cabeza esqueleto fosil trabosaurus

Qué son los fósiles y qué métodos de datación de fósiles hay

En el año 1993 yo tenía 13 años, era la época de la música mákina y la peli Jurassic Park había sido un bombazo.

Todo tipo de productos se apuntaban a la moda dinosaurio. Y claro está, existió un CD de música mákina llamado Technodinosaurius con un dinosaurio en la portada.

cd portada dinosaurio

Una frase del megamix se hizo famosa en nuestra clase. Hasta el punto de regalarle a nuestra tutora Teresa unos fósiles de trilobites.

 

La frase era:

"No me seas fósil"

Y hasta hoy he seguido sintiendo esa fascinación por los fósiles.

 

Sigue leyendo porque estás a punto de conocer todo sobre los fósiles:

 

  1. Qué es un fósil.
  2. Qué tipos de fósiles existen.
  3. Cómo se forma un fósil. O lo que es lo mismo, cómo es el proceso de fosilización.
  4. Por qué son importantes los fósiles.
  5. Métodos de datación de fósiles o cómo saben la antigüedad de un fósil.
Tabla de contenidos

¿Qué son los fósiles?

Quizá la foto de portada o del CD te han sugestionado, pero como sabes, los fósiles no son solo los huesos de dinosaurios.

 

Los fósiles son restos de seres vivos del pasado o rastros de su actividad que se han conservado hasta la actualidad.

 

  • Los restos pueden ser completos o parciales.
  • Con pasado me refiero a hace miles o millones de años.
  • Se conservan generalmente en rocas sedimentarias, pero también en otros materiales como el ámbar.

 

La ciencia que estudia los fósiles es la Paleontología, una maravillosa unión de Biología y Geología.

¿Qué tipos de fósiles existen?

Según si es parte del cuerpo o rastro de actividad, proceso de fosilización y tipo de material en el que se han conservado, los fósiles los podemos clasificar en:

Fósiles petrificados y fósiles permineralizados

Son los fósiles que te vienen a la cabeza cuando piensas en uno: los que «se han convertido en piedra».

 

La partes del ser vivo al morir, en lugar de descomponerse, se sustituyen por minerales con el paso de los años.

 

Si tiene huecos pueden rellenarse de minerales, desaparecer el material orgánico original y dejar solo el molde interno o externo.

 

Así, los moldes dejados por seres vivos también son fósiles. Muchos fósiles de caracol en realidad no es el caracol en sí, sino el molde de su concha. Como al hacer un castillo en la arena al retirar el cubo.

 

Ah, y los amonites no son caracoles.

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Fósil de amonite con el rastro que dejó al ser arrastrado por la corriente. Foto: Mireia Querol
ammonits motllo fossil fosiles de caracol
Molde interno de un amonite gigante. Foto: Mireia Querol

La madera fósil petrificada tiene un nombre: xilópalo.

Troncos fosilizados. Foto: Mireia Querol

Icnofósiles. Los restos de actividad

Los icnofósiles son los restos de la actividad de un ser vivo que han quedado conservados en las rocas. 

 

Son importantes porque dan información del comportamiento de especies pasadas o extintas.

 

Pueden ser:

  • Nidos y otras construcciones (modificación del entorno).
  • Icnitas (huellas fosilizadas).
  • Coprolitos (cacas fosilizadas) y otras deposiciones como huevos.
  • Marcas como dentelladas, arañazos…
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Huevos de dinosaurio. Foto: Mireia Querol
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Coprolitos (excrementos fosilizados). Foto: Mireia Querol

El ámbar. La resina fósil

El ámbar es resina fosilizada de más de 20 millones de años.

 

Si tiene menos de 20 millones de años, la resina fósil se llama copal.

 

Como vimos en la peli de Parque Jurásico, en el ámbar pueden conservarse otros seres vivos como insectos (y polen, arácnidos, etc.). Eso es un 2×1: el ámbar es fósil, y el ser vivo de dentro, también. ¡Un fósil doble! 

