|
Aquesta representació del Museum National d’Histoire Naturelle de París mostra el concepte de museu-magatzem que s’estilava durant el segle XIX i bona part del XX. Grans esquelets de vertebrats de diferents èpoques de la història de la Terra s’hi exhibien alineats perquè els visitants pogueren transitar pels corredors i admirar-ne la immensitat. Aquests museus difereixen en gran manera de la concepció actual, en què els grans espais són ocupats per algunes peces d’interès excepcional i acompanyats per mitjans audiovisuals que ens introdueixen i ens guien en la comprensió de l’objecte exposat. És ben conegut que la Paleontologia és una ciència interdisciplinar on són presents, sobretot, la Geologia i la Biologia. S’hi conjuga l’estudi dels organismes del passat amb els seus successors actuals fruit de l’evolució. Aquest objectiu és present no sols entre els professionals de la paleontologia, sinó també en molts dels meticulosos i conscienciosos aficionats que fan girar les seues hores al voltant d’unes entitats materials que coneixem amb el nom de fòssils. Aquests fòssils que manipulem amb cura exquisida i que anomenem segons una norma establerta fa més de dos-cents anys són, amb la seua simplicitat o extraordinària complexitat, la clau del passat. Resulta entretingut i curiós observar, quan visitem alguns dels antics museus de ciències naturals on es custodien les col·leccions dels segles XVI, XVII i posteriors, com ha canviat l’ordenació dels objectes, siguen plantes, animals o els nostres fòssils. No podem dubtar de la gran intel·ligència i capacitat d’observació d’aquells paleontòlegs de segles anteriors que a poc a poc van anar desxifrant la història de la vida i la seua complexitat, amb un material en molts casos difícil d’interpretar o de comparar amb les espècies d’organismes actuals. Alguns d’aquests paleontòlegs es van avançar amb les seues idees a la ciència del seu temps, com el sempre visitat Leonardo da Vinci, encara que sempre van estar limitats a uns mitjans materials i unes tècniques lligades a la seua època. L’observació dels fòssils sempre s’ha realitzat d’una manera directa, seguint unes regles cada vegada més estructurades, per aconseguir una millor definició de les característiques morfològiques i estructurals de les espècies fòssils. La utilització de lents i, amb la seua major complexitat, del microscopi òptic va permetre millorar l’observació de, en la seua majoria, peces esquelètiques fossilitzades i restes d’organismes que per la seua petitesa no podien estudiar-se a simple vista; són el que avui coneixem com a microfòssils. Aquestes regles metodològiques continuen vigents fins als nostres dies, encara que molt millorades tècnicament, ja que les actuals lents redueixen considerablement la deformació dels objectes per defectes de fabricació d’aquestes, amplien el camp d’observació i milloren la percepció del relleu dels objectes a majors augments i la seua lluminositat. L’aplicació de l’electrònica a l’observació del material paleontològic ha representat una autèntica revolució, tant pel que fa a la grandària mínima observable com a l’apreciació de nous caràcters morfològics i microestructurals, que han canviat no sols les definicions de molts gèneres i espècies, sinó que també han modificat la definició de les línies filètiques d’alguns grups fòssils. D’altra banda, i de la mà dels físics i dels químics, s’han realitzat estudis isotòpics en les restes fossilitzades. Les tècniques són complexes i no sempre és possible aplicar-les, però en general es basen en les proporcions que alguns isòtops inestables presenten en les restes fòssils. Alguns d’ells, com les relacions entre els isòtops d’oxigen O18 i O16, o entre els de carboni C¹³ i C¹², han servit per a establir les variacions de temperatura en el medi marí durant el quaternari a partir de la informació que proporcionaven aquests isòtops presents en les closques d’organismes unicel·lulars, per a després estendre’s a estudis de paleotemperatures en els mars del terciari, el secundari i també del paleozoic.
