Registro fósil

Definición de registro fósil

La disposición de los fósiles en los estratos nos da una idea de qué organismos existieron en qué momento del tiempo geológico. Otros tipos de fósiles, como los insectos conservados en ámbar y los mamíferos congelados en hielo, también proporcionan información útil.

Fig. 1 - La imagen de la izquierda es un patrón estratal en un cuerpo de rocas sedimentarias (facies) en Italia. La imagen de arriba a la derecha es una superficie estratal. La imagen inferior derecha muestra ammonites encontrados en estas facies.

¿Cómo se datan los fósiles?

Los científicos utilizan el registro fósil para averiguar cuándo tuvieron lugar acontecimientos importantes. Para ello, datan las rocas y los fósiles. Discutiremos dos métodos comunes para determinar la edad de los fósiles:

Estratos sedimentarios

La secuencia de estr atos sedimentarios nos indica las edades relativas de los fósiles: los fósiles encontrados en estratos que se acercan al estrato inferior son cada vez más antiguos; mientras que los fósiles encontrados en estratos que se acercan al estrato superior son cada vez más jóvenes.

Datación radiométrica

La datación radiométrica calcula la edad de los fósiles midiendo la desintegración de los isótopos radiactivos.

Las tasas de desintegración se expresan en "semivida", que es el tiempo que tarda la mitad del isótopo original en desintegrarse en un nuevo isótopo. Esto se hace midiendo el número de isótopos desintegrados en la muestra y determinando después la proporción entre el material original y el desintegrado.

La datación radiométrica también puede utilizarse para deducir la edad de los fósiles tomando muestras de las capas circundantes de roca volcánica. Esto se debe a que los isótopos radiactivos circundantes pueden quedar atrapados cuando la lava se enfría y se convierte en roca volcánica. Por ejemplo, si los fósiles se encuentran entre dos capas volcánicas, una de una antigüedad estimada de 530 millones de años y otra de 540 millones de años, entonces los fósiles tienen unos 535 millones de años (Fig. 2).

Fig. 2 - Los fósiles pueden datarse tomando muestras de las rocas volcánicas circundantes.

El registro fósil aporta pruebas de la evolución

La selecciónnatural es un proceso en el que los individuos con rasgos que les ayudan a sobrevivir en su entorno son capaces de reproducirse más y transmitir esos rasgos. Con el tiempo, la selección natural conduce a un cambio gradual en los rasgos heredables de una población de organismos, un proceso que llamamos evolución.

Podemos observar estos cambios en el registro fósil. Aquí discutiremos algunos ejemplos.

Charles Darwin consideraba el registro fósil como una prueba de la evolución

Darwin describió la evolución como "descendencia con modificación". Esto significa que distintas especies comparten un antepasado común, pero evolucionan en distintas direcciones.

Darwin utilizó elregistro fósil para aportar pruebas de la evolución. Concretamente, Darwin demostró que, en distintos momentos del tiempo geológico, surgieron especies diferentes a medida que los rasgos de las especies preexistentes cambiaban gradualmente. Argumentó que esta "descendencia con modificación" se produce debido a la selección natural.

Ejemplos de hechos que los científicos han aprendido sobre la evolución a partir del registro fósil

El registro fósil ayudó a los científicos a trazar la evolución de las formas de vida en la Tierra. En esta sección hablaremos del origen de la vida en la Tierra, de la evolución de los mamíferos marinos a partir de los terrestres y de la extinción masiva de especies.

La primera vida en la Tierra: tapetes microbianos de cianobacterias

El registro fósil muestra que los tapetes microbianos de cianobacterias de 3.500 millones de años de antigüedad que vivían en fuentes termales y respiraderos hidrotermales son las primeras formas de vida conocidas en la Tierra. Los tapetes microbianos son comunidades de procariotas estructuradas como láminas de varias capas. Los tapetes microbianos se encuentran en distintos entornos, como lagunas, lagos y marismas.

Los tapetes microbianos fosilizados se denominan estromatolitos. Los estromatolitos están formados por estructuras laminadas que se forman por la precipitación de minerales por procariotas. La figura 3 muestra un estromatolito del Paleoarqueico de Australia Occidental, el fósil más antiguo conocido de la Tierra.

En los primeros 2.000 millones de años de la Tierra, sólo podían vivir organismos anaerobios. Los organismos anaerobios son organismos que no necesitan oxígeno para sobrevivir y crecer. La aparición de las cianobacterias, que son algas verdeazuladas capaces de producir oxígeno, hizo posible la evolución de otras formas de vida en la Tierra.

Fig. 3 - Esta es una muestra de estromatolito del Paleoarqueico de Australia Occidental.

Aparición de los cetáceos

El registro fósil proporciona pruebas de que los cetáceos -un orden de mamíferos marinos que incluye delfines, marsopas y ballenas (Fig. 5)- evolucionaron a partir de mamíferos terrestres como los hipopótamos (Fig.4), los cerdos y las vacas. Los fósiles muestran que la pelvis y los huesos de las extremidades posteriores de los antepasados cetáceos extintos se hicieron más pequeños con el tiempo, llegando a desaparecer por completo y convirtiéndose en aletas.

Fig. 4-5. Los fósiles muestran que el hipopótamo (izquierda) es el pariente vivo más cercano de la ballena (derecha).

Extinciones masivas

Hay cinco estratos en el registro fósil en los que parece haber una desaparición repentina y dramática de especies, lo que indica que ha habido al menos cinco extinciones masivas hasta la fecha. Una extinción masiva es un acontecimiento en el que desaparece más de la mitad de las especies existentes en todo el mundo. Se cree que la sexta extinción masiva -denominada periodo Antropoceno-ya ha comenzado como consecuencia de las actividades humanas.

Junto a las pruebas de las extinciones masivas, el registro fósil también muestra cuánto tiempo tardó en recuperarse la biodiversidad, es decir, la variación total de la vida. El registro fósil indica que la recuperación más larga de la biodiversidad tardó unos 30 millones de años. Esta información ayuda a los científicos a predecir las tasas de extinción contemporáneas y a idear posibles medidas de conservación para evitar la extinción causada por el hombre.

Registro fósil incompleto y sesgado

Aunque el registro fósil nos proporciona datos importantes, debemos tener en cuenta que es incompleto por las siguientes razones:

• Muchos organismos no se conservaron como fósiles porque no murieron en las condiciones adecuadas para la fosilización. De hecho, la fosilización es tan rara que los científicos creen que sólo alrededor del 0,001% de todas las especies animales que han existido se han convertido en fósiles.

• Incluso si se formaron fósiles, muchos fueron destruidos por acontecimientos geológicos.

• Incluso si los fósiles sobrevivieron a esos acontecimientos geológicos, aún quedan muchos fósiles por descubrir.

Por estas razones, el registro fósil está sesgado hacia especies con las siguientes características:

• Especies que existieron durante mucho tiempo.

• Especies que abundaban en entornos donde los carroñeros no podían llevarse o destruir sus restos.

• Especies que tenían caparazones duros, huesos, dientes u otras partes que impedían que sus restos fueran destruidos tras la muerte.

El registro fósil es incompleto y sesgado, pero crucial para nuestra comprensión de la evolución. Para colmar las lagunas de información, los científicos siguen buscando fósiles, así como otras pruebas de la evolución, incluidos los datos moleculares.