 

Eso sí, es imposible recuperar ADN de un mosquito que picó un dinosaurio para resucitar dinosaurios (y menos añadiendo el ADN que falta con ADN de ranas).

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Ámbar con insectos en su interior. Está iluminado con luz polarizada, por eso puedes ver esas líneas de colores que corresponden a las distintas capas de resina. Foto: Mireia Querol

El ámbar se usa en joyería y si tiene un bicho dentro, aumenta el precio. 

 

Si el ámbar es sospechosamente barato, es copal o sintético. Si tienes dudas, puedes acercarle una llama o alcohol. Si ni se inmuta, es ámbar. Si queda pegajoso, te la han pegado a ti.

 

También lo puedes iluminar con luz polarizada, como el de la foto. Si ves unas líneas de colores, es que es verdadero. 

Fósiles químicos. Los combustibles fósiles

Se consideran fósiles químicos el petróleo o el carbón, o como los conoces de toda la vida: combustibles fósiles. 

 

Se formaron por la acumulación de materia orgánica (sobre todo vegetal) sometida a altas presiones, temperaturas y bacterias anaerobias (las que no utilizan oxígeno).

Los subfósiles. Los que se quedaron a medias

A veces la fosilización no llega a su fin. Entonces lo que encontramos no es un fósil, sino un subfósil.

 

Puede ser porque cambiaron las condiciones para que continuara la fosilización o porque no pasó el tiempo suficiente. 

 

Todo lo que tenga menos de 11.000 años de antigüedad se considera un subfósil, como nuestros antepasados más recientes (Edad de los metales).

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Algunas momias naturales se consideran subfósiles. Foto: Mireia Querol

Fósil viviente. En realidad no es un fósil

Si según la definición de fósil son restos de hace millones de años… ¿Qué es un fósil viviente?

 

En realidad los fósiles vivientes no son fósiles, sino seres vivos actuales que se parecen muchísimo a otros ya extintos. O sea, que han acumulado pocos cambios a lo largo de su evolución.

 

Ejemplos de fósiles vivientes: el celacanto (se creía extinguido desde hacía 65 millones de años y se encontró uno vivo en 1938), los nautilos o el cangrejo herradura.

Fósil petrificado de cangrejo herradura y sus icnitas. Foto: Mireia Querol
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Cangrejo herradura actual. Foto: Didier Descouens

Pseudofósiles: parecen fósiles, pero no lo son

Los pseudofósiles son marcas en las rocas que parecen restos de seres vivos, pero se han formado por procesos geológicos.

 

Por lo tanto, no son fósiles. Recuerda que el origen de un fósil siempre es un ser vivo.

 

Ejemplo de un pseudofósil: las dendritas de pirolusita en piedra calcárea. Parecen fósiles vegetales, pero no lo son.

pseudofosil fosiles vegetales
Infiltraciones de pirolusita en roca calcárea. Foto: Mireia Querol

¿Por qué hay tan pocos fósiles y por qué son difíciles de encontrar?

Para que se forme un fósil tienen que coincidir un montón de casualidades: que no se coman el cadáver los carroñeros o descomponedores, que las condiciones sean las adecuadas, que no se rompan por movimientos de tierra, que luego los encontremos… 

 

Además, durante gran parte de la historia evolutiva los seres vivos no tenían partes duras como dientes, huesos o conchas. 

 

Sí, las partes blandas, como la piel, también pueden fosilizar, pero es muuucho más complicado.

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Piel de dinosaurio fosilizada. Foto: Mireia Querol

En la Explosión del Cámbrico (hace 543 millones de años) aparecieron los primeros seres con partes duras. Es a partir de esa época que los fósiles son más abundantes y se pueden utilizar como pruebas de la evolución.

 

Por lo tanto hay un espacio de tiempo entre los 3.800-543 millones de años sin apenas registro fósil.

 

Como ya sabrás, cada fósil es una pieza única y de valor incalculable, aunque se les ponga precio.

¿Cuál es el fósil más antiguo?

