: se forman por la precipitación de un mineral dentro de la cavidad resultante de la disolución del organismo.

YACIMIENTOS PALEONTOLÓGICOS:

El término yacimiento de fósiles o yacimiento paleontológico es algo ambiguo y su uso es más práctico que científico. Se suele emplear en el sentido de referirse a una localidad o localidades en cuyas rocas (capas fosilíferas) se acumula de forma natural, una cantidad significativa de fósiles (conchas, huesos, huellas, restos de actividad orgánica, etc) de diferentes edades.

Un concepto más científico de yacimiento paleontológico es el dado por Seilacher et al., 1985, en el que establece que son cuerpos rocosos del registro geológico que contienen una inusitada calidad o cantidad de fósiles.

Con estas definiciones nos debemos plantear como se originan estas acumulaciones de fósiles, cuál ha sido el origen de los sedimentos que los portan, qué antigüedad tienen y cómo se da la integración y la selección de organismos vivos que fueron fosilizados. El potencial de fosilización de una región o de un ambiente sedimentario respecto a un grupo taxonómico concreto, y la probabilidad de que se forme un yacimiento de fósiles, será directamente proporcional a la cantidad y calidad de los elementos que se produzcan o importen e inversamente proporcional a la cantidad y calidad de los elementos que se destruyan o exporten. Por tanto, habrá  que tener en cuenta para que se favorezca la acumulación de fósiles:

·         El conjunto de restos de organismos que vivieron juntos, es decir, la Tanatocenosis,

·         El conjunto de restos de organismos que fueron enterrados juntos, es decir, la Tafocenosis,  y

·         El conjunto de fósiles que están o han sido registrados juntos, es decir, la Orictocenosis.

Por su parte, en lo que se refiere al origen de los sedimentos donde se han registrado las evidencias fósiles, pueden ser muy diversos pero, principalmente se asocian a procesos sedimentarios. En ocasiones también pueden tener un origen volcánico (cenizas o coladas de lava), kárstico, etc.

Los yacimientos de origen sedimentario suelen presentar características muy diferentes dependiendo del medio de sedimentación (marino, continental (fluvial o lacustre o de transición). En los medios marinos los fósiles tienden a distribuirse de forma más o menos dispersa por grandes extensiones, mientras que en los sedimentos de origen continental, suelen ser más irregulares y discontinuos, con los fósiles concentrados solo en algunas pocas fácies, normalmente de relleno de cauce o dispersos en las de llanuras de inundación.

Como conclusión, podemos decir que, los yacimientos paleontológicos forman parte de nuestro Patrimonio Natural y muestran la biodiversidad existente en periodos geológicos pasados, ya que suelen ser los únicos vestigios que han quedado del paso por nuestro planeta de muchos organismos. Además son la clave para conocer y comprender la evolución de la vida en el Planeta Tierra. Por ello, poseen un enorme interés, valor científico y patrimonial, y se hacen merecedores de que sean protegidos y conservados de manera especial. En España los yacimientos paleontológicos están protegidos como Patrimonio Paleontológico y reconocidos como parte del Patrimonio Histórico desde el año 1985 (Ley 16/1985, de 25 de Junio, del Patrimonio Histórico Español) y  comprende tanto los yacimientos como los hallazgos fósiles que de ellos se extraen, siendo éste un material natural muy rico cuya función cultural está dirigida al estudio científico, a su divulgación y puesta en valor.