Técnicas paleontológicas

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Técnicas paleontológicas

Mensaje  Mary el Lun Mayo 19, 2008 2:01 am

Técnicas paleontológicas

Existen diferentes técnicas usadas comúnmente en Paleontología
Métodos mecánicos
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).

" Técnicas de abrasión: La pionera fue la máquina de chorro de arena. Generalmente ahora se usa un gas (aire comprimido, nitrógeno o dióxido de carbono) que propulsa un polvo abrasivo; en este caso el poder abrasivo depende de la presión del gas y del tamaño y características del polvo abrasivo.
" Calentamiento: Se recurre a cambios muy bruscos de temperatura, para separar por dilatación diferencial.
" Técnicas de percusión y debastado: Se usa un limpiador neumático de fósiles con puntas especiales (mayor tamaño para el devastado y puntas cada vez más finas para el trabajo delicado). Para ello hay que reconstruir la disposición del fósil antes de empezar, así como comprobar la petrología de la roca y apoyar los especímenes en un elemento que absorba las vibraciones (como un saco de arena).


Métodos químicos
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.


Técnicas de extracción de microfósiles
Hay que distinguir técnicas dependiendo del tipo de roca.
" Rocas calcáreas: Se utiliza ácido acético (CH3COOH) o fórmico (HCOOH) para fósiles fosfáticos. En este caso se coloca la muestra en un vaso de polietileno y se añade acético (10-15%) o fórmico que actúa más rápido y puede utilizarse a mayor concentración aunque es más corrosivo. El ácido puede atacar al fosfato en muestras con bajo contenido en carbonato por lo que interesa añadir carbonato cálcico en polvo (obteniendo acetato de calcio). Alternativamente en los sucesivos ataques en la muestra para solucionar este problema se usa una solución (7% ácido acético concentrado, 63% agua y 30% del líquido filtrado procedente de la digestión de muestras previas).
" Rocas silíceas: Se utiliza ácido clorhídrico al 10%.
" Rocas arcillosas: En este caso se recurre al agua oxigenada o a detergentes.
" Técnicas palinológicas: Se utiliza ácido fluorhídrico o clorhídrico.



Técnicas de concentración

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.

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


Consolidantes y adhesivos

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.

Historia de la Paleontología

Antigüedad: Las referencias al hallazgo de fósiles se remontan a la Grecia Clásica. Xenófanes, en el siglo VI a.C., refiere la presencia de conchas de moluscos en Malta y Siracusa y fósiles vegetales en Paros. En aquella época existían dos tendencias a la hora de interpretar los fósiles. Una representada por la Escuela Pitagórica que expresa con claridad la verdadera naturaleza biológica de algunos fósiles marinos y la otra seguida por la Escuela Platónica y algunos discípulos de Aristóteles, que los consideraba como "juegos de la naturaleza" o "intentos de la misma de imitar a los organismos".
" Edad Media y Renacimiento: Las ideas de Platón, matizadas por el aristotelismo, perduraron durante toda la Edad Media incluso hasta avanzado el siglo XVIII, si bien siempre hubo algunas referencias al origen orgánico de los fósiles, como hizo Leonardo Da Vinci.