Los fósiles más antiguos son los estromatolitos. Son rocas formadas por la acumulación de carbonato cálcico. Ese carbonato cálcico se formó por la actividad de unas bacterias fotosintéticas que aún existen.

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Estromatolito de 2.800 millones de años. Casi ná. Foto: Mireia Querol

¿Cómo se forma un fósil?

No hay una ni dos, sino cinco maneras de que se forme un fósil. Estos son los procesos de fosilización:

Petrificación

Ya los has visto antes en la definición de fósil petrificado: la materia orgánica se sustituye por sustancias minerales. Para que pase, el ser vivo ahora ya muerto tiene que quedar enterrado, a salvo de los carroñeros y de condiciones meteorológicas que podrían estropearlo. Las mejores condiciones para que suceda todo esto son los ambientes acuáticos.

 

Bajo tierra, se pueden crear las condiciones para que empiece la petrificación. 

 

Antes de la petrificación sucede la permineralización: los poros del organismo se rellenan de minerales mientras los tejidos aún están inalterados. Es el tipo de fosilización más común de los huesos.

 

Mira en este vídeo la fosilización por petrificación:

Mi precioso amonite pulido y partido por la mitad, tiene distintos colores porque se rellenó con minerales distintos:

Gelificación

En la gelificación el ser vivo-muerto queda atrapado en el hielo y apenas sufre transformaciones. Caso típico de mamuts o el de Ötzi, la momia del hielo, con más de 5.000 años de edad.

Compresión

En la compresión, el cadáver o los restos del ser vivo quedan sobre una capa blanda del suelo, como el lodo y va cubriéndose de sedimentos.

Inclusión

En la inclusión, los organismos quedan atrapados en otros materiales, como el ámbar o el petróleo.

Impresión

En la impresión, los seres vivos dejan marcas en el barro. Esa marca se conserva hasta que el barro se pone duro. Pueden ser marcas de su cuerpo, huellas, etc.

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Resumen del proceso de fosilización. Imagen: desconocido

¿Para qué sirven los fósiles?

Además del valor propio que tienen por haberse conservado hasta la actualidad (recuerda: un cúmulo de casualidades), los fósiles se utilizan para obtener información de muchas cosas. 

 

Son como libros abiertos, solo hay que aprender a interpretarlos:

Son una evidencia de la evolución

Los fósiles son una de las evidencias de la evolución biológica. Nos dan información de cómo eran organismos ya extintos y nos ayudan a establecer parentescos en los seres vivos actuales.

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Compara el nautilus actual (izquierda) con el amonite fósil (derecha). Foto: Mireia Querol Rovira

Como fuente de energía

Aunque las cosas están cambiando poco a poco, los fósiles químicos (combustibles fósiles) siguen siendo nuestro principal recurso energético.

Para analizar fenómenos cíclicos

Los fósiles nos ayudan a analizar fenómenos cíclicos de hace millones de años. Por ejemplo: cambios climáticos, perturbaciones orbitales de los planetas o dinámicas atmósfera-océano.

Piensa en la información climática que dan los anillos de crecimiento de los troncos fósiles. En los árboles actuales,  los anillos más gruesos son de primavera y los de otoño más estrechos. 

En los fósiles, estas diferencias nos dan información de las variaciones de temperatura de esa época.

¿Te fijaste en los anillos de crecimiento de la foto de antes del xilópalo? Foto: Mireia Querol

Dan información sobre procesos geológicos

Los fósiles nos dan información sobre procesos geológicos. Como la deriva continental, la existencia de océanos antiguos, cadenas montañosas….

 

¿Cómo es posible que exista la misma especie de fósil en África que en Sudamérica? Solo puede explicarse por el movimiento de los continentes.

 

¿Cómo puede ser que haya conchas fósiles en la cima de una montaña? Porque hace millones de años allí había un mar.

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Esqueletos completos de Mesosaurus encontrados en Brasil y fragmento de columna de Mesosaurus encontrado en Sudáfrica. Foto: Mireia Querol

Los fósiles guía ayudan a datar las rocas

Mención especial a los fósiles guía. ¿Qué son los fósiles guía?

