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FSILESPALEONTOLOGA Y SUS APLICACIONESpaleontologaEs la ciencia que estudia los fsiles, es decir, los seres vivos que habitaron la Tierra hace ms de 10.000 aos.Esta palabra tiene tres races griegas:Palaios: AntiguoOntos: Ser vivoLogos: EstudioSubdisciplinas de la paleontologaPALEOBOTNICAPaleoxilologa: Estudio de la madera fsilPalinologa: Estudio del polen fsilPALEOZOOLOGAPaleontologa de Vertebrados: Estudio de animales fsiles con columna vertebral (cordados)Paleontologa de Invertebrados: Estudio de animales fsiles sin columna vertebralMicropaleontologa: Estudio de seres microscpicos fsilesPaleoicnologa: Estudio de huellas y trazas fsiles de animalesDEFINICIN de fosilFosil es cualquier vestigio o huella de un organismo prehistrico preservado en las rocas.Generalmente, se encuentran en rocas sedimentarias, pero tambin pueden encontrarse en ceniza volcnica y ms raramente en otro tipo de roca gnea o metamrfica.FOSILIZACINEs comn encontrar slo las partes duras de los organismos:Conchillas, Dientes Huesos.En el caso de paleoplantas, usualmente son impresiones.Muy poco frecuentemente, tambin pueden encontrarse insectos preservados en mbar (resina fosilizada de rboles antiguos) o animales completos preservados en los hielos polares.

Casos inusualesCondicionesLas condiciones ms favorables para la preservacin de los restos fsiles son:La presencia de partes duras en el organismo que se va a fosilizar (conchillas, huesos, etc)Un pronto soterramiento por sedimentos.Estas dos condiciones explican porqu algunos tipos de organismos estn bien representados en el registro fosilfero en tanto que otros no. PreservacinLos fsiles pueden ser preservados de diferentes maneras:Como vestigios inalterados, cuando conservan su composicin y estructura original (ej. Mamut en el hielo)Como vestigios alterados, si hubo un cambio qumico en la composicin (ej. Una conchilla originalmente de CaCO3 es sustituida por SiO2)Como moldes o impresiones, que no incluyen vestigios pero que preservan las caractersticas fsicas (ej. Impresiones de plantas o insectos)Registro fosilfero y aplicacionesEs el registro de la vida antigua que debe ser entendida como un registro geolgico.El registro fosilfero nos permite saber sobre la existencia de numerosos organismos hoy extintos.Tambin permite deducir los cambios ambientales que ocurrieron durante el tiempo geolgico.Es un medio de datacin relativo de las capas en las que se encuentran.Principio de la sucesin fosilferaTambin llamada Ley de la sucesin faunal, indica que los conjuntos o grupos de fsiles se suceden unos a otros en el tiempo en un orden regular y determinable.Entonces, cuando se encuentra dos capas con el mismo conjunto de fsiles, se puede asumir que ambas capas tienen la misma edad relativa.ejemplo

Fungi: hongos (plural)14Fsil guaSe llama fsil gua o fsil ndice a aquel que tiene una distribucin espacial muy amplia pero su distribucin temporal es limitada.Ej.: Algunos organismos habitaron todos los mares pero por un corto perodo de tiempo.Estos fsiles se pueden emplear para asignar una edad relativa al estrato en el que se encuentran.

Principales grupos de fsilesFilum Protozoa: Organismos unicelularesFilum Porfera: EsponjasFilum Archaeocyathida: ArqueocitidosFilum Cnidaria: Corales, medusasFilum Polizoa: BriozoosFilum Brachiopoda: BraquipodosFilum Mollusca: Caracoles, calamares, pulposFilum Arthropoda: Insectos, araas, crustceosFilum Echinodermata: Erizos, estrellas de marFilum Chordata: VertebradosprotozoariosSon organismos unicelulares que forman un conjunto muy vasto y variado.El orden ms importante es el de los foraminferos (arriba) y tambin las radiolarias (abajo)La mayora son bentnicosBentnico: que vive en el fondo subacutico

Filum porfera (SPONGIARIA)Son las esponjas, animales multicelulares bentnicos que se alimentan por filtracin.Su cuerpo blando con forma de bolsa es soportado por las espculas calcreas o silceas que se pueden fosilizar.No tienen inters estratigrfico

Filum archaeocyathidaLos arqueocitidos, o arqueociatas, son animales prximos a las esponjas calcreas. Tienen forma de copa y son de facies marinas poco profundas, a veces arrecifales.Habitaron los mares clidos del Cmbrico Inferior a Medio.Arrecife: Edificio construido por organismos calcreos y que es resistente a las olas.