En el siglo XVI el científico danés Konrad von Gesner publica uno de los primeros tratados ilustrados sobre objetos fósiles, "De Rerum fossilium, Lapidum et Gemmarum maxime, figuris et similitudinibus liber". Este trabajo supone un importante avance por el hecho de separar los fósiles de apariencia orgánica de gemas y minerales, así como por el empleo de ilustraciones (los adelantos técnicos de la ilustración, podríamos decir, han desempeñado en la Historia de la Paleontología un papel similar al de las mejoras en los instrumentos de medida en Ciencias Físicas.
Si bien sobre su origen sigue apoyando las ideas aristotélicas y neoplatónicas.
Es en el siglo XVII cuando se va a producir una importante revolución en el mundo de la Paleontología y también los primeros estudios que podríamos considerar paleobiológicos. Colonna (1616), es uno de los primeros en situar los fósiles dentro de su contexto biológico. Con los trabajos de Nicolaus Steno se comienzan a vislumbrar con cierta claridad la verdadera naturaleza de los fósiles; al igual que Colonna, se interesa por el problema del origen biológico de los fósiles, a través de la comparación de los dientes de tiburón con las Glossopetrae (dientes fósiles de grandes tiburones), o bien analizando las líneas de crecimiento de las conchas fósiles. Concretamente Hooke, en su obra Micrographia, describe por primera vez sus observaciones al microscopio de la microestructura de madera fósil, deduciendo su afinidad con madera podrida o quemada; así mismo reconoció la similitud entre los recién descubiertos Nautilus y los ammonites. Considera su origen orgánico y atribuye al efecto de los terremotos la situación geográfica anómala en la que aparecen los restos. En esta época uno de los principales argumentos a favor del origen biológico de los fósiles fue la existencia del Diluvio Universal según Woodward (1665-1728), plasmados en uno de los primeros trabajos importantes sobre Paleobotánica "Herbarium Diluvianum", de Scheulhzerus (1709), con esmeradas descripciones e ilustraciones de plantas fósiles que interpreta como vestigios del Diluvio. Con la obra de Lhwyd (1699), que describe plantas fósiles procedentes del Carbonífero de Gran Bretaña, interpretándolas como originadas por el crecimiento de verdaderas semillas dentro de la roca, se produce una vuelta a las ideas aristotélicas aunque con nuevos matices.
" Ilustración: Buffon (1707-1788) marca el inicio de una nueva época con la publicación de su "Histoire Naturelle" en 1749, poniendo en crítica las ideas diluvistas. Posteriormente y en el tomo "Des Époques de la Nature" (1778), reconoce la separación entre la historia del hombre y de la vida. En el año 1796, a punto de iniciarse el siglo XIX, Cuvier (1769-1832) dio a conocer su trabajo "Memoire sur les especes d'Elephants tant vivantes que fossiles" que marca uno de los principales hitos en la Paleontología, ya que se aportan por primera vez pruebas irrefutables a favor de las extinciones. Por otra parte sus trabajos sobre anatomía comparada y morfología funcional, hacen que se considere a Cuvier como el fundador de la Paleontología, al dotarla de una serie de principios básicos para su investigación y a su vez de la Paleozoología o la Paleobotánica. Su contemporáneo Lamarck (1744-1829) fue el primero en desarrollar una teoría evolucionista; sin embargo ni sus argumentos ni el mismo proceso evolutivo fue admitido por sus coetáneos, y fue uno de sus principales oponente el propio Cuvier, defensor a ultranza de las teorías catastrofistas.

Durante todo el siglo XIX se produce una gran proliferación de importantes trabajos en Paleontología. Sin duda los trabajos de Lyell y otros grandes geólogos de la época abonaron el terreno para que Darwin elaborara su teoría sobre la evolución. Con ello se trazó el inicio de una nueva etapa en la Paleontología. Con la publicación de "On the Origin of Species by Means of Natural Selection" en 1858 se produce una verdadera revolución y el inicio de una nueva y floreciente época para las Ciencias Biológicas, a la vez que el divorcio entre la Paleontología y las restantes Ciencias de la Vida. A pesar de que Darwin había apoyado en los fósiles muchas de sus conclusiones, fueron paleontólogos y geólogos los que más tardaron en admitir su teoría. Al final del siglo XIX y principio del XX, con el inicio y desarrollo de la Genética se produce la mayor desarmonía; mientras la Paleontología se centra en estudios estratigráficos integrándose en las Ciencias Geológicas, la Biología ignora la Paleontología considerándola una ciencia puramente descriptiva.
" Etapa Moderna: Gracias al esfuerzo conjunto de algunos biólogos y paleontólogos se produce un reencuentro entre ambas ciencias dentro del marco de la nueva Teoría Sintética. Simpson con su trabajo "Tempo and mode in Evolution" (1944), va a ser el precursor de esta reconciliación que inicia una nueva etapa en la moderna Paleontología y el desarrollo y consolidación de los estudios paleobiológicos.

Si los siglos XVI a XVIII se caracterizaron por los grandes estudios sistemáticos y el siglo XIX e inicios del XX por sus aplicaciones en Bioestratigrafía, es muy recientemente cuando se produce un importante giro en los estudios paleontológicos. Probablemente su detonante haya sido la Teoría de la Tectónica de Placas, para la que los estudios paleontológicos suponen una importante contribución por sus aportaciones paleobiogeográficas. Otro factor quizás más importante que el anterior ha sido el acercamiento de la Paleontología a las Ciencias Biológicas, de las que se había distanciado desde el pasado siglo. Actualmente la Paleontología se nutre de nuevas técnicas (microscopía electrónica, rayos X, espectrometría, informática) aportando nuevos e interesantes datos en diversos aspectos paleobiológicos (Paleoecología, Tafonomía, Paleohistología, Paleobioquímica...) Los estudios de protistas, polen y esporas fósiles, ampliamente desarrollados a partir de la segunda mitad de este siglo, han supuesto un importantísimo complemento a los estudios paleontológicos clásicos, con aportaciones en el campo del origen de la vida, evolución, Tafonomía y Paleontología Aplicada entre otros. En este momento los estudios de Paleobioquímica están experimentando un notable auge, abriendo un nuevo campo de investigación con grandes posibilidades en diversos aspectos paleobiológicos (aminoácidos, lignina, clorofilas, celulosa, esporopolenina...). En el campo de la evolución la Teoría del equilibrio puntuado (Eldredge y Gould, 1972) ha irrumpido con fuerza en los últimos años poniendo en crítica la Teoría Sintética y creando una viva polémica.

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