 

Los fósiles guía son fósiles exclusivos de una época geológica. Así, si encontramos este tipo de fósiles en una roca, automáticamente sabemos la edad de esa roca con bastante precisión.

 

Ejemplos de fósiles guía precisos: ammonoideos, graptolitos, conodontos foraminíferos.

fosiles guia fossil guia ammonite ammonoideo ammonits
Ejemplos de amonites, útiles para datar estratos marinos del Mesozoico. A,B,C=Phylloceras; C,D=Ptychophylloceras; E,F=Calliphylloceras; G=Juraphyllites. Foto: Antonov

Cómo saber la antigüedad de un fósil. Métodos de datación de fósiles

Una de las preguntas sobre fósiles que me han hecho más de una vez es cómo pueden saber los años que tiene un fósil. 

 

Los métodos de datación de los fósiles son variados y no son perfectos. Además, contra más antiguo es un fósil,  menos precisión. 

Así que los fósiles y los yacimientos se suelen datar con más de una técnica. 

 

Las técnicas de datación de los fósiles son de dos tipos: directas (datación absoluta) e indirectas (datación relativa).

Datación absoluta

La datación absoluta es más precisa que la relativa. Se basa en las características físicas de la materia y seguro que al menos la primera técnica, te suena.

Datación de fósiles radiométrica

Repaso rápido del átomo: un núcleo con neutrones y protones y electrones orbitando alrededor. 

Puede haber átomos que son del mismo elemento, pero no tienen el mismo número de neutrones. Entonces, estos átomos entre ellos se llaman isótopos.

carbono 12 13 14 datacion radiometrica fosiles
Carbono 12: 6 protones+6 neutrones. Carbono 13: 6 protones + 7 neutrones. Carbono 14: 6 protones + 8 neutrones. Imagen: Skeptical Science

Si quieres profundizar, mira este vídeo: 

Pues la datación radiométrica se basa en la velocidad de desintegración de isótopos radioactivos de los fósiles y rocas.

 

Los isótopos radioactivos son inestables, así que se transforman en otros más estables emitiendo radiación a una velocidad que conocen los científicos.

 

Si comparas la cantidad de isótopos inestables con los estables, puedes estimar el tiempo que ha pasado desde que se formó el fósil y roca.

Radiocarbono o Carbono 14

Este método me flipó cuando me lo explicaron en el cole y lo entendí. A ver si te pasa lo mismo.

 

Los seres vivos tenemos una relación constante entre C12 y C14. 

 

Al morir, la relación cambia porque el cuerpo no incorpora C14 nuevo. En 5730 años, el C14 se reduce a la mitad.

 

Midiendo la cantidad de radiactividad y la diferencia entre C12 y C14 que aún queda en su cuerpo, se puede datar cuando murió el ser en cuestión.

 

La antigüedad máxima de datación por este método son 60.000 años, cuando el C14 ha desaparecido del todo. Solo se usa pues en fósiles recientes.

 

Mira este vídeo si te queda alguna duda:

Berilio 10-Aluminio 26

Se puede usar en fósiles y rocas de 10-15 millones de antigüedad, ya que el periodo de desintegración es mayor que el del C14.

Potasio-Argón (40K/40Ar)

Para datar rocas y ceniza volcánica de más de 10.000 años.

 

Por ejemplo, se usó para datar las huellas de Laetoli, la prueba de bipedestación más antigua de nuestro linaje. Casi seguro que dejadas por varios individuos de Australophitecus afarensis.

Series del Uranio (Uranio-Torio)

Usando isótopos de uranio, se aplican diversas técnicas.

Esta datación se utiliza en estructuras de carbonato de calcio (como los corales) y depósitos minerales en cuevas (espeleotemas).

Calcio 41

Se utiliza para datar restos óseos de entre 50.000 y 1.000.000 años.

Datación de fósiles por paleomagnetismo

Esta me encanta.

 

El polo norte magnético no siempre ha sido el mismo durante toda la historia de la Tierra. 

Pero los geólogos, que son muy listos, conocen las coordenadas geográficas del polo norte magnético de distintas  épocas.

 

Ahora viene lo bueno: algunos minerales tienen propiedades magnéticas y se dirigen hacia el norte magnético cuando están en disueltos, o mejor dicho, en suspensión acuosa. Por ejemplo, las arcillas. 

 

Si caen al suelo, quedan fijados mirando hacia dónde estaba el polo norte magnético en ese momento.

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Partículas magnéticas en el sedimento (marrón) orientadas hacia el polo norte magnético. Fuente: Understanding Earth, Press and Seiver, W.H. Freeman and Co.

Ya solo falta mirar hacia qué coordenadas están orientados los minerales en el yacimiento para asociarlo con una época geológica determinada.

 

Como el polo norte magnético ha estado varias veces en las mismas coordenadas geográficas, se obtiene más de una fecha de datación.

 

Según el contexto del yacimiento, se descartan algunas de estas fechas hasta llegar a la definitiva.

Datación de fósiles por termoluminiscencia óptica simulada

Casi nada el nombre de este método de datación. En realidad es sencillo:

 

Algunos minerales, como el cuarzo, feldespato o la calcita, van acumulando modificaciones en su estructura porque están constantemente sometidos a la radiación que nos llega del espacio.

 

Si este mineral lo calientas o iluminas, la estructura cristalina vuelve a su estado original y emite luz cual Gusiluz.

 

Contra más luz, significa que más se ha modificado la estructura. Y por lo tanto, que lleva acumulado más tiempo de radiación cósmica.

datacion de fosiles por termoluminiscencia fossils datacio
Termoluminiscencia de la fluorita. Foto: Mauswiesel

Si comparas la luz emitida con elementos ya datados, puedes obtener el tiempo que ha estado expuesto el mineral a la radiación y por lo tanto, lo viejo que es.

 

Solo se pueden datar muestras que hayan estado protegidas de la luz solar o del calor de más de 500ºC.  Si no, se reinicia el reloj al liberarse la energía de manera natural.

Resonancia paramagnética electrónica (ESR)

Muy resumidamente, en la resonancia paramagnética electrónica (electro spin resonance), se aplica radiación a la muestra a datar y se mide la energía absorbida. 

 

Como es un método bastante complejo, para no extenderme más puedes ver más información en la web del CENIEH.

Datación relativa

Los fósiles no se datan directamente como en los casos anteriores, sino que se hace según el contexto en el que se encuentran:

 

  • Si están asociados a fósiles guía o a objetos de los que se conoce la antigüedad.
  • Según el estrato en el que se encuentran.

Los estratos son las distintas capas de rocas que se ordenan según la profundidad.

 

La estratigrafía dice que las rocas y fósiles más antiguos son los más profundos, mientras que los más modernos son los más superficiales.


Lógico, si pensamos que no han tenido tanto tiempo para dipositarse en el sustrato. Igual que en la montaña de la ropa sucia la más antigua es la que lleva días y días ahí debajo.


Evidentemente, si hay terremotos u otros movimientos de tierras la datación sería incorrecta. Por lo que hay que combinarla con otros métodos, como decía al principio, para ajustar más la antigüedad.


Aquí puedes jugar con este interactivo de las distintas eras geológicas: 

Ya eres un crack de los fósiles

Si has llegado hasta aquí, ya sabes lo que necesitas saber sobre fósiles a nivel usuario e incluso un poco más.

 

Prueba a contarle el paleomagnetismo a alguien o a explicarle qué es un coprolito y me cuentas su reacción en los comentarios.

Foto de portada: Tarbosaurus. Foto: Mireia Querol

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Mireia Querol

Soy una bióloga que ha hecho de la biología un estilo de vida. Como dijo Baba Dioum, Solo conservamos lo que amamos, amamos solo lo que entendemos y entendemos solo lo que conocemos. Y aquí estoy, intentando ayudarte a que conozcas la naturaleza para amarla y conservarla.
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José Herrero

Qué chulo, qué bien explicado y hay conceptos que nunca había leído.
Gracias Mireia y enhorabuena