Filum cnidaria (COELENTERATA)Anmonas, corales, medusas, y estromatopridos Son de estructura simple, organizados en tejidos dispuestos radialmente.Se los conoce desde el Precmbrico tardo. Los corales aparecen en rocas del Ordovcico. Todos ellos son acuticos.Los estromatopridos estn formados por capas calcreas paralelas unidas por pilares perpendiculares. Su registro estratigrfico abarca del Cmbrico al Devnico tardo.

Filum polyzoaIncluye a los briozoos, que son organismos muy pequeos con apariencia de plantas ramificadas.Formaban colonias en mares poco profundos y clidos.Se los conoce desde el Ordovcico hasta la actualidad. Abundaron en el Cenozoico, encontrndoselos fosilizados en sedimentos calcreos.

Filum brachiopodaLos braquipodos tienen valvas de tamao desigual: una valva mayor peduncular (ventral) y una valva menor braquial (dorsal).Vivan fijos al fondo marino, mayormente en facies poco profundas a facies litorales, desde el Cmbrico Inferior hasta la actualidad, pero abundaron en el Paleozoico y Mesozoico.Ej. Lngula, spirifer

Filum molluscaIncluye a caracoles, pelecpodos, calamares, pulpos, belemnites, y ammonitesSe adaptaron a diferentes mediosMuchos de ellos son excelentes marcadores estratigrficos

Filum arthropodaComponen este Filum los insectos y crustceos.Tienen esqueleto externo (exoesqueleto) quitinoso segmentado, y miembros articulados.Incluye a trilobites y ostrcodos que tienen inters estratigrfico.Los Artrpodos aparecieron ya bien diversificados en el Cmbrico, lo que implica una historia oculta en el Precmbrico.

Filum echinodermataErizos, estrellas de mar, y crinoideos o lirios de mar, Tienen esqueleto interno compuesto de placas y a veces con simetra pentmera.Aparecen en el Ordovcico, experimentan una marcada reduccin en el Prmico-Trisico, y permanecen hasta hoy.

GraptolitesAlgunos autores incluyen a los graptolites en el filum Echinodermata. Otros los clasifican en el filum Hemichordata. Estos son animales marinos que aparecieron en el Cmbrico medio (~570 Ma) y persistieron hasta el Carbonfero (~280 Ma). Son buenos fsiles estratigrficos especialmente para el Ordovcico y Silrico, cuando alcanzaron un gran desarrollo.Sus restos parecen trazos hechos con lpiz pero muestran bordes ms o menos dentados. Tienen formas variadas; las arbustivas o arborescentes son ms primitivas y eran bentnicos; los menos ramificados eran ms evolucionados y mayormente pelgicos.

Filum chordataSon los vertebrados con esqueleto internoTres clases son importantes:PecesReptiliaMammaliaLos primeros cordados se encontraron en rocas del Cmbrico.

La evolucin y las extincionesLa evolucin es el cambio con continuidad en sucesivas generaciones de organismos. De acuerdo a como se realiza este cambio, se reconoce:Evolucin catastrfica: Los repentinos cambios ambientales conducen a una reorganizacin de los cromosomas de los organismos, los que originan una nueva especie de forma simptrica.Evolucin simptrica: Desarrollo de nuevos taxones a partir de un taxn ancestral en el interior de una misma rea geogrfica. Las mutaciones cromosmicas pueden constituir barreras parciales a la reproduccin de manera de permitir la especiacin simptrica.Evolucin episdica: Relacionada con la teora del Equilibrio puntuado que dice: La evolucin se caracteriza por largos perodos geolgicos de estabilidad con pocos cambios evolutivos, interrumpidos por cortos perodos de tiempo en los que las especies sufren cambios morfolgicos rpidos.Evolucin filtica: Cambios evolutivos como resultado de un ajuste gradual a estmulos ambientales.Evolucin progresiva: Aumento continuo del grado de evolucin que ha permitido a plantas y animales ser progresivamente ms independientes de los ambientes acuticos de los que provienen. Evolucin convergente: Desarrollo de una morfologa similar en organismos que no estn directamente relacionados debido a la adaptacin al medio.

Origen de la vidaLa vida apareci en un medio desprovisto de oxgeno (medio reductor). La atmosfera primitiva estaba constituida de H2O y CO2 + N2 + (H2) + (CH4+NH3)Las primeras formas de vida conocidas son clulas parecidas a las bacterias y a las Cyanofitas (plantas azules) actuales.Son clulas aisladas o agrupadas en filamentos, y se caracterizan porque no tienen ncleo: Clulas Procariotas.Se las conoce bajo el nombre de Cyanobacterias, y se las encuentra en sedimentos de 3,5 a 2 Ga.Se estableci que las primeras clulas aparecidas pertenecan al conjunto de las Arqueobacterias. Como no haban ni O2 ni ozono, las radiaciones ultravioleta penetraban profundamente en el agua, pudiendo destruir el ADN. Por lo tanto, estas bacterias vivan a ms de 10 m de profundidad.Aparicin de la fotosntesisPara que ocurra la fotosntesis se requiere pigmentos asimiladores.Gracias a estos pigmentos, algunas bacterias fueron capaces de utilizar la energa solar para transformar el CO2 del medio ambiente en materia orgnica.Al principio, las bacterias utilizaron el H2S como donador de electrones, dando un subproducto de S2. Esta es la fotosntesis anaerbica.Posteriormente, cyanobacterias mutantes se hacen capaces de utilizar el H2O como donador de electrones, dando como subproducto el O2. Es la fotosntesis aerbica.Los estromatolitosEl resultado de la actividad de las Cyanobacterias son unas construcciones silceas estratificadas que se parecen a los estromatolitos calcreos actuales.Las edades de estas formaciones precambrianas oscilan entre 2,5 y 2 Ga.

