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Orthoceras, el predador submarino

Texto y fotos – Gabriel Castilla Cañamero.

GIF animado del molde interno de un Orthoceras del Devónico. Imagen: Gabriel Castilla.
GIF animado del molde interno de un Orthoceras del Devónico. Imagen: Gabriel Castilla.

“Veo que le interesa mi colección de conquiliología, señor profesor. En efecto, puede interesar a un naturalista; pero para mí tiene un encanto más, porque todos estos ejemplares los recogí con mis propias manos: ningún mar del globo se libró de mis exploraciones” 

20.000 leguas de viaje submarino. Julio Verne, 1869.

El submarino más famoso de la literatura debe su nombre a un fósil viviente, el Nautilus, perteneciente a un grupo de cefalópodos que hizo su aparición en el Cámbrico y que aún hoy, 500 millones de años después, habitan en las profundidades de los Océanos Índico y Pacífico.  

Ejemplar de Nautilus de Palaos. Fuente: Wikimedia Commons.
Ejemplar de Nautilus de Palaos. Fuente: Wikimedia Commons.

Nautilos significa “marinero”, y los nautiloideos son posiblemente el grupo más antiguo de todos los cefalópodos, ancestros lejanos de sepias y calamares.

Cuentan con una concha que está dividida en cámaras que se conectan entre sí por un sifúnculo, que a su vez conecta con el exterior a través de un sifón. Este órgano permite regular la proporción de agua y de gas que tienen las cámaras y, por tanto, controlar la flotabilidad a distintas profundidades. También les permite desplazarse por retropropulsión, es decir, lanzando chorros de agua a presión.

Esquema del molde interno de un Orthoceras. La concha tenía forma de torpedo, con una cámara de habitación (donde vive el animal) y un fragmocono (parte tabicada que controla la flotación). Adaptado de Meléndez (1983) y elaboración propia.
Esquema del molde interno de un Orthoceras. La concha tenía forma de torpedo, con una cámara de habitación (donde vive el animal) y un fragmocono (parte tabicada que controla la flotación). Adaptado de Meléndez (1983) y elaboración propia.

El registro paleontológico de los cefalópodos es muy amplio, habiéndose descrito más de 10.000 especies fósiles que constituyen una referencia muy importante para determinar la edad relativa de las rocas en las que se encuentran.

Los nautiloideos fósiles se clasifican según la forma de la concha y la distribución interna de las cámaras y el sifón.

Orthoceras

Del Ordovícico al Triásico (hace entre 485 y 300 millones de años) los océanos se poblaron de Orthoceras, un nautiloideo que se caracterizaba por presentar una concha recta y cónica.

Este nombre se lo debemos al naturalista y zoólogo francés Jean Guillaume Bruguière (1749-1798), quien describió este género de moluscos fósiles en 1789.

Como en casi todos los moluscos, la concha de Orthoceras debía ser de aragonito. Tras la muerte del animal esta concha puede quedar rellena de sedimento, mientras que el aragonito tiende a disolverse.

Es por ello que la mayoría de los fósiles son en realidad los moldes internos formados por sedimento que, durante el proceso de fosilización, es reemplazado y recristaliza en calcita, un mineral más estable.

Orthoceras fue un predador nectónico (nadador) que en su dieta incluía trilobites. Fue tal su abundancia que dio lugar a grandes acumulaciones de conchas en los fondos marinos, muchas veces perfectamente orientadas en la dirección de la corriente, formando un tipo de roca sedimentaria llamada caliza con Orthoceras.

Sección pulida de un molde interno en una muestra de caliza con Orthoceras del Devónico Medio de Marruecos. Imagen: Gabriel Castilla.
Sección pulida de un molde interno en una muestra de caliza con Orthoceras del Devónico Medio de Marruecos. Imagen: Gabriel Castilla.

Para saber más

¿Pueden vivir los fósiles? Un “fósil viviente” en Ávila.

¿Qué son los “fósiles guía”?

Prácticas relacionadas con fósiles y fósiles guía

Referencias

Trilobites, una extraña mirada desde el Paleozoico

Texto y fotos – Gabriel Castilla Cañamero

“(…) había un fósil incrustado, que surgía en bajo relieve de la roca. Era un animal con ojos. Los ojos, muertos y transformados en piedra, estaban mirándole en este mismo instante. Se trataba de uno de los crustáceos primitivos llamados trilobites.” 

