Paleontología

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Publicado por t800 03/03/2009 @ 10:07

Tags : paleontología, ciencia

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Paleontología

Esqueleto de tiranosaurio del Instituto de Paleontología Miquel Crusafont.

La Paleontología (del griego palaios= antiguo, onto= ser, logos= ciencia) es la ciencia que estudia e interpreta el pasado de la vida sobre la Tierra a través de los fósiles. Se encuadra dentro de las Ciencias Naturales, posee un cuerpo de doctrina propio y comparte fundamentos y métodos con la Geología y la Biología, con las que se integra estrechamente.

Entre sus objetivos están, además de la reconstrucción de los seres vivos pretéritos, el estudio de su origen, de sus cambios en el tiempo (evolución y filogenia), de las relaciones entre ellos y con su entorno (paleoecología, evolución de la biosfera), de su distribución espacial y migraciones (paleobiogeografía), de las extinciones, de los procesos de fosilización (tafonomía) o de la correlación y datación de las rocas que los contienen (bioestratigrafía).

La Paleontología permite entender la actual composición (biodiversidad) y distribución de los seres vivos sobre la Tierra (biogeografía) -antes de la intervención humana-, ha aportado pruebas indispensables para la solución de dos de las más grandes controversias científicas del pasado siglo, la evolución de los seres vivos y la deriva de los continentes, y, de cara a nuestro futuro, ofrece herramientas para el análisis de cómo los cambios climáticos pueden afectar al conjunto de la biosfera.

La finalidad primordial de la Paleontología es la reconstrucción de los fósiles, no sólo de sus partes esqueléticas, sino también las partes orgánicas desaparecidas, restituyendo a los seres fosilizados, el aspecto que tuvieron en vida, sus actitudes, etc. Para ello se vale de los mismos principios ya establecidos: actualismo, anatomía comparada, correlación orgánica y correlación funcional.

La paleontología moderna sitúa la vida antigua en su contexto a través del estudio de cómo los cambios físicos en la geografía mundial y el clima han afectado a la evolución de la vida, de cómo los ecosistemas han respondido a estos cambios y se han adaptado al medio ambiente cambiante y de cómo estas respuestas mutuas han afectado a los patrones actuales de biodiversidad.

Se puede considerar a la Paleontología como una división temporal de la Biología. La Biología facilita una información acerca de los seres vivos sin la cual es imposible hacer una interpretación correcta de los fósiles (esta es una de las bases del actualismo). La Paleontología, por su parte, pone de manifiesto e informa al biólogo cuál fue la vida del pasado y su evolución, constituyendo de esta forma la vertiente histórica de la biología.

Los fósiles tienen un valor intrínseco ya que su estudio es fundamental para la Geología (correlaciones, reconstrucciones paleoambientales...). En cuanto al aspecto aplicado son numerosos los ejemplos que relacionan ciertos organismos con la génesis de yacimientos minerales (como el fitoplancton con el petróleo, el carbón, los fosfatos, etc.). La geología histórica es inconcebible sin el apoyo de los datos paleontológicos que nos dan información sobre Paleogeografía, Paleoclimatología, Paleoecología, quimismo de las aguas, etc.). De la misma forma la Paleontología necesita de otras disciplinas como la Bioquímica, la Física o las Matemáticas (especialmente la Estadística).

Los límites físicos de los fósiles representan áreas de debilidad, ya que la constitución química es diferente de la matriz que los incluye. Por tanto, para separarlos se puede usar métodos de percusión (martillo y cincel).

Se usan en función de la naturaleza de los fósiles y la roca.

Mediante una técnica llamada disgregación química, se trata de agua con detergentes que disminuyen la tensión superficial en la interfase arcilla-agua para rocas arcillosas o limos. El agua oxigenada tiene un efecto similar. Los ácidos también son usados ampliamente utilizados en la extracción de fósiles: ácido clorhídrico (ClH), ácido fluorhídrico (FH), ácido nítrico (NO3), ácido fórmico o ácido acético.

Hay que distinguir técnicas dependiendo del tipo de roca.