Els isòtops O18 i O16, que s’incorporen al carbonat de les closques de mol·luscs i foraminífers durant el procés de construcció de la closca són utilitzats per determinar paleotemperatures. L’oxigen es presenta amb tres masses atòmiques diferents: el O16 és el més abundant i representa el 97% del total; li segueix el O18, amb un 0,2%, i per últim el O17, amb un 0,04 %. Tots tres són isòtops estables. Durant les èpoques fredes l’aigua del mar s’enriqueix en O18, ja que l’isòtop lleuger O16 s’evapora per després quedar emmagatzemat en el gel o la neu de les zones glaciars. Els estudis isotòpics són, no obstant això, objecte de controvèrsia, ja que la integració d’aquests isòtops en les estructures esquelètiques dels diferents organismes no sembla realitzar-se d’igual manera en totes les espècies, ordres o classes. Si hi afegim la contaminació amb altres isòtops durant el procés de fossilització, podem sumar una major incertesa, per això els paleontòlegs i també altres geòlegs que estudien les variacions ambientals en els nostres antics oceans prefereixen contrastar les tècniques isotòpiques amb d’altres basades en característiques morfològiques dels organismes actuals i fòssils, com el sentit d’enrotllament en els individus troncoespirals, o en les característiques mineralògiques o sedimentològiques de les capes on es troben els fòssils. Un altre aspecte que ha revolucionat els estudis paleontològics ha estat l’aplicació de l’estadística, de la mà dels computadors, als estudis sobre la morfologia dels fòssils i sobre la seua variació durant el procés evolutiu i, en altres aspectes, els relatius a l’estudi de les comunitats fòssils. En el primer cas hem canviat una metodologia lenta i aproximativa per una altra amb elaborades propostes informàtiques que han proporcionat noves idees per a interpretar l’evolució de les estructures orgàniques, la presència de fractalitat en determinades morfologies, etc. Unit a aquest primer aspecte tenim l’aplicació de tomografies computacionals a l’estudi de seccions paral·leles de fòssils obtingudes per raigs X i a l’obtenció d’imatges tridimensionals de l’interior diagenitzat sense necessitat de destruir el fòssil. Aquesta tècnica proporciona la màxima informació possible en un volum limitat de sediment, com l’obtingut en un testimoni de sondeig, sense destruir-lo. La seua aplicació ha estat immediata per a l’observació d’estructures no visibles de l’interior diagenitzat dels fòssils i la percepció del volum. La metodologia es basa en l’escanejat dels objectes per raigs X, un receptor de dades i un computador. Les dades aportades des de la seua primera utilització el 1990 fins als nostres dies han estat notables, ja que han permès també construir rèpliques de fòssils de gran valor científic sense necessitat de recórrer a la tècnica dels motlles en guix o altres productes sintètics que acaben deteriorant el material original. Aquest és el cas de les restes humanes, en què qualsevol manipulació suposa sovint la deterioració de la peça. La segona aplicació de l’estadística i els computadors a la Paleontologia ha tingut com a resultat una nova imatge de la paleoecologia i la seua posterior aplicació a l’estratigrafia seqüencial. Els paleontòlegs hem tractat d’aplicar una gran part de la metodologia que utilitzen els ecòlegs a l’estudi de la dinàmica de poblacions i a la determinació, per mitjà d’índexs estadístics, de la manera com es distribueixen els individus de cada espècie fòssil, dins de les paleocomunitats. La facilitat que per a un ecòleg té l’observació d’un organisme es complica, en el cas del paleontòleg, quan aquesta observació es limita a un conjunt de restes, en la seua majoria peces esquelètiques articulades o no, que han sofert un procés de fossilització. No obstant això, l’estadística ens ha permès realitzar estudis tafonòmics amb una gran densitat de dades, diferenciant-los dels purament biològics, i presentar uns resultats en què queden reflectits no sols els processos paleobiològics, sinó també els processos de fossilització amb la seua corresponent alteració tafonòmica. Nous reptes Nous reptes i noves perspectives s’obren davant dels paleontòlegs actuals i futurs, com ara esbrinar quina és la naturalesa i l’origen de la fauna de les actuals surgències hidrotermals del fons dels oceans. Els habitants d’aquestes surgències hidrotermals semblen representar una fauna relicta, diferenciada d’altres