Thomas Hardy. Un par de ojos azules, 1873.
Gif animado de un ejemplar de Phacops en posición defensiva. Imagen: Gabriel Castilla.
Gif animado de un ejemplar de Phacops en posición defensiva: enrollado haciendo coincidir el cefalón con el pigidio frente a alguna amenaza del medio. Imagen: Gabriel Castilla.

Hace 15.000 años el ser humano ya mostraba interés por los trilobites como elementos  ornamentales o amuletos. Mucho tiempo después los lapidarios medievales se ocuparon de estas curiosidades de la naturaleza, que catalogaron bajo el término piedras escorpión, expresión que aún pervive en la cultura popular en ciertas zonas de Andalucía.

Todavía en el siglo XVII, la naturaleza de estos fósiles era tan incierta que incluso en la primera representación pictórica conocida de un trilobite, realizada por el naturalista galés Edward Lhuyd en 1698, aparece descrito como algún tipo de pez.

Fue el filósofo alemán Johann Ernst Immanuel Walch quien en 1771 acuñó el término trilobitae para referirse a este tipo de fósiles, en clara referencia a los tres lóbulos que presenta su cuerpo: cefalón, tórax y pigidio.

Anatomía general de un trilobites del género Phacops.
Anatomía general de un trilobites del género Phacops (literalmente ojo de lente) del Devónico. A la derecha vista frontal y lateral del mismo trilobites en posición defensiva (Modificado de Meléndez, 1983).

Estos tres rasgos son la base de su clasificación y la razón por la que se les asocia con la división más numerosa y diversa del reino animal, los artrópodos. También son artrópodos los crustáceos (cangrejos y cochinillas) y los arácnidos (escorpiones), a los que se asemeja pero sin estar emparentado evolutivamente con ellos.

Fósiles guía

Los trilobites son un tipo de artrópodo primitivo que contaba con un exoesqueleto orgánico, resistente pero articulado, que les permitía enrollarse (haciendo coincidir el cefalón con el pigidio) frente a las amenazas del medio.

Aparecieron hace unos 520 millones de años, en el Cámbrico y durante 300 millones de años conquistaron los océanos de todo el planeta, desde las luminosas playas fangosas hasta las oscuras llanuras abisales.

Su rápida evolución y amplia distribución geográfica hace de los trilobites un valioso fósil guía que permite ajustar la escala de tiempo geológico de la Tierra y correlacionar estratos rocosos muy alejados entre sí.

Los ojos de los trilobites

Pero como bien supo ver el escritor naturalista Thomas Hardy, el rasgo más destacado de los trilobites son sus ojos, compuestos por pequeñas unidades sensoriales (los omatidios) constituidas por cristales de calcita.

En el Devónico (hace 417 millones de años) hizo su aparición un tipo de órgano visual de gran complejidad y sin parangón en la historia del reino animal: el ojo esquizocroal.

El ojo esquizocroal es una innovación exclusiva de los trilobites del suborden Phacopina y se caracteriza por presentar cristalinos de calcita casi esféricos, dispuestos regularmente en un tapiz hexagonal. Las lentes de calcita son gruesas, biconvexas y cuentan con impurezas de magnesio en su interior que permiten alterar el índice de refracción del cristal para lograr enfocar con precisión.

Estos ojos saltones ofrecían una visión estereoscópica de gran campo en condiciones de poca luminosidad, de lo que se deduce que estos trilobites tenían hábitos nocturnos.

Esquema de un ojo esquizocroal y sección de una lente de calcita (Adaptado de Liñán, 1996 y Fortey, 2006).
Esquema de un ojo esquizocroal y sección de una lente de calcita (Adaptado de Liñán, 1996 y Fortey, 2006).

¿Cómo pudo surgir un órgano visual tan complejo en los albores de la historia evolutiva de los animales? Responder a esta pregunta es uno de los grandes retos de la Paleontología.

¿Quieres saber más?

Los trilobites son considerados fósiles guía. ¿Sabes qué son y para qué sirven los fósiles guía? ——-¿Fósiles guía en Ávila?

ACTIVIDAD DIDÁCTICA RELACIONADA en practicasgeologia.com——Características de los fósiles guía

Referencias

Nummulites, las misteriosas lentejas de Estrabón

Texto y fotos – Gabriel Castilla Cañamero

GIF animado de un Nummulites o “lenteja” de Estrabón.

