Què són els fòssils?


Els fòssils són evidències conservades de la vida passada. El terme no es refereix només a les restes d’organismes vius; inclou qualsevol altra informació com petjades o pistes que han quedat enregistrades a les roques. Els objectes produïts pels éssers humans als darrers 10.000 anys no haurien de ser anomenats fòssils. Destrals de pedra i d’altres eines han de ser considerades part de la història, i no de la geologia.
Com que la deposició causa el soterrament dels organismes quan moren, gairebé tots els fòssils es troben en roques sedimentàries. En general, són els sediments de gra fi els que conserven millor els fòssils, perquè poden cobrir, reomplir i protegir millor tots els detalls de l’espècimen. A més, com que aquests sediments tendeixen a dipositar-se en llocs tranquils, hi ha més possibilitats que l’espècimen no es trenqui i sigui conservat allà on va morir. Algunes cendres volcàniques poden també cobrir i fossilitzar organismes, però generalment les elevades temperatures de l’activitat magmàtica destrueixen les restes d’organismes.
En circumstàncies normals, les parts toves dels organismes es descomponen ràpidament o són menjades per altres éssers vius, de manera que generalment tan sols es conserven les parts dures, que poden ser:
  1. Closques o esquelets externs (exoesquelets). Molts invertebrats (animals sense ossos) tenen estructures d’aquest tipus, i la majoria estan fetes de carbonat de calci (CaCO3). També hi ha d’altres materials, com una substància orgànica complexa anomenada quitina (que utilitzaven els trilobits) i la sílice (que utilitzen, per exemple, algunes esponges).
  2. Esquelets interns, especialment ossos de vertebrats i dents, fets de fosfat de calci.
  3. Fusta d’algunes plantes, sobre tot la lignina que contenen.


son_fossils_pregunto.png

Figura 12.1: A quines de les imatges anteriors hi ha fòssils? (a) Petjades de dinosaure; (b) Crinoïdeu del Carbonífer; (c) Restes d'un bosc petrificat; (d) Aranya inclosa a àmbar; (e) Destrals de mà del Paleolític inferior.
Fonts de les imatges: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dinosaur_Ridge_tracks.JPG, http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Critters_in_amber.jpg, http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Versteende_bos_lesbos.JPG, http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Agaricocrinus_americanus_Carboniferous_Indiana.jpg, http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Biface_Silex_Venerque_MHNT_PRE_.2009.0.194.1_Noir.jpg.

Com que molts fòssils només ens mostren les parts dures dels organismes del passat, les persones que es dediquen a la geologia han d’intentar esbrinar com podia ser la resta de l’organisme, les parts toves que no han estat conservades. Un problema més greu és que molts organismes no tenien parts dures i, per tant, no hi ha fòssils que ens puguin dir com eren. La manca de fòssils a les roques precambrianes és probablement deguda al fet que les formes de vida anteriors estaven formades només per estructures toves.

La formació dels fòssils


Alguns fòssils es troben en materials recents que no han estat compactats fins al punt de constituir una roca dura. Per exemple, conquilles de bivalves de fa un milió d’anys o ossos de mamífers del quaternari. En aquests casos, pràcticament no s’ha produït alteració química ni enduriment dels materials, sinó tan sols una protecció davant l’erosió. En circumstàncies realment excepcionals s’han conservat fins i tot organismes sencers que van viure fa relativament poc temps, com els mamuts trobats a Sibèria, congelats durant la glaciació.
Els materials com el gel, la torba o els sediments poc consolidats no es conserven durant grans períodes de temps. Per tal que els fòssils romanguin protegits durant milions d’anys cal que les mostres quedin protegides a l’interior de roques compactes. En aquests casos, els processos de litificació que afecten la roca alteren també els fòssils que conté. Les alteracions poden ser:
  • Carbonització. Afecta les substàncies orgàniques com la lignina o la quitina. Durant la compactació es produeixen canvis químics que alliberen oxigen, hidrogen i nitrogen del material original, de manera que el residu és molt ric en carboni. El resultat és una mena d’empremta fosca sobre la roca, generalment deixada per plantes fòssils (excepcionalment en podem trobar d’animals de cos tou).
  • Petrificació / substitució. Es produeix pel pas de dissolucions de minerals a través d’un sediment. De vegades el material fòssil resulta endurit per la precipitació de minerals que omplen els espais dels porus. En d’altres casos, tot el material original és dissolt i substituït per la cristal·lització de nous minerals. Els minerals més freqüents que es formen són aquells que actuen com a ciment durant la litificació: calcita i sílice. En d’altres casos hi podem trobar pirita, hematites o limonita.

