Apuntes Paleozoología PDF

Preview

Summary

Download Apuntes Paleozoología PDF

Description

Paleozoología

2012-2013

Tema 1: Introducción 1.1 Conceptos ¿Qué es un fósil? Es cualquier signo de actividad orgánica en una roca. Ejemplo: perforación de un molusco. Los que mantienen parte de su estructura anatómica o restos de actividad (moldes). Gaia: Lis vanuli: nos obliga a los científicos a que no veamos la tierra como una vida aislada. La tierra es un sistema complejo entre la vida y la tierra. En ciencia las propiedades no son aditivas, son sistemas complejos, por ello hay que estudiar la tierra y la vida. La clave del éxito de la paleontología ha sido mostrar la historia de la vida a través del tiempo, mediante el descubrimiento de los fósiles se pudo hacer la historia de la vida. La paleontología es relevante en la comprensión de nuestros orígenes, y en el estudio de otras disciplinas como el cambio en el clima y la biodiversidad, la evolución y la datación de las rocas. La paleontología es parte de las ciencias naturales y es la clave para la reconstrucción de la historia de la vida. Pero no siempre se ha aceptado la paleontología como tal, en la antigüedad fue totalmente rechazada. Más tarde se comprobaron hipótesis científicas que intentaban entender el mundo. La ciencia consiste en la comprobación de hipótesis, no se limita a certezas absolutas, se utilizan las matemáticas. En la antigüedad y en la época medieval, se creía que los fósiles eran mágicos y místicos. Las observaciones realizadas en los siglos 16 y 17 mostraron que los fósiles eran los restos de plantas y animales antiguos. En 1800 muchos científicos aceptaron la idea de la extinción. Treinta años más tarde la mayoría de los geólogos aceptan que la Tierra era muy antigua. En 1840 se vieron las divisiones principales en el tiempo, el registro estratigráfico, se había establecido por el uso de los fósiles. En este mismo año se observó que los fósiles muestran la dirección en la historia de la vida, y en 1860 esto había sido explicado por la evolución. La investigación en paleontología tiene muchas facetas, incluyendo la búsqueda de nuevos fósiles y el uso cuantitativo de métodos para responder a preguntas sobre la paleobiología, paleogeografía, la macroevolución, el árbol de la vida y del tiempo estratigráfico. El árbol de la vida Las arqueas viven en ambientes extremos: Minas del Río Tinto. Destacamos las cianobacterias, son muy primitivas cuyas estructuras se conservan en las rocas. Son los estromatolitos de 4000/3800 millones de años (Santa Pola). Estas absorben CO2 y desprenden O2. Las diferencias entre bacterias y protistas: el protista tiene un núcleo (célula eucariota). Las bacterias son procariotas. Los protistas tienen una membrana donde dentro hay gránulos entre ellos y el núcleo, también tienen plastos. Simbiogénesis es típico de Eucarya, asociación de corpúsculos que al simbiogénesis lo que sale tiene unas propiedades diferentes a los primeros. En 1000 millones de años se produjeron cambios desde una bacteria a los eucariotas. Asociación de bacterias = Eucariotas. Plantas, Hongos y Animales se diferencian en las cadenas metabólicas. La diferencia entre macrófitos y animales (metazoos) es que tienen muchas células especializadas en diferentes tejidos y organismos que dan lugar a diferentes embriogénesis. Metazoos ↔ Macrófitos Metazoos ocurren hace 550 millones de años, posiblemente se formaron antes de los hongos pero no hay registro fósil. Anteriormente a los metazoos tenemos organismos que no tienen verdaderos tejidos grandes, hace 600 ma. Luca: organismo ancestral, se daban las arqueas, bacterias, simbiogénesis = eucariotas, animales. En el cámbrico es donde aparece la mayor diversidad. Tafonomía: todos los procesos geoquímicos de fosilización, rocas sedimentarias que son las únicas que tienen fósiles. Animal que muere hasta que es descubierto. 1ª Pregunta: ¿Dónde se encuentran los fósiles?