Se utilizan líquidos pesados como el bromoformo (CHBr3, pe 2.89) y tetrabromoetano (C2H2Br4, pe 2.96), pero son muy tóxicos. La alternativa más segura es el uso de politungstato de sodio (3Na2WO4.9WO3.H2O) soluble en agua lo que permite variar su Pe. La ideal es 2.75 o ligeramente más alto para evitar problemas de viscosidad alta y precipitación. Se realiza una filtración con tamices de tamaño adecuado en función de los grupos fósiles.

Se llevan a cabo cuando los fósiles y microfósiles poseen una composición igual que la de la matriz.

La consolidación o endurecimiento es necesario para la conservación y manipulación de muchos ejemplares. Los adhesivos y consolidantes deben ser fácilmente eliminables en caso necesario. Para aquellos fósiles que hayan sufrido métodos de extracción mecánica se realiza un sellado de fracturas con resinas de acetil-polivinilo y poli-metil-metacrilato solubles en etil-acetato. La última se contrae cuando se seca por lo que no se puede utilizar como consolidante. El cianocrilato se utiliza para reparar pequeñas piezas de fósiles (su estabilidad es desconocida y es prácticamente insoluble). Los métodos químicos de preparación necesitan de adhesivos y consolidantes que protejan a los fósiles del ataque químico y como armazón y refuerzo. El polibutil-metacrilato, poli-metil-metacrilato y cianocrilato son adhesivos de resistencia similar a los ácidos. En todos los métodos de preparación es necesario llevar un meticuloso control de todos los pasos realizados.

Al principio



Paleontología de dinosaurios

Museo de Campo de Historia Natural; Chicago, Illinois,  Estados Unidos.

La dinosaurología es una disciplina derivada de la paleontología fruto del inmenso interés que generan los animales mesozoicos conocidos como dinosaurios. Gracias a esta investigación se pueden responder a varios interrogantes, entre los que destacan dos: la relación filogenética entre los dinosaurios y los taxones actuales, y las razones de su extinción. El primero nos permite reconstruir el árbol filogenético y el segundo predecir los efectos que ocurrirían de repetirse la catástrofe que acabó con tales animales. Su nombre proviene de la propia palabra dinosaurus (reptil enorme) y logos (ciencia).

La primera pista de que los dinosaurios existieron fue un diente. En 1824, William Buckland, profesor de geología, estudió un gran diente hallado en una cantera de pizarra de Oxfordshire. Buckland puso el nombre de Megalosaurus al dinosaurio propietario de aquel diente gigantesco. El Megalosaurus fue el primer dinosaurio que tuvo nombre propio. Cuando se encontraron los demás dientes, seguían perfectamente anclados en la mandíbula del animal.

Gideon Mantell, médico en Lewes, Sussex (Inglaterra), era aficionado a la paleontología. El doctor Mantell y su esposa Mary Ann pasaban las vacaciones en los valles del sur, en busca de fósiles. Tanta era su afición, que incluso convirtió parte de su hogar en museo para exhibir sus hallazgos. Un día, el médico y su esposa salieron a hacer las visitas de costumbre. Mientras el médico atendía a sus pacientes, su mujer examinaba las piedras que se utilizaban para reparar el pavimento de la carretera. Entonces, encontró en una roca un enorme diente fósil. Cuando Mary Ann mostró a su marido el hallazgo, él quedó entusiasmado. Mantell encontró la cantera de donde procedían las rocas y encontró más dientes y algunos huesos.

Mandó sus hallazgos al Barón Cuvier, un paleontólogo de fama internacional, y le pidió que los identificara. Sin embargo, en primera estancia el científico se mostró incapaz de clasificar al animal.

La solución al enigma llegó cuando el médico vio a un reptil actual, una iguana, conservado en formol. Aunque claramente de mayor tamaño, los dientes que su esposa había encontrado eran muy parecidos a los de una iguana. Mantell comprendió que debieron pertenecer a un reptil gigantesco. Llamó a esta extinta criatura Iguanodon, que significa "dientes de iguana". Si bien su primera reconstrucción de 1834 no concuerda demasiado con la idea actual de la forma de este dinosaurio, Mantell fue un destacado pionero en el descubrimiento de los dinosaurios.

En 1841 Owen dio su famosa conferencia, en la que presentó los dinosaurios como un tipo de animal desconocido hasta el momento. Se refirió al Iguanodon y a otros dinosaurios. Sus ideas diferían de las de Mantell. El Iguanodon de Owen tenía algunas partes tomadas de un cocodrilo, y otras más parecidas a las de un elefante o un hipopótamo. Pero la púa del dedo seguía todavía en el extremo del hocico. Owen tuvo la oportunidad de plasmar sus ideas en figuras de tamaño real. En 1854, el escultor Benjamin Waterhouse Hawkins inició la realización de modelos de dinosaurios con destino al Parque del Palacio de Cristal, al sur de Londres, y Owen dirigió los trabajos. Éstos todavía están expuestos, aunque el Iguanodon se parece más a un escamoso rinoceronte que a un dinosaurio.

En 1878, en las profundidades de una mina de carbón, en Bélgica, un grupo de mineros efectuó un hallazgo de gran calibre: un fósil de Iguanodon. De hecho, fue el primero de muchos otros esqueletos que se encontrarían luego. Se encontraron dos tamaños diferentes de Iguanodon. Uno medía 9-10 metros de longitud, y el otro era más pequeño, de unos 5-6 metros. Algunos expertos creen que se trata de dos taxones diferentes dentro de Iguanodon. Otros consideran que los fósiles son del mismo tipo. Los dinosaurios más corpulentos son machos y los más pequeños, hembras. Los descubrimientos en Bernissart fueron extraordinarios. Un total de 39 esqueletos completos o casi completos de Iguanodon fueron esmeradamente extraídos y llevados a la superficie. El Real Museo de Historia Natural de Bruselas envió a su mejor paleontólogo para organizar el trabajo. El descubrimiento produjo un gran cambio en la forma de dibujar el Iguanodon. Durante 25 años perduró la idea de Richard Owen del Iguanodon como una criatura parecida a un robusto rinoceronte, pero el hallazgo de los mineros de Bernissart cambió por completo aquella imagen. Costó tres años desenterrar todos los esqueletos. El equipo trabajó en condiciones extremadamente difíciles: el lugar era estrecho, oscuro y peligroso. Cuando todos los restos se trasladaron sin novedad a Bruselas, empezó la tarea de conservación y agrupación de los fósiles.

Nunca se habían encontrado tal número de esqueletos de un mismo tipo de dinosaurio juntos. Esto dio al museo de Bruselas la ocasión de profundizar en el conocimiento y morfología correcta de Iguanodon. Louis Dollo fue el paleontólogo encargado, y a ello dedicó 40 años de estudio (la mayor parte de sus años de trabajo). A medida que iba estudiando los fósiles, Dollo fue capaz de descifrar muchos de los misterios en torno al Iguanodon, incluyendo dónde estaba realmente situado "el cuerno del hocico". Los científicos empezaban a poner en duda la idea de que los dinosaurios eran criaturas pesadas y parecidas a los elefantes. Algunos expertos creían que eran más ligeros, y parecidos a las aves. Dollo estaba de acuerdo con estas nuevas teorías y reconstruyó los esqueletos de los Iguanodon en posición erguida. El trabajo se realizó en una antigua capilla, que fue usada como laboratorio del museo. En sus esfuerzos por mostrar una imagen real del Iguanodon, Dollo estudió ciertos animales vivos. Diseccionó aves no voladoras, como el emú, para descubrir cómo debían de haberse movido los dinosaurios. También se dedicó a dibujar reptiles actuales, como camaleones y cocodrilos, para averiguar cómo se pudo haber alimentado el Iguanodon. Por último, se creó una nueva imagen de Iguandon, totalmente distinta de las anteriores. Ya no parecía un lagarto o un rinoceronte. El dinosaurio de Dollo era gigante, estaba en posición erecta, como un walabí, tenía el cuello de ave de un emú y caminaba sobre dos patas. Su "cuerno en el hocico" se había convertido en una gran púa situada en las patas delanteras. Dollo creía que el Iguanodon tenía la lengua larga como una jirafa para coger las hojas de los árboles. Esto se debe a que descubrió un gran orificio en la base de la mandíbula inferior de este dinosaurio. Los científicos descubrieron posteriormente que Dollo se había equivocado respecto a la lengua, pues el orificio que había observado no era más que un hueso roto. Dollo suponía que usaba la cola para sostenerse cuando se erguía sobre sus patas traseras a fin de llegar a las ramas más altas. Su interés por describir no sólo los dinosaurios sino su estilo de vida, modificó la actitud de los científicos. Los especialistas actuales han continuado el trabajo de Dollo. Además de estudiar los esqueletos fósiles también se ocupan de averiguar cómo vivían los dinosaurios.