faunes marines fa desenes o centenars de milions d’anys. Membres dels phila comuns en les grans profunditats, com ara esponges, celenterats o equinoderms, són rars en les surgències hidrotermals, la qual cosa suggereix barreres fisiològiques per a la colonització d’aquests hàbitats. És molt possible que la presència d’una capa superficial de protecció siga un prerequisit per a instal·lar-se en aquestes zones. Aquestes faunes són formades per un 95% d’espècies endèmiques. El mateix passa amb el 22% de les famílies. Si hi afegim les afinitats específiques entre les faunes hidrotermals pacífiques i atlàntiques i les seues diferències amb les de les aigües profundes en aquests dos oceans, podem pensar que ens trobem en un ecosistema àmpliament diferenciat. Els paleontòlegs actuals prestem extraordinària atenció als resultats dels treballs sobre aquesta bentofauna, perquè es pot considerar com les antigues comunitats quimiosintètiques, que, conservades des de fa milions d’anys, ens porten als orígens de la vida i a la conservació d’aquesta, quan les grans extincions han afectat els productors primaris fotosintètics –meteorits, vulcanisme, etc.– i no l’estabilitat de les zones profundes de l’oceà amb producció d’energia pròpia. Mart i l’origen de la vida Parlar de l’origen de la vida i dels primers organismes que acceptem com a corresponents a algunes morfologies aparegudes en el registre fòssil, semblants al bacteri, ens porta a nous camins dins de la Paleontologia: ni més ni menys que a Mart. Les notícies àmpliament difoses per la NASA sobre l’existència d’aigua en el nostre “pròxim” planeta, ens han fet reflexionar des de fa algun temps sobre aquesta connexió entre presència d’aigua i existència de vida present o passada. Els últims llibres de Francisco Anguita, professor de Geologia Planetària en la Universitat Complutense, Historia de Marte o Crónicas del Sistema Solar, apleguen gran part de la informació que tenim sobre l’evidència de meteorits procedents de Mart, composició mineralògica, edat i també sobre la seua història. D’entre aquests, els més anomenats i els que per a la nostra investigació paleontològica susciten més interès són els anomenats ALH84001 (ALH = Alan Hills, a l’Antàrtida; 84 = any de la troballa, 1984; 001 = nombre d’orde) i EETA79001, classificat dins del grup de meteorits SNC, anomenat així per les inicials de les localitats on es van trobar els tres primers exemplars (Shergatty, Índia; Ancla, Egipte; Chassigny, França). Què tenen d’especial aquests meteorits? Pel que fa a ALH84001, els planetòlegs han deduït a través de l’estudi dels isòtops procedents del vent solar que s’hi troben, que va abandonar Mart fa uns setze milions d’anys. En la seua composició apareixen carbonats en forma de glòbuls amb proporció entre els seus isòtops de carboni C¹² i C¹³ diferent a la terrestre. Els isòtops d’oxigen proporcionen paleotemperatures entre 0° i 80° centígrads. Finalment, la presència d’hidrocarburs policíclics aromàtics en gran abundància amb un creixement cap a l’interior del meteorit descarta la seua possible contaminació terrestre. L’estudi amb microscòpia electrònica de la superfície i l’interior d’aquests glòbuls de carbonat ha posat de manifest la presència entre els seus clavills de petits grans de magnetita i òxids de ferro, acompanyats per sulfurs de ferro. Aquest desequilibri químic entre ambients àcids i bàsics, segons els científics del Johnson Space Center, pot tenir el seu origen en els éssers vius, productors sistemàtics de desequilibris químics. D’altra banda, la superfície dels glòbuls mostrava un conjunt de centenars de formes allargades, algunes possiblement segmentades, que s’assemblen molt als nanobacteris terrestres. Pel que fa a EETA79001, sembla que tots els científics coincideixen a afirmar que els gasos continguts en els porus d’aquest meteorit trobat a l’Antàrtida, coincideixen exactament amb l’atmosfera de Mart. Com va arribar EETA79001 a la Terra? En la reconstrucció del procés es pensa que un impacte sobre la superfície de Mart va expulsar el nostre meteorit, en va fondre parcialment la superfície i va capturar en aquests glòbuls de fusió l’aire marcià. Quan, al laboratori, es van fondre aquests glòbuls i es va alliberar l’aire en un sistema tancat, es va poder comprovar que eren iguals i en les mateixes proporcions que l’anàlisi efectuada pels instruments de les Viking. Alguns geoquímics han proposat, a partir de l’anàlisi de les petites quantitats d’aigua trobades en aquest meteorit, on les quantitats de deuteri són cinc vegades superiors a les de l’aigua terrestre, que aquesta a “aigua pesant” és el residu de l’evaporació de grans masses d’aigua del planeta Mart. Aquest nou horitzó, fora del nostre planeta, amb possibles empremtes d’una vida llunyana o no, s’obre a la Paleontologia com un immens camp en què hem de mostrar una gran predisposició a acceptar noves hipòtesis sobre l’origen de la vida al nostre planeta, sobre l’existència de formes de vida amb dissenys diferents als que coneixem i que poden estar en el nostre Sistema Solar… o més lluny. La paleonotologia a casa nostra
Les anàlisis realitzades al meteorit de València permeten classificar-lo com una condrita ordinària. Els cristalls més grans són de clinopiroxè i olivina i fragments de còndrules. Les vores d’aquests clasts són poc nítides, el que confirma la seua procedència condrítica. Les anàlisis amb microscopi electrònic es van realitzar al laboratori de l’Institut of Meteoritics de New Mexico i al Centro de Microscopía Electrónica de la Universidad Complutense. En la nostra Universitat de València, l’establiment d’estudis sistemàtics de paleontologia ens situa en l’any 1969, moment en què comencen a ser contractats per la nostra universitat els primers professors amb vocació paleontològica, que impartiran geologia de l’antic curs selectiu de la Llicenciatura en Ciències. En dates posteriors es van començar a defensar les primeres tesis doctorals sobre mol·luscos continentals i protoctistes fòssils del Terciari del País Valencià. Amb aquests primers estudis, i amb l’ampliació de les assignatures de tema paleontològic en la Llicenciatura en Ciències Biològiques, va créixer el nombre de professors, treballs, publicacions i especialitats en grups d’organismes fòssils, de tal manera que en l’actualitat la Universitat de València disposa de dos catedràtics d’universitat, vuit professors titulars d’universitat, tres professors associats i dos becaris dedicats als estudis paleontològics. Aquests estudis abracen des d’aspectes teòrics sobre la morfologia dels organismes fins a especialistes en grups concrets d’organismes com ara conodonts, peixos, braquiòpodes, trilobits i ostracodes del paleozoic, bivalves i foraminífers del Mesozoic i mol·luscos, vertebrats i també foraminífers del Terciari i Quaternari. A aquests treballs actuals realitzats pels paleontòlegs de la Universitat de València, caldria afegir-hi els realitzats per altres antics professors i alumnes que actualment imparteixen les seues classes en la Universidad Complutense i els realitzats pel Museu Paleontològic de Sabadell. Tenim confiança que la societat continue interessada, com fins ara, a conèixer els seus orígens, l’evolució dels éssers vius i la del planeta, o els planetes, en què van habitar. Juan Manuel Usera. Catedràtic, director del Departament de Geologia, Universitat de València. |
Una espècie de protoctista planctònic, fotografiat amb microscopi electrònic de rastreig. Pertany a les formes sense espines del plàncton oceànic.
La mateixa espècie que la figura anterior, en un dibuix de 1839, data en què el seu autor, Alcides d’Orbigny, la va descobrir a partir d’unes mostres preses en les platges de l’illa de Tenerife, a les Canàries. Aquestes il·lustracions, en què es manifesta la capacitat d’observació i la qualitat de l’òptica dels microscopis de començament de segle XIX, van ser la base per a la difusió dels coneixements sobre protoctistes actuals i fòssils. Espècie actual de foraminífer (protoctista) dels fons dels mars de l’era terciària del País Valencià. La fotografia ha estat realitzada amb un microscopi electrònic de rastreig, al Servei de Microscopia Electrònica de la Universitat de València. L’escala inferior dóna idea de les seues dimensions. La precisa morfologia que es pot obtenir mitjançant aquesta tècnica contribueix a realitzar descripcions morfològiques cada vegada més precises. El viatge del Challenger (1872-1876) va servir, entre altres coses, perquè una gran quantitat de mostres dels tres grans oceans foren lliurades als científics de l’època perquè les estudiaren. Aquests exemplars del gènere Ammonia publicats el 1884 reprodueixen, a través de la visió d’un microscopi estereoscòpic, les característiques morfològiques que després seran mencionades en la descripció de l’espècie.