fossilitzacio.png
Figura 12.2: Procés de formació d'un fòssil i el seu motlle. De vegades el motlle (que també es considera un fòssil) conté tanta informació com l'organisme fossilitzat i convé conservar-lo per estudiar-lo amb deteniment. A l'estadi 1 l'organisme queda cobert per sediment. A l'estadi 2 el material original es dissol i deixa un motlle de l'organisme. A aquest estadi és possible que, en comptes de dissoldre's, el material vagi essent substituït a poc a poc per la precipitació de nous minerals. A l'estadi final nous minerals omplen el motlle per a produir una rèplica de l'organisme original (de la seva forma).
Font: Treball propi a http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fossilitzacio.png.

ambients_fossilitzacio.png
Figura 12.3: Ambients on es poden originar fòssils.

Explica...
Observa la imatge que il·lustra la formació d'un fòssil de dinosaure a l'enciclopèdia FossilWiki: "Formació d'un fòssil d'Hadrosaure". Explica les diferències que hi ha entre la sèrie d'imatges superior i la sèrie inferior.

El registre fòssil


Fossilitzacio_diagrama_flux.png
Figura 12.4: Diagrama de flux del procés de fossilització.

Alguns organismes fossilitzen més fàcilment que d’altres. Si segueixes l’esquema de la figura 12.4 veuràs factors que poden evitar la fossilització, la conservació o el descobriment dels fòssils.
Els geòlegs intenten interpretar la història de la vida en el passat, però només poden utilitzar les evidències que s’han conservat fins a l’actualitat. Hauríem de tenir sempre present que el registre fòssil presenta dos problemes principals:
  1. És un registre molt incomplet. Les estimacions que s’han fet suggereixen que menys d’1 de cada 5.000 espècies que han viscut sobre la Terra han deixat la seva empremta fòssil. La resta, és com si no hagués existit.
  2. És un registre molt esbiaixat. La majoria de les espècies que fossilitzen bé són petits invertebrats amb closca que vivien fixats o sobre els sediments de zones d’aigües poc profundes. La resta d’organismes (terrestres, de cos tou, etc.) s’han conservat en quantitats molt petites o no s’han conservat.



La classificació dels fòssils


Tots els organismes, tant els fòssils com els vius, estan dividits en grups. La classificació comença separant els organismes en regnes (mòneres, protistes, fongs, plantes i animals) i després dividint aquests regnes en fílums. Cada fílum conté els organismes que comparteixen característiques importants: per exemple, el fílum cordats conté tots els animals amb columna vertebral. Com mostra l’exemple següent, hi ha després tota una sèrie de categories jeràrquiques fins arribar a l’espècie:

Regne:

Animal
Fílum:

Cordats
Classe:

Mamífers
Ordre:

Primats
Família:

Homínids
Gènere:

Homo
Espècie:

Homo sapiens

La unitat bàsica de la classificació és l’espècie, que es podria definir com ’un tipus d’organisme que es diferent de la resta de tipus’. Aquesta és una definició molt simple i, de fet, els científics han discutit i discuteixen molt sobre la manera més adequada de definir el terme ’espècie’. Sovint, si no ets un expert, en tractar de fòssils és més fàcil parlar de gèneres i no intentar arribar a l’espècie.

L’estudi dels fòssils


La ciència que estudia els fòssils és la paleontologia (de les paraules gregues que signifiquen ’vida antiga’). Malgrat tots els problemes que hem vist que té, el registre fòssil es pot utilitzar per a:
  • Entendre la teoria de l’evolució (com les formes de vida s’han desenvolupat);
  • Datar i ordenar seqüències de roques;
  • Interpretar l’ambient del passat.

Lectura
Per saber més coses sobre l'origen de la Paleontologia llegeix el document "La ciencia de la Paleontología".


Referències: