A finales del siglo XVIII, mientras inspeccionaba una mina de carbón en el suroeste de Inglaterra, un joven topógrafo llamado William Smith notó un patrón sorprendente: de un lugar a otro, las capas de roca (o “estratos”) estaban dispuestas de manera predecible, siempre en las mismas posiciones entre sí.
Es más, los fósiles dentro de cada capa también eran consistentes: se podía identificar cualquier estrato determinado simplemente por los restos preservados de plantas y animales que contenía.
Tampoco fue una peculiaridad mía en particular. Smith y otros pronto descubrieron que las rocas sedimentarias de todas partes mostraban un ordenamiento confiable de los fósiles, un fenómeno que Smith denominó “sucesión faunística” (pasaría otro medio siglo antes de que Charles Darwin explicara este cambio de guardia biológico en términos de evolución).
La geología apenas comenzaba a tomar forma como disciplina científica y éste fue uno de sus primeros descubrimientos cruciales. Le dio al campo una herramienta indispensable: los fósiles índice.
Fósiles de estratos específicos
La epifanía se produjo cuando los geólogos se dieron cuenta de que ciertos fósiles eran exclusivos de estratos específicos y no aparecían en ningún otro lugar del registro de rocas. Eso significaba que cada vez que encontraban el mismo fósil en una nueva ubicación, les servía como un índice que les indicaba con precisión dónde pertenecía esa capa en el esquema de las cosas; incluso si la roca no era familiar, podían vincularla con otros estratos conocidos, uniendo regiones remotas del mundo (junto con sus habitantes muertos hace mucho tiempo) para crear una línea de tiempo unificada.
Más de dos siglos después, los científicos todavía utilizan fósiles índice para perfeccionar nuestra comprensión del pasado. Uno de ellos es Spencer Lucas, paleontólogo y estratígrafo (es decir, que estudia los estratos de rocas) en el Museo de Historia Natural y Ciencia de Nuevo México.
“Estamos tratando de reconstruir la historia de la Tierra”, dice, “con la mayor precisión posible”.
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Cómo se utilizan los fósiles índice
Aunque la saga de nuestro planeta se remonta a unos difíciles de manejar 4.500 millones de años, los estratígrafos han logrado imponer orden en el tiempo profundo dividiéndolo en eones, eras, períodos, épocas y, finalmente, edades… tantas, tantas edades. Este desalentador sistema se llama escala de tiempo geológica. Cada división captura las características definitorias de ese momento: los tipos de rocas que se forman y los organismos vivos que proliferan en varias partes del mundo.
Gran parte de la escala de tiempo geológica se basa en fósiles índice. Debido a que cada uno es característico de un lapso de tiempo geológico específico, ofrecen una manera conveniente de demarcar todos esos lapsos.
Por ejemplo, según un estudio de la Encyclopedia of Geology, los estratos del período Cámbrico (la época en la que aparecieron por primera vez la mayoría de los principales grupos de animales) están repletos de todo tipo de extraños y maravillosos trilobites, una clase de artrópodos marinos extintos hace mucho tiempo; ese conjunto distinto de especies permitió a los geólogos del siglo XIX conectar rocas del Cámbrico en Inglaterra con otras en Europa continental, América del Norte y más allá. Se produjeron avances similares en otros períodos (el Ordovícico, el Silúrico, el Cretácico) y comenzó a desarrollarse una historia global de la historia de la Tierra.
Determinar la edad de las rocas
Sin embargo, en aquel entonces lo mejor que podían hacer los geólogos y paleontólogos era colocar capas de rocas y fósiles en relación entre sí; No tenían idea de la antigüedad real de los materiales. Luego, a principios del siglo XX, el físico neozelandés Ernest Rutherford descubrió una forma de determinar la edad de las rocas: la datación radiométrica.
Muchas rocas contienen átomos inestables llamados isótopos radiactivos, que se desintegran a un ritmo fijo en isótopos estables. Si sabes cuál es esa tasa (y para muchos isótopos lo sabemos), puedes datar las rocas simplemente midiendo la proporción de isótopos desintegrados en una muestra. Gracias a esta precisión numérica, los estratígrafos modernos generalmente consideran la datación radiométrica como el estándar de oro. Aunque algunos todavía prefieren usar fósiles, Lucas bromea diciendo que “nos estamos extinguiendo”.
Sin embargo, ve un lugar para los métodos de la vieja escuela, al menos en el futuro previsible. Por un lado, las rocas no siempre se pueden datar utilizando isótopos radiactivos, e incluso cuando se puede, el proceso no es infalible. Lucas sostiene que la mejor política es utilizar ambos enfoques (índice de fósiles y datación radiométrica) para que cada uno pueda verificar el otro. “Se está haciendo un enorme esfuerzo para intentar integrarlos”, afirma.
Un registro fósil en constante cambio
El estatus de fósil índice no está disponible para cualquier organismo; los mejores están geográficamente extendidos y son fáciles de identificar, y pertenecen a especies que existieron durante un tiempo relativamente corto. Pero mientras un fósil candidato cumpla con esos criterios, los estratígrafos no son exigentes: amonites con caparazón helicoidal, conodontes parecidos a anguilas, tortugas, dinosaurios y mamíferos han disfrutado del honor de servirnos como guías del tiempo geológico. “La gente como yo los usamos día tras día”, dice Lucas, “generalmente con bastante buena confiabilidad”.
Pero el problema con los fósiles índice es que, en ocasiones, incluso los más prometedores se estropean. Ese último criterio (especies que existieron durante un tiempo relativamente corto) siempre está sujeto a revisión a medida que los paleontólogos descubren nuevos fósiles. De hecho, los llamados fósiles índice a veces aparecen donde nadie los esperaba: en capas de roca demasiado viejas o demasiado jóvenes. Cuando esto suceda, deberá revocarse su título.
Una controversia en curso se centra en el rey de todos los fósiles: el Tyrannosaurus rex. Inconfundible y desde Montana hasta Texas, “el T. rex parecía un fósil índice bastante bueno”, dice Lucas. Pero, según un estudio publicado en informes científicos, si bien los expertos alguna vez creyeron que vivió solo en los últimos 2 millones de años del período Cretácico, justo hasta el impacto del asteroide, el reciente descubrimiento de un tiranosaurio mucho más antiguo, que puede o no representar una especie diferente, enturbia las aguas.
Si el T. rex pierde su estatus de fósil índice, sería la última de una larga lista de víctimas de ese tipo; de hecho, Lucas apuesta a que la mayoría de los fósiles índice jamás propuestos resultaron ser impostores. En realidad, no existen fósiles índice definitivos, sólo hipótesis que esperan ser refutadas en la próxima excavación.
Como cualquier ciencia, la estratigrafía avanza con un descubrimiento a la vez, con nueva evidencia que derriba viejas teorías. Y por todo lo que hemos aprendido hasta ahora, la historia de los estratos de la Tierra está lejos de estar completa. Como dijo Lucas: “Quedan algunos siglos de trabajo por delante, fácil”.
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