Paleozoología

2012-2013

En la litosfera, interpretados como parte de las Series o Secciones estratigráficas, construidas por diferentes estratos y otras unidades litológicas de las Rocas Sedimentarias que se forman en las cuencas de sedimentación. “Los estratos son las páginas del Libro de la Tierra cuyas palabras son los Fósiles” Las rocas sedimentarias se forman en las cuencas de sedimentación. Bajo la litosfera es material fundido. La orogenia alpina esta activa y es la más reciente, creación de los Alpes. En las zonas altas o cercanas a los continentes podemos ver fósiles. Meteorización o erosión (examen): acción química de la atmosfera (nieve, hielo, agua, potencial hídrico, etc.) destruye la roca que cae a través de los lagos y ríos para terminar por caer en el océano (cuenca de sedimentación). Al comenzar la era secundaria (Triásico, encuentro animales marinos que nos dan información del ambiente) no estaba Valencia, por eso aquí no hay nada de nada. Sedimento: fragmento de roca acumulado en una zona más baja junto con restos orgánicos que forman la roca sedimentaria. A-Litosfera-orogenias La litosfera no es una capa única, la parte más externa está construida por una serie de placas de diferentes tipos, debido al movimiento de la tierra y a los movimientos magnaticos las placas se mueven y a veces convergen entre sí. Es difícil encontrar rocas antiguas, ya que si convergen una sube y la otra baja hacia abajo y se recicla. *Garbi: zona sierra Sagunto en Teruel -Orogenia caledoniana: movimientos tectónicos ocurridos hace aproximadamente 400 millones de años. Escocia, península Escandinava, Canadá, Brasil, Norte de Asia y Australia. Esta es la más importante. -Orogenia hercínica o varisca: ocurrió en numerosos puntos del globo terrestre hace 300 millones de años y fue más importante que el plegamiento caledoniano. Este plegamiento afectó a gran parte de Europa centro-occidental, los Urales, los Apalaches, América del Norte, Tasmania, la Meseta Castellana, etc. Es la más conocida. Tanto la Meseta castellana como los Apalaches -Orogenia alpina: plegamiento orogénico del período terciario, el que todavía no ha cesado. Se inició hace 62 millones de años, con el que se formaron, entre otros, el sistema alpino-Himalaya, que se extiende desde la Cordillera Cantábrica, los Pirineos y los Alpes hacia el Este, pasando por el Cáucaso, hasta unirse con el mayor núcleo orogénico de ese momento, el Himalaya. También tienen su origen en esta orogénesis las cordilleras mediterráneas meridionales, como las Cordilleras Béticas y el Atlas, o las Montañas Rocosas y los Andes en el continente americano. Es la que estamos viviendo, los pirineos. Estudiamos los estratos yendo al campo: -Corales se ven de una forma peculiar con el paso del tiempo - Las secciones se deben ver de lejos. -Estratos para ver las secciones, formación, miembro o capa. 2ª Pregunta: ¿Qué aspecto tienen los fósiles? Son como “objetos pétreos” o juegos de la naturaleza, “Ludus naturae”, formados por distintos materiales. A) Carbonatos: ejemplo los moluscos por su carbonato cálcico de las conchas frecuente en bivalvos, trilobites, braquiópodos articulados. B) Fosfatos: ejemplo los humanos, braquiópodos inarticulados (língulidos), microfósiles (conodontos: elementos bucales de un grupo de cordados primitivos), dientes de peces primitivos