La primera descripción de la roca con la que están construidas las pirámides de Egipto se la debemos al geógrafo griego Estrabón, que en el siglo I a.C. escribió:

Al pie de las pirámides se encuentran, amontonados, trozos de las piedras que saltaban de los bloques al cortarlas. Estos pedazos de piedras contienen otras más pequeñas que tienen la forma y el tamaño de lentejas. Algunas se distinguen porque tienen la forma de los granos de cebada a los que se les ha quitado la mitad de la corteza (Geografía XVII, 34).

Lo que nadie podía sospechar entonces es que aquellas lentejas eran en realidad los caparazones de organismos unicelulares muy sencillos pero capaces de fijar un esqueleto mineral de considerable tamaño. Estas formas de vida son los foraminíferos y desde hace unos 540 millones de años pueblan  prácticamente todos los mares y océanos del planeta.

El hecho de contar con un registro fósil amplio y muy completo, junto con su rápida capacidad para adaptarse a los cambios ambientales (evolución que queda registrada en las múltiples formas de su caparazón), hacen de los foraminíferos un reloj que permite conocer la edad de las rocas en las que se encuentran, y es por ello que se les considera fósiles guía. Además, permiten identificar la distribución de los continentes y océanos en los diferentes momento de la historia de la Tierra.

Las lentejas de Estrabón son Nummulites, un grupo de foraminíferos ya extintos que durante buena parte de la Era Cenozoica (hace entre 66 y 23 millones de años) poblaron los sedimentos del antiguo Mar de Tetis, depositándose en rocas sedimentarias calizas en el entorno del actual Mediterráneo, desde Girona hasta Egipto.

Galería de imágenes relacionadas

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Los foraminíferos son fósiles guía. ¿Sabes qué son y para qué sirven los fósiles guía? ——-¿Fósiles guía en Ávila?

También son un buen indicador para conocer la evolución de las temperaturas en estudios paleoclimáticos. Te lo contamos aquí: ——-Así conocemos el clima del pasado

Otro tipo de organismos, los ostrácodos, también se utilizan como indicadores paleoambientales: ——-Ostrácodos, los señores del agua

Referencias

¿Fósiles guía en Ávila?

En el pequeño pueblo Sant Mateu (Baix Maestrat, Castellón) nos podemos permitir el placer de visitar un Museo Paleontológico muy familiar. El fundador y responsable es un maestro de pueblo jubilado llamado Juan Cano Forner que tiene el honor de haber descubierto en la comarca un dinosaurio al que bautizaron con su nombre: Vallibonavenatrix cani. Este maestro convirtió su afición en una pasión y acompañado de sus hijos inició una colección museística reconocida hoy en día por la Comunidad Valenciana.

La chispa de esta pasión se encendió al escuchar los nombres de los fósiles que buscaban unos paleontólogos de la universidad que llegaron a su población preguntando por algunos lugares en la montaña y a los que ayudó como guía. Pues bien, al igual que Juan hizo de guía de fósiles una vez, los geólogos tenemos una herramienta paleontológica llamada fósil guía que nos ayuda a hacer dataciones.

Qué es un fósil guía

Para empezar, la palabra fósil deriva del verbo fodere en latín, que significa excavar.

Denominamos como fósil guía a aquellos que son muy característicos de un intervalo temporal concreto de la historia de nuestro querido planeta Tierra.

Los fósiles guía también se llaman ‘directores’, ‘característicos’, ‘tipo’ o ‘índice’ y no pueden ser fósiles cualquiera. El estatus de guía requiere de una serie de condiciones:

  • Ser abundantes.
  • Ser fáciles de identificar.
  • Tener una existencia corta en la escala temporal geológica.
  • Y presentar una amplia distribución geográfica y en distintos tipos de roca.
Ilustración de @anabelgeoraman.

Gracias a la identificación de estos fósiles se pueden hacer de forma fácil dataciones muy precisas de formaciones rocosas muy distantes en la geografía de nuestro planeta.

Algunos de los más célebres son, por ejemplo, los rudistas (edad Cretácico), los ammonites (edad Devónico-Cretácico) y belemnites (edad Jurásico-Cretácico) como los que descubría Mary Anning en Lyme Regis, cuyas aportaciones puedes re-descubrir en este Abecevidas si no lo has hecho ya.

Para conocer qué tipo de restos podemos encontrar fosilizados, lee la entrada sobre los fósiles vivientes.

Cómo encontrar un fósil guía

Si alguna vez queremos buscar fósiles guía, debemos tener en cuenta qué rocas pueden contener fósiles de cualquier tipo, y esto ocurre solo en dos tipos de rocas que son:

  • Rocas sedimentarias, depositadas al mismo tiempo que los seres vivos fosilizados.
  • Rocas metamórficas, con un grado bajo de metamorfismo (como pizarras y cuarcitas), que permita la conservación de la impronta de los restos orgánicos que contenía la roca sedimentaria original.