Consecuencias de la aparicin del o2Las cyanobacterias anaerbicas fueron destruidas, excepto las que habitaban las partes inferiores de los estromatolitos.Las cyanobacterias que toleran el O2 invadieron las partes superiores de los estromatolitos y se desarrollaron activamente.Gracias al O2, nuevas cadenas metablicas aparecen, y los microorganismos fotosintticos se diversifican. Los istopos de C sugieren que hubo una explosin de la biomasa hace unos 2 Ga. El O2 producido se difunde en el ocano y reacciona con el FeO disuelto para formar Fe2O3 que precipita con el SiO2 originando los ms grandes yacimientos de hierro del mundo (banded iron formations). Sus edades son prximas a los 2 Ga.Una vez que todos los componentes reducidos fueron oxidados, el O2 se disuelve en el ocano, y luego pasa a la atmosfera.En la altitud, una parte del O2 se transforma en ozono debido a la accin de las radiaciones csmicas, el que forma una capa protectora contra los rayos ultravioleta.Se calcula que hace 2 Ga, el O2 en la atmosfera tena una concentracin equivalente a 1% de la actual, lo que ya no permita que las UV penetren en el agua a ms de 30 cm.La clula eucariotaLa clula eucariota se distingue de la clula procariota por:Su tamao ms grande (60 o ms en lugar de 2 a 5 )La existencia de un verdadero ncleoPor su capacidad de reproduccin sexualPor esta causa, las clulas eucariotas necesitan O2

Aparicin de las eucariotasEn sedimentos precmbricos se encontraron clulas fsiles de 60 . Se piensa que ellas son clulas eucariotas.Estas clulas se hacen abundantes entre 1,5 y 1,4 Ga, es decir, en un medio donde la concentracin de oxgeno era apenas mayor a 1% de su valor actual.Estas primeras clulas se las conoce por el nombre de Acritarcos.Fauna de ediacaraDespus de su aparicin, estas clulas se organizan en animales y vegetales.Los animales ms antiguos son los Metazoarios invertebrados marinos de la fauna de Ediacara (sud de Australia), datada en 700 Ma. Algunos de estos fsiles se parecen a las medusas actuales.Las medusas absorben O2 en una concentracin de ~7% del valor actual. Entonces se deduce que hace 700 Ma esa era la concentracin de O2 en la atmosfera.Los fsiles ms recientes de Ediacara y los fsiles cmbricos (Monte Robson, Canad) tienen un exoesqueleto constituido de carbonato o fosfato, y adems poseen branquias.Por lo tanto, la concentracin del O2 en la atmosfera debi ser de ~10% de la actual. Esta concentracin aument rpidamente hasta alcanzar su nivel actual hace 400 Ma.Hacia los 400 Ma, la capa de ozono ya era importante como para filtrar las radiaciones UV y permitir la vida en las tierras emergidas. Los vegetales (Pteridofitas) son los primeros en colonizar el suelo desnudo.En el Devnico, los continentes estn recubiertos de bosques pero sin animales. No obstante, por esta poca los Artrpodos y los vertebrados comienzan a desarrollarse fuera del agua.La explosin cmbricaLa Explosin Cmbrica se relaciona con la aparicin brusca de una gran variedad de organismos, principalmente invertebrados, con partes duras (fosilizables) en estratos cmbricos (542 a 530 Ma).Fueron organismos complejos y bien desarrollados, con muchos tipos de clulas diferenciadas, y es ampliamente reconocido que la evolucin de estos organismos a partir de precursores unicelulares en un espacio de tiempo tan corto es sumamente dudosa.El nmero de planes corporales radicalmente diferentes que aparecieron en tan corto perodo de tiempo geolgico (aproximadamente 13 millones de aos) es mayor que en cualquier otro

Las grandes extinciones

Se han registrado cinco grandes extinciones en la historia de la Tierra:Lmite Ordovcico-SilricoFin del DevnicoLmite Prmico.TrisicoLmite Trisico-JursicoLmite Cretcico-Terciario