Paleozoología

2012-2013

(elasmobranquios), escamas dérmicas de tiburones primitivos, dromeosaurio, homo antecesor. Conchas de fosfato cálcico. C) Silicatos por reemplazamiento: ejemplo esclerito de holoturia (equinodermata), bivalvo del triásico. D) Componentes metálicos: ejemplo pirita (Amonites en siderita y pirita) Tafonomía: -Trilobites -Braquiópodos: articulados -Braquiópodos: inarticulados -Conodontos ¿Cómo se interpreta? Mediante entidades producidas: 1. Moldes se ha producido un fósil, no hay nada orgánico. Se produce una forma, son moldes exteriores e interiores. Ejemplo de molde interno de bivalvo y externo de Amonites en una roca sedimentaría. 2. Huellas dejadas con sedimentos blandos, son las llamadas “Ichunitas” de dinosaurio y de quelonio. 3. Actividad del organismo: ejemplos como Trilobites, son las llamadas huellas “cruzianas”, otro ejemplo “coprolitos”, son el contramolde de las huella, es el relleno 3ªPregunta: ¿De dónde proceden los fósiles? A)- de las entidades Paleobiológicas: poblaciones de distintas especies que vivieron en tiempos pasados y que ahora forman el registro fósil del Fanerozoico. Los primeros metazoos datan del Cámbrico, 550 ma. Los fósiles de Ediacara tienen 600 ma. 4ª Pregunta: ¿Qué son? A) Son partes de antiguos organismos: 1. Restos de sus esqueletos 2. Restos de sus cochas B) Son señales de antiguos organismos: 1. Huellas de su actividad 2. Moldes de roca con forma orgánica (entidades producidas) Respuesta 1: los fósiles son los objetos de estudio de la paleontología y son: 1. Restos mineralizados de organismos que formaron parte de antiguas poblaciones vivientes, en determinados ecosistemas y bajo determinadas y concretas condiciones ambientales. Restos directos. a) Partes del organismo como caparazones o estructuras originales de los organismos: dientes de tiburón, conchas, caparazones o estructuras originales de los organismos (crinoideos: equinodermo, escleractinia: coral). b) Señales de actividad Ichnitas: pisadas de dinosaurios. 2. Producción tafonómica: restos indirectos, producción de moldes internos que son fragmentos de rocas con forma orgánica. Ejemplo Natica sp. (Gasterópodo del triásico de Henarejos, Cuenca); Costatoria sp. (Bivalvo del triásico de Calasparra, Murcia). 3. Huellas de su actividad: Ichnofósiles. Respuesta 2: A) Los fósiles son elementos de la litosfera, ya que se registran en las rocas sedimentarias y como elementos de distinta naturaleza mineral. Por tanto, su interpretación requiere el conocimiento de las Ciencias de la Tierra: la geología. Respuesta 3: B) Los fósiles fueron elementos de la biosfera, ya que son la producción de organismos que formaron parte de poblaciones de antiguos ecosistemas. Por tanto, su interpretación requiere el conocimiento de las Ciencias de la Vida: la biología. →La ciencia de la Paleontología, objetivos: -Conocer la historia de La Vida en la Tierra -Conocer los grandes eventos de Extinción y Recuperación de la biota a lo largo del tiempo geológico -Conocer la edad de los cuerpos litológicos y su correlación mundial (Bioestratigrafía, Cronoestratigrafía) -Conocer la posición de los continentes en otros tiempos geológicos (Paleogeografía). -Conocer los antiguos ecosistemas (Paleoecología)

Paleozoología

2012-2013

-Conocer su capacidad de aplicación (búsqueda de recursos minerales y conservación del medio ambiente) -Interpretar el “Cambio Climático actual” 5ª Pregunta: ¿Cómo se integran Geología y Biología en Paleontología? -El proceso es complejo y ha requerido de mucha discusión entre las múltiples hipótesis planteadas históricamente. -La investigación actual es interdisciplinar. -Se fundamenta en los principios básicos de la Geología -En la Teoría de la Tectónica de Placas: estudia las causas de los continuos cambios de la corteza terrestre. Estudios sobre distribución de fósiles plantearon la existencia de una Pangea: Alfred Wegener, Tectónica Global o de placas (varios autores a partir de los 60). -En la Teoría Tafonómica: estudia todos los procesos que tienen lugar para la formación de los fósiles. Desde el momento en que muere un organismo hasta que es desenterrado y convertido en fósil. La Tafonomía es la base de la Paleoecología, estudia el tránsito de la Biosfera a Litosfera. -En la Teoría Ecológica o Teoría de los Sistemas Ecológicos: Ramón Margalef, fue el primer catedrático de Ecología en España. La concepción teórica del funcionamiento y aspecto de los sistemas ecológicos, desde los individuos de diferentes especies hasta el conjunto de todos ellos dentro de áreas y su encadenamiento en el tiempo. Biodiversidad, Paleobiología y Paleoecología. -En la Teoría Evolutiva: engloba el estudio de todos los cambios de la Vida en la Tierra. La vida apareció en la Tierra hace unos 3800 Ma, las especies aparecen y se extinguen a lo largo del Tiempo Geológico. El cambio evolutivo (la especiación) es irreversible e indeterminable. No hay duda que nuestra especie está incorporada en los “homínidos”, así se complementa en la mayoría de las especies. Darwin (1809-1882): biólogo británico, sentó las bases de la moderna teoría de la evolución, al plantear el concepto de evolución de las especies a través de un lento proceso de selección natural. Esto chocaba con la doctrina cristiana, Medel influyo en el Neodarwinismo, actualmente Evodevo. - El Origen de las Especies - Neodarwinismo - Teoría Sintética - Stephen Jay Gould: equilibrio interrumpido - El debate continua entre microevolución y macroevolución ¿Qué separa una especie de otra? Un tipo de evolución o el equilibrio Interrumpido Stephen Jay Gould estudia el debate de la microevolución y la macroevolución, esto lo ve con los cambios en los fósiles. Homo antecesor es nuestro heredero y el heidelbergensis su heredero fue el Neandertal. Todos los procesos evolutivos en el tiempo es difícil de entender, estamos acostumbrados al tiempo histórico. La unidad de tiempo en geología es de 1000000 años. La gran extinción ocurre al final del Pérmico, final de la era 1ª y principio de la 2ª. Puede haberse perdido el 99-98% de las especies. En el Cretácico cae el meteorito y se produce una pequeña extinción. Al final del Cámbrico hay mayor diversidad que en la actualidad. Estos cambios han favorecido la evolución. 6ª Pregunta: ¿Qué aplicación tiene la Paleontología? La correcta interpretación del Registro Fósil, permite: 1. El conocimiento histórico de la Vida en nuestro Planeta 2. La edad relativa de los estratos por las especies fósiles que contienen 3. La interpretación paleoecológica, la reconstrucción de antiguos ecosistemas 4. La interpretación paleogeográfica, la situación de los continentes y océanos en otros periodos de tiempo. Propuesta: Carta internacional de estratigrafía. La edad relativa de las unidades litológicas, se basa en las especies fósiles que contienen. La Escala Geocronológica y Cronoestratigráfica. En los mapas geológicos se deben respetar los diferentes colores, las chinchetas son puntos donde exactamente se sabe la edad que tiene el material. Para clasificar tenemos que ordenar, tenemos que saber los pisos. Basándonos en todos estos estudios podemos hacer otros mapas (red); son propuestas de cómo estaban establecidos los continentes. Hace 650 Ma.: en el Proterozoico, fue la primera Pangea. Dos océanos el Panthalasico y el Panafricano.

Paleozoología

2012-2013

Hace 514 Ma.: en el Cámbrico, no hay hielo en el Sur y aquí estan los continentes llamados Gondwana (bloque sur) y Laurentia (islote enorme rodeado por un mar interno), esto producirá los dos bloques norte-sur. Iapetus fue el primer océano interno, el océano para la vida es un desierto. Hace 458 Ma.: Middle Ordovician Hace 425 Ma.: Cambio fundamental, hay 3 océanos internos: Iapetus, Rheic y el Paleo-Tethys (es el más importante porque dura hasta hoy) son gérmenes de vida en las placas oceánicas. Hace 390 Ma.: antiguo devonian, ya hay península Ibérica, pertenece a Gondwana. Hace 306 Ma.: en el Carboniferous, el sur está congelad, el Paleo-Tethys está perfectamente cerrado. Hace 255 Ma.: en el Permian, estamos acabando la era primaria, esta todo unido, el Paleo-Tethys se ha quedado en medio. Se empieza a formar la segunda pangea. Hace 237 Ma.: antiguo Triásico, la extinción puede deberse a un cambio climático bestial como consecuencia de la continentalidad. Grandes desiertos con cambios bruscos de temperatura., cordillera (subterránea) Cimerian que divide el Paleo-Tethys y el Tethys. Tenemos placa Ibérica, vemos Rif: unión de placas que se separan. Hace 152 Ma.: en el Jurasico, en la placa Ibérica ha habido un Rif comunicándose el Tethys con el pacifico actual. Esta apertura se llama corredor Hispánico. Hace 94 Ma.: en el Cretáceo, prácticamente es nuestra geografía. Conclusión: -La vida surge en la Tierra, la Tierra es modificada por la vida y ambas interaccionan en un sistema complejo. Hipótesis Gaia. -La Paleontología, como área de conocimiento, integra muchas disciplinas de las Ciencias Físicas y Naturales. -Su naturaleza histórica implica su propia capacidad predictiva. -La protección de nuestra futura vida dependerá del conocimiento de la vida en la tierra. 1.2 Factores limitantes Indicadores biológicos  Fósiles La tierra es un sistema muy complejo, dentro tiene un complejo calor interno y mueve las placas por convección. “La tierra es un organismo vivo”, tiene calor propio, respira. La atmosfera se mueve, la especiación debido a la geografía. Hay un buen sistema circulatorio  no es estática, tiene capacidad de autorregulación, influyen las emisiones radiactivas. Componentes de la atmosfera -Atmosfera: estratosfera, hidrosfera, etc. Están todas compuestas por dióxido de carbono, etc. -Litosfera: fragmentada en placas tectónicas -Biosfera -Hidrosfera -Criosfera: casquetes polares (hielo) -Antroposfera: refiriéndose a nosotros que somos los que tenemos más influencia sobre la tierra. La tierra a lo largo de su existencia de 4500 ma. Ha sufrido grandes transformaciones, nuestro oficio como geólogos consiste en reconstruir su historia. El agua es algo que llego después en un choque posterior, de alguna galaxia, coco con una masa cálida, etc. no se sabe. Toda la complejidad de la tierra es trabajo para un geólogo. Se estudia la tierra haciendo secciones estratigráficas, luego surgen hipótesis de la historia de la Tierra. La herramienta fundamental es el registro fósil, nos da información también del ambiente. Nos ofrece la oportunidad de reconstruir los ambientes. Nos basamos en el principio del actualismo, hace 550 ma. Sé dio el mismo “momento” que ahora, es debido a un actualismo metodológico. El registro fósil nos puede informar de: -Bioestratigrafía: nos permite trazar líneas de correlación (tiempo) -Biocronología: corales -Tafonomía: fosilización .Paleobiogeografía: mapas -Paleoicnología: perforaciones de animales, entidades producidas, acción de los organismos -Paleoecología: información de los antiguos ecosistemas

Paleozoología

2012-2013

EXAMEN Factores limitantes: Vamos a ver los principales parámetros ambientales, que controlan la distribución de las especies en los ecosistemas, y que por ello reciben el nombre de Factores limitantes: Luz, profundidad, tasa de sedimentación, salinidad, temperatura, oxígeno y consistencia y naturaleza del sustrato. La luz controla la producción primaria (organismos autótrofos)  disponibilidad de materia orgánica en la zona Fótica. Los organismos que no tienen luz deben ser incoloros. Criterios de reconocimiento: la penetración de la luz (zona Fótica) depende: -latitud (250m trópicos/20-40m latitudes medias) -turbidez (1ml/L oxígeno: -Asociaciones fósiles: diversificación & tamaño aumenta mucho. -Estratos: intensamente bioturbados. -Disaerobica 1-0.1 ml/L oxígeno: -Asociaciones fósiles: diversificación & tamaño disminuye mucho. -Estratos: laminados con trazas fósiles. -Anaeróbica < 0,1 ml/L oxígeno: -Ausencia de organismos bentónicos -Microbioturbación sobre laminación -Anoxia 0ml/L oxígeno: -Solo organismos bentónicos y/o planctónicos -Laminación tipo varva (capa anual de sedimento o roca sedimentaria) Ejemplos:

-Todos los animales que están nadando -Los que están sujetos o dentro de los sedimentos -Los animales que están en el límite de las mareas: niveles extremos con mucha

salinidad Podemos subdividir un ambiente marino en 3 o 4 biofacies, más cerca de la superficie hay mas concentración de oxígeno. Ambiente de costa marino. El oxígeno puede ser bueno o malo: -Bueno: es parte fundamental de nuestro metabolismo. -Malo: oxida, degrada, quema y destruye los fósiles. Si un fósil cae donde no hay oxígeno se conservara, si por ejemplo tenemos una huella de actividad orgánica: si hay mucha huella será un ambiente con mucho oxígeno. Temperatura a) Estimación cualitativa: dependerá de la posición de los continentes, tenemos que deducir a qué tipo de ambiente pertenece. Implicaciones en la paleogeografía. Diversidad y grados de calcificación: -Zonas tropicales muy alta diversidad  Conchas gruesas/arrecifes -Zonas polares ...