David Norman fue el primer paleontólogo moderno que volvió a examinar en profundidad todos los datos sobre el Iguanodon. Estudió de nuevo su esqueleto y los datos de Dollo. Su investigación le condujo a una conclusión de gran relevancia: este animal, al contrario de lo que Dollo creía, no caminaba siempre sobre dos patas, sino que la mayoría de las veces se movía a cuatro patas. El Iguanodon tenía la cola dirigida hacia arriba. Esta particularidad le obligaba a inclinarse hacia delante. Por lo tanto, el animal mantenía una postura muy diferente a la que Dollo le había atribuido. Un estudio más detallado de los esqueletos de Dollo, mostró que su equipo había roto la cola del Iguanodon para dar a los dinosaurios una postura erguida. Las "manos" estaban hechas para caminar. Con el cuerpo inclinado hacia delante, las manos podían llegar al suelo más fácilmente. Los tres dedos del medio tienen unas articulaciones que les permiten doblarse hacia atrás. Los dedos terminan en unas garras planas y anchas, casi como pezuñas. Por lo tanto, el Iguanodon seguramente caminaba sobre cuatro patas. El Iguanodon tenía las muñecas suficientemente fuertes para soportar su peso. En la muñeca los huesos se mueven libremente para facilitar el movimiento. En la muñeca del Iguanodon los huesos están fuertemente soldados para poder soportar el peso del animal caminando o corriendo. El Iguanodon tenía un hueso especial en medio del pecho. La explicación más evidente para este suceso es que su finalidad era fortalecer la parte más débil del tórax, la situada entre los hombros. Esta zona debía de soportar una gran presión cuando el Iguanodon caminaba sobre las cuatro patas. El hueso fortalecedor era, pues, muy útil.

Andrew Carnegie nació en Dunfermline, Escocia, en 1835. Su familia era pobre, por lo que, cuando él apenas tenía once años emigró a América en busca de una vida más clemente. Encontró lo que buscaba, pues tras ser fogonero de calderas a los 13 años, pasó a dirigir una compáñía de ferrocarriles. Los trenes necesitaban acero, y así fundo en Pittsburgh una enorme fundición de hierro y acero. De esta manera se convirtió en el "Rey del Acero" y amasó una inmensa fortuna. Pero Carnegie era un hombre de una excepcional generosidad. Sus donativos causaron sensación en Gran Bretaña y los Estados Unidos, pero él ambicionaba, por encima de todo, un dinosaurio para exhibirlo en el museo que acababa de fundar en Pittsburgh. En Wyoming, un grupo de investigadores del museo descubrió finalmente dos esqueletos de Diplodocus incompletos. Con los huesos se pudo montar un gran esqueleto, el mayor de cuantos se habían reconstruido. El rey Eduardo VII del Reino Unido vio el dibujo de un Diplodocus en la casa que Carnegie tenía en Escocia y quiso que Carnegie le enviara una copia para exhibirla en Londres. Carnegie accedió encantado, y siguió invirtiendo millones en nuevas excavaciones. Sus expertos, sobre todo, Earl Douglas, desenterraron muchos más especímenes, incluyendo Allosaurus, Apatosaurus, Camarasaurus y Stegosaurus. La réplica a tamaño natural de su primer hallazgo, un Diplodocus, aún puede verse en la sala principal del Museo de Historia Natural de Londres.