Pues bien, este segundo caso es el más extraño, pero es donde se encuentra uno de los fósiles guía más conocidos: el trilobites.

Trilobites y cruzianas

A modo de presentación, se puede decir que este artrópodo marino existió en el Paleozoico y ocupaba ecosistemas en aguas tanto profundas como someras. Debe su nombre a los tres lóbulos que componen su cuerpo -uno central y dos laterales- y se han registrado más de 4.000 especies de trilobites.

Las características de los trilobites son muy curiosas. Sólo por encima, diré que su anatomía recuerda a las cochinillas -o a los insectos bola de aquellos experimentos de curiosidad infantil- con unas placas articuladas en las que se distinguen tres zonas: el cefalón (cabeza), tórax y pigidio (área terminal del cuerpo).

Su alimentación podía ser de lo más variada, desde la carroñera a la filtradora, entre otras. Y el hallazgo de ciertas bolsas incubadoras en el área frontal del cefalón (cabeza en el cuerpo de los artrópodos) ha hecho pensar que su reproducción era ovípara.

Anatomía de un trilobites. Ilustración de @anabelgeoraman.

Sin embargo, los restos de trilobites que se pueden encontrar en Ávila no son partes de su cuerpo sino del resultado de su actividad. Son las huellas de sus desplazamientos, es decir, lo que los geólogos llamamos icnofósiles. En concreto, éstas de los trilobites reciben el nombre de cruzianas, descubiertas en Sudamérica por d’Orbigny, un naturalista francés que realizó un periplo científico y explorador promovido por la Sociedad Geográfica de Francia entre los años 1826-34.

En esta expedición decimonónica se encontraron numerosos fósiles de este tipo, pero inicialmente no se conocía el origen. Se dudaba entre la procedencia vegetal o animal y se denominaron también bilobites, ya que presentan dos lóbulos.

En Europa también empezaron a encontrarse restos de este extraño fósil bilobites. Así fue como a finales del s. XIX y principios del s. XX comenzó un entretenido debate internacional sobre el origen de esta forma fosilizada.

Ilustración de cruzianas, de @anabelgeoraman.

¿SABÍAS QUE…? El origen de la palabra cruziana es un homenaje al presidente de Bolivia Andrés de Santa Cruz y Calahumana (La Paz, 1792-Beauvoir, 1865), también militar y estadista, en reconocimiento a su labor frente a la Confederación Perú-Boliviana durante el período 1836-39. Esta es la causa de su grafía con la anómala “z”.

¿Dónde encontrarlos en Ávila?

Pues bien, el Sistema Central no es un lugar donde se puedan encontrar fácilmente fósiles ya que predominan las rocas magmáticas, que tienen un origen endógeno (de procesos que suceden dentro de la corteza terrestre).

Pero, he aquí la sorpresa: en los dominios hercínicos del centro de la península, la provincia de Ávila, podemos encontrar restos de cruzianas. Este rinconcito está en las inmediaciones del Embalse de Los Serones, en la cuarcita armoricana del Cámbrico Inferior. Es el llamado afloramiento de Ojos Albos.

Localización del Embalse de los Serones en el río Voltoya, en la provincia de Ávila (Castilla y León, España).

Esto quiere decir que estas rocas se formaron en ambientes marinos donde los trilobites disponían de alimento y dejaban las huellas de su desplazamiento y además que se sedimentaron durante el Paleozoico, ya que las cruzianas tambien son fósiles guía.

Y ahora es el momento de volver a la pregunta que da título a este post y que ya puedes responder: ¿Hay fósiles guía en Ávila? 😉 


CRUZIANAS EN LAS CALLES. Si quieres ver cómo eran los medios que habitaban los trilobites, puedes visitar el Museo de los Mares Antiguos en la localidad de Monsagro (Salamanca). Además, este pueblo es muy pintoresco por el modo en que utilizan las rocas que contienen cruzianas para decorar las fachadas de las viviendas.

En la Ruta de las huellas fósiles se pueden ver las cruzianas expuestas en las fachadas de las casas de Monsagro, Salamanca. Imágenes: Fina Muñoz.

ACTIVIDAD DIDÁCTICA RELACIONADA en practicasgeologia.com: Características de los fósiles guía

Bibliografía