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33.6:

El registro fósil

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Biology
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The Fossil Record

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El dinosaurio Triceratops comía plantas y medía aproximadamente 2,5 metros de altura. Los científicos dedujeron su forma, tamaño y comportamiento a través de fosiles, restos preservados e impresiones como huellas, huesos y dientes. La mayoría de los organismos no se fosilizan después de la muerte. Descomponentes, como las bacterias y los hongos, y excavadores, como las moscas y los escarabajos, suelen destruir los tejidos antes de que suceda la fosilización. Los tejidos blandos, como los músculos, las plumas y la piel, a menudo desaparecen, mientras que los tejidos duros como los huesos y la piel, y las caparazones se preservan. Los fósiles, como un mamut atrapado en hielo o una araña preservada en ámbar, ofrecen una visión excepcional de formas de vida primitiva intactas. Las rocas sedimentarias producen la mayoría de los fósiles, sobre todo como fragmentos más que como organismos completos. Los fósiles sedimentarios se forman cuando el sedimento, como la arena o el barro, entierran un organismo o sus restos. La presión y el calor transforman las capas en roca, y así se crea un fósil. Estas capas de rocas sedimentarias llamadas strata, acumulan fósiles a través del tiempo. La estratografía—el estudio de la strata que se deposita a través del tiempo y el espacio—permite que los científicos determinen la edad relativa de los fósiles. Por ejemplo, la strata se forma de manera horizontal, con nuevas capas que se forman sobre las capas viejas. Así, los científicos consideran a los fósiles que descansan en strata más reciente como más jóvenes que los fósiles encontrados en lugares más profundos. El fechado radiométrico le permite a los científicos determinar la edad real de un fósil a través de la media vida de isotopos radioactivos. Por ejemplo, todos los organismos vivos acumulan tanto carbono-12 como los isotopos radioactivos carbono-14. Cuando un organismo muere, la cantidad de carbono-12 permanece constante, mientras que la cantidad de carbono-14 disminuye. Los científicos pueden medir la proporción de carbono-14 y carbono-12 de un fósil para estimar su edad real. La colección de fósiles o registro fósil documenta la historia de vida y brinda evidencia de su evolución. Eventos importantes como la extinción masiva de los dinosaurios, la explosión subsecuente en la diversidad de los mamíferos, y hasta la evolución humana se encuentran en el registro fósil. Sin embargo, el registro fósil está incompleto y sesgado ya que las especies de tejidos blandos, raras o de corta vida casi no están presentes. Los fósiles representan solo una pequeña fracción de todas las especies que alguna vez habitaron la Tierra.

33.6:

El registro fósil

El registro fósil documenta sólo una pequeña fracción de todos los organismos que alguna vez han habitado la Tierra. La fosilización es un proceso poco frecuente, y la mayoría de los organismos nunca se convierten en fósiles. Además, el registro fósil sólo exhibe fósiles que han sido descubiertos. Sin embargo, los fósiles de roca sedimentaria de organismos longevos, abundantes y de cuerpo duro dominan el registro fósil. Estos fósiles ofrecen información valiosa, como la forma física, el comportamiento y la edad de un organismo. El estudio del registro fósil ayuda a los científicos a colocar fósiles en contextos geológicos (por ejemplo, la era paleozoica; hace 250-570 millones de años) y evolutivos (por ejemplo, el primer organismo tetrápodo).

La evolución de las ballenas, por ejemplo, es uno de los ejemplos mejor estudiados de cambio evolutivo en el registro fósil. Las ballenas modernas descendieron de un ancestro tetrápodo terrestre que pasó de la tierra, de vuelta al agua. Las extremidades anteriores de las ballenas ancestrales más tarde evolucionaron en aletas para ayudar a nadar, mientras que sus extremidades traseras desaparecieron. El registro fósil revela que las ballenas terrestres (por ejemplo, Indohyus), las semi-acuáticas (por ejemplo, Ambulocetus), y las acuáticas (por ejemplo, Dorudon) tienen ancestros a lo largo de la era Cenozoica temprana, hace casi 50 millones de años. Tanto los organismos modernos como los extintos pueden informar a los científicos sobre la comprensión de la vida en la Tierra.

Además de mostrar los cambios evolutivos en los propios organismos, el registro fósil también captura los cambios en la biodiversidad. Los fósiles a lo largo de la era paleozoica registran la aparición gradual de animales (por ejemplo, artrópodos marinos como los trilobites), plantas (por ejemplo, árboles de Gilboa) y hongos (por ejemplo, las prototaxitas). La evidencia fósil también refleja las extinciones masivas de especies en el tiempo evolutivo. Los científicos reconocen cinco grandes eventos de extinción en los que más del 75% de las primeras especies desaparecieron. Por ejemplo, un evento de extinción masiva a finales de la era paleozoica aniquiló a los organismos antes mencionados.

Los fósiles permiten a los científicos reconstruir los relatos de la vida en la Tierra. Por ejemplo, los fenómenos de extinción tienden a dar lugar a la radiación de diversas especies con un ancestro común. Después del evento de extinción masiva de finales del Paleozoico, las pruebas fósiles apoyan que la edad de los dinosaurios comenzó y persistió durante casi 180 millones de años (es decir, la era Mesozoica; hace 65-250 millones de años). Otro evento de extinción masiva ocurrió a finales de la era Mesozoica, momento en el que comenzó la edad de los mamíferos y continúa hasta la actualidad (es decir, la era cenozoica; hace 65 millones de años-presente). Por lo tanto, el registro fósil apoya los orígenes de las especies y sirve como una herramienta esencial para entender la evolución.

Suggested Reading

Jablonski, David, and Neil H. Shubin. 2015. "The Future of the Fossil Record: Paleontology in the 21st Century." Proceedings of the National Academy of Sciences 112 (16): 4852–58. [Source].

Knoll, Andrew H., and Martin A. Nowak. 2017. "The Timetable of Evolution." Science Advances 3 (5): e1603076. [Source].