Foraminífer (protoctista) planctònic observat amb el microscopi electrònic de rastreig. S’hi pot apreciar la complexa estructura de la paret d’aquest organisme unicel·lular.
L’espècie Globigerinoides ruber que apareix aquí representada va ser definida el 1839 per Alcides d’Orbigny en un conegut tractat de l’època sobre els foraminífers de l’illa de Cuba. Encara que els dibuixos aquí representats corresponen a la mateixa espècie de la figura Globigerinoides, resulta difícil assimilar la morfologia electrònica “real” amb la interpretació del dibuixant.
En aquesta representació d’un fons de l’oceà Pacífic es pot observar el submergible Alvin aproximant-se a una zona en què s’ha desenvolupat una comunitat hidrotermal. Poblant l’espai es troba una variada fauna formada per anèmones, peixos, cucs tubícoles, crancs, etc. La fumarola negra reprodueix una solució sulfurosa a una temperatura de prop de 350 ºC. Un conjunt de bacteris quimiosintètics forma la base dels productors primaris en aquestes regions en què la llum no és la font d’energia primària, ja que no arriba a les grans profunditats en què estan instal·lades aquestes comunitats. Imatge de grans bivalves i cucs tubícoles que habiten a 1.000 m de profunditat en les profunditats del golf de Mèxic. Tots dos estan associats a bacteris quimiosintètics.
Francisco Anguita (Madrid, 1944) és professor de Geologia Planetària a la Universidad Complutense i dirigeix un seminari permanent de ciències planetàries en aquesta universitat. Ha participat en diverses expedicions científiques a l’Antàrtida, relacionades amb l’estudi dels meteorits. Actualment investiga en el cinturó volcànic mexicà i sobre la relació tectònica-vulcanisme a Mart i Venus. Ha escrit nombrosos llibres de gran difusió, com ara Historia de Marte, Biografía de la Tierra, etc. L’últim, en què comparteix edició amb Gabriel Castilla, Crónica del Sistema Solar, és una actualització de les darreres dades obtingudes en les investigacions més recents. Gran divulgador de les ciències geològiques, dedica una bona part del seu temps a impartir cursos, seminaris i conferències en universitats i centres nacionals i estrangers.
Al Museu de Geologia de la Universitat de València es troba una de les peces amb major valor científic del patrimoni de la Universitat. Es tracta d’un meteorit de 33,5 kg de pes i densitat mitjana de 3,7 g/cm3. La seua superfície apareix parcialment fosa en un espessor d’un mil·límetre aproximadament, a causa del pas a través de la nostra atmosfera. Se’n desconeix la procedència, encara que és possible que puga correspondre a alguna de les caigudes registrades des del segle XVI al País Valencià.
Aquest és un dels pocs meteorits que procedeixen de Mart. Se li calcula una edat de 4.500 milions d’anys. Conté glòbuls de carbonat que es van formar com a resultat de la infiltració d’un fluid (aigua?) amb CO2. Aquests glòbuls tenen 3.910 milions d’anys, edat que pareix indicar que la precipitació dels carbonats es va produir com a conseqüència d’una sèrie d’impactes sobre la roca marciana, al voltant de 1.600 milions d’anys després de la seua formació.
En aquestes fotografies superposades es comparen cadenes de cristalls de magnetita. La superior és un bacteri terrestre i la inferior l’estructura trobada en una secció del meteorit marcià ALH84001. Encara que la longitud de la cadena de cristalls de magnetita del meteorit és molt menor que la del bacteri actual, resulta impossible de distingir físicament, químicament o morfològicament les cadenes de cristalls de totes dues mostres. |