A partir de 1870 se descubrieron numerosos y sorprendentes huesos de dinosaurios en Estados Unidos. Empezó una carrera para encontrar nuevos tipos de dinosaurios a lo largo de Montana, Wyoming y Colorado, y se llegó a tal extremo que aquella rivalidad entre paleontólogos se conoce hoy como Guerra de los Huesos. Los protagonistas de la Guerra de los Huesos fueron dos distinguidos catedráticos de paleontología: Edward Drinker Cope (1840-1897), de la Universidad de Pennsylvania, y Othniel Charles Marsh (1831-1899), de Yale. Ambos habían sido amigos en el pasado, pero siguieron caminos distintos y a veces pusieron nombres distintos a un mismo animal.

La rivalidad entre aquellos dos hombres empezó en 1870. Cope logró montar el esqueleto de un extraño plesiosaurio al que llamó Elasmosaurus (que significa "lagarto con placas") y escribió a Marsh, invitándole a verlo. Sin embargo, Marsh pronto indicó a su anfitrión que había colocado la cabeza al final de cola, por lo que había cometido un error enorme.

Mientras tanto, noticias desde el oeste indicaban que se estaban descubriendo montones de enormes huesos de dinosaurio. En cierto lugar, un pastor incluso se había hecho una cabaña con los huesos de un gran dinosaurio. No pasó mucho tiempo sin que los cazadores de fósiles se enteraran y corrieran a excavar la zona. En 1877, un maestro de escuela, Arthur Lakes, encontró varios huesos gigantescos cerca de un pueblo llamado Morrison, en el estado de Colorado (Estados Unidos). Finalmente, decidió enviar sus hallazgos a O.C. Marsh. Al mismo tiempo, otro maestro de escuela llamado O.W. Lucas realizaba descubrimientos parecidos en Canyon City, al sur de Morrison, y los mandó al profesor Cope. Así, mientras Cope financiaba la expedición de Lucas, Marsh patrocinó la de Lakes. De esta manera continuó la competencia entre estos dos hombres hasta 1889. Durante este tiempo, sus equipos encontraron toneladas de fósiles de dinosaurio en Como Bluff (Wyoming), Judith River (Montana), Canyon City y Morrison (Colorado). También hallaron los primeros esqueletos enteros de dinosaurios gigantes.

En 1888, John Bell Hatcher visitó Wyoming y descubrió uno de los dinosaurios más extraños del momento. En un profundo cañón encontró un gran cuerno y un gigantesco esqueleto de dinosaurio. Lo envió a Marsh, quien le puso el nombre de Triceratops: "cara de tres cuernos". Alcanzaba el peso de un elefante macho y medía unos 9 metros de longitud. Vivió a finales del Cretácico en Estados Unidos. Tenía un cuerno corto en el hocico y dos frontales largos. El descubrimiento del Tyrannosaurus rex realizado por Barnum Brown animó al mundo científico. En 1902 Brown descubrió, en Montana, un esqueleto incompleto de un gran dinosaurio carnívoro, que envió al Museo Americano de Historia Natural en Nueva York. En 1905, Henry Fairfield Osborn lo descubrió por primera vez, y le dio el nombre de Tyrannosaurus rex, para enfatizar así el supuesto dominio que debió tener sobre las demás criaturas coetáneas. Para transportarlo fueron necesarios cuatro caballos.

En 1964, John Ostrom tropezó con unas garras de dinosaurio que sobresalían de la rocaen Bridger, Montana. La pata con tres dedos prensiles que descubrió para la Universidad de Yale se diferenciaba de todas las encontradas hasta entonces. No era como las de las aves y tenía uñas en forma de hoz, muy afiladas. Por eso, Ostrom llamó al animal al que pertenecieron Deinonychus, que significa "garra terrible".

En 1983, un joven paleontólogo aficionado llamado Bill Walker se encontró por casualidad una enorme zarpa en forma de hoz, enterrada en una cantera de Surrey, Inglaterra. Aunque al intentar extraerla del barro la fragmentó, Walker pudo pegar los trozos. No obstante, buscó en todos los libros de fósiles que tenía, sin encontrar nada sobre aquella garra. Y llamó a los expertos, lo que condujo a uno de los hallazgos de dinosaurios más emocionantes de los últimos tiempos. Los expertos del Museo Británico descubrieron en primavera, enterrado en las proximidades (en la mina de Greda), el gigantesco esqueleto al pertenecía la zarpa. Se comprobó que correspondía a un dinosaurio desconocido hasta entonces. Los periódicos se enteraron pronto del hallazgo. Pasaron tres años hasta que los expertos estuvieron satisfechos con su obra: un esqueleto completo. Lo llamaron Baryonyx walkeri en honor del descubridor de la garra, que se apellidaba Walker. El Baryonyx era un carnívoro del tamaño de un autobús.

En octubre de 1991, un grupo de estudiantes dirigido por Paul Sereno, de la Universidad de Chicago, realizaron una expedición de prácticas al Valle de la Luna en Argentina, para encontrar fósiles. Justo cuando el estudiante Ricardo Martínez ser marchaba, cansado de no encontrar nada, vio algo en un montón de cascotes; algo que centelleaba bajo el sol. Martínez depositó su hallazgo en el suelo con cuidado y se puso a limpiarlo junto con Paul Sereno. Y aunque al principio pensaron que se trataba de un cocodrilo, cuando siguieron excavando en busca de otros hueso desenterraron un esqueleto casi completo. Quedó en evidencia que se trataba de un dinosaurio. El fósil fue embalado cuidadosamente y llevado al laboratorio del Doctor Sereno. El dinosaurio resultó haber vivido en los albores de la Era de los Dinosaurios y acechaba a sus presas por el paisaje triásico. Sereno lo llamó Eoraptor lunensis, que significa "Ladrón del amanecer".

Ya que se puede considerar a la dinosaurología como una especialización de la Paleobiología, los principios de investigación en que se basan son los mismos: anatomía comparada y actualismo biológico. Se basan tanto en fósiles corporales como en huellas, así como en el Principio de Correlación de las Partes enunciado por Cuvier.

Una vez han sido desenterrados los huesos, se envían al laboratorio donde se realizan los procesos de restauración.

En todo el mundo se han encontrado restos de dinosaurios, casi siempre durante expediciones científicas organizadas, pero también a veces fruto de la casualidad. Algunos de los dinosaurios han sido encontrados en lugares muy distantes. Por ejemplo, se han encontrado Brachiosaurus en América del Norte, Tanzania (África) y Portugal (Europa).

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Instituto de Paleontología Miquel Crusafont

Sala repleta de dinosaurios en el museo del IPMC

El Instituto de Paleontología Miquel Crusafont es una institución científica de Sabadell, Cataluña, fundada en 1969 por el paleontólogo español Miquel Crusafont. La institución se especializa en la paleontología de animales vertebrados. Inicialmente se llamaba Instituto Provincial de Paleontología, y dependía de la Diputación de Barcelona.

Tradicionalmente, la institución se ha basado en una ideología doble, dando importancia sobre todo a investigación y a la educación. En cuanto a la investigación, el Instituto se dedica principalmente al estudio de los vertebrados prehistóricos, la evolución de los primates, y el desarrollo de la geología y fauna durante el Neógeno.

Por otra parte, el Instituto juega un papel importante en la educación por medio del museo que posee en Sabadell, la ciudad natal de Miquel Crusafont. Dicho museo posee la colección de fósiles más importante de toda España. La mayoría de los fósiles conservados son de mamíferos prehistóricos hallados en diferentes puntos de la geografía catalana, aunque también destacan la réplica de un Triceratops, o el cráneo de un Tyrannosaurus. Se ofrecen visitas guiadas por grupos escolares y se cede material educativo.

Finalmente, el Instituto también ofrece posibilidades de formación, ya que imparte cursos de posgrado y doctorado en paleontología.

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Source : Wikipedia