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Fósiles y el hecho de la evolución

Una de las evidencias más claras de la existencia del proceso evolutivo es el registro fósil. Los fósiles son restos orgánicos que han quedado petrificados mediante procesos químicos y geológicos (Figura 1), y se pueden formar a partir de diversos tipos de material biológico: conchas, cutículas, pieles, esqueletos o incluso comportamientos pasados (huellas de pasos al caminar o deslizarse, la marca dejada al apoyarse, nidos, etc.). El proceso de fosilización es complejo y depende tanto del ser vivo como de las características del lugar donde este se deposita tras su muerte. De hecho, aunque la mayoría de seres vivos que mueren no forman fósiles, debido a la magnitud de la historia de la vida en la Tierra, con el paso del tiempo se ha ido acumulando un número muy significativo de fósiles, algunos de los cuales acaban siendo descubiertos por los paleontólogos y biólogos evolutivos.

Figura 1. Fósiles de trilobites, invertebrados marinos acorazados muy frecuentes en el Paleozoico. Obtenido de Wikipedia (11/09/20020).

A partir de la formulación de la teoría de la evolución por Charles Darwin, los fósiles han contribuido a cambiar las disciplinas de la geología y la biología.

1. Quizá la evidencia más importante que aportan los fósiles y que apoya la teoría de la evolución es que la mayoría de especies de las cuales se conservan restos fósiles son distintas a las especies existentes en la actualidad. Sin embargo, casi todas ellas guardan algún tipo de parecido morfológico con las especies contemporáneas. Esto sugiere dos cosas: las especies han ido cambiando a lo largo del tiempo, es decir, han ido evolucionando y, además, existe una continuidad genealógica entre las especies del pasado y las especies contemporáneas, de forma tal que las últimas se derivan de las primeras en una relación de descendencia.

En este sentido, los fósiles no solo aportan evidencias acerca de la evolución como hecho, sino también acerca de la evolución como camino. Gracias a los fósiles es posible trazar, aunque sea a grandes rasgos, la historia de un linaje de organismos determinado. Especialmente relevantes en este contexto son los denominados fósiles de transición. Los fósiles de transición son aquellos que poseen simultáneamente rasgos de organismos ancestrales y de organismos contemporáneos. Por ese motivo, los fósiles de transición nos indican cómo pudo haberse producido la evolución entre dos formas distintas de organismos emparentados.

En la actualidad hay múltiples ejemplos de fósiles de transición. Los hay en el linaje de los cetáceos, conectando sus ancestros terrestres con las modernas ballenas y delfines (por ejemplo, Ambulocetus; en el de las aves, uniendo sus ancestros del grupo de los dinosaurios con las modernas aves con plumas y alas (por ejemplo, Archaeopteryx); o en el de los caballos, uniendo sus ancestros tridáctilos con los modernos caballos con pezuñas (por ejemplo, Merychippus). Especialmente llamativo en este sentido es el fósil de transición Tiktaalik, un pez tetrapodomorfo de hace 375 millones de años descubierto en el año 2006 y que representa un estadio intermedio entre los peces y los primeros tetrápodos (animales con cuatro extremidades, como los anfibios, los reptiles, las aves o los mamíferos; Figura 2) (Daeschler et al. 2006). Tiktaalik muestra cuándo y cómo se produjo la aparición y evolución de los primeros vertebrados terrestres.

Figura 2. Ejemplos de fósiles de transición. A) Ambulocetus (tomado de Wikipedia). B) Archaeopteryx (tomado de Wikipedia). C) Merychippus (tomado de Wikipedia). D y E) Tiktaalik (D tomado de Wikipedia, y E tomado de Wikipedia ).

2. A partir de los fósiles se puede aprender mucho acerca de las faunas, floras y ecosistemas del pasado. El motivo es que a menudo, y debido a cómo funciona el proceso de fosilización, dos o más especies que vivieron juntas en el mismo hábitat y en la misma época fosilizaron juntas. Así pues, basándonos en los conocimientos actuales de ecología, podemos hacer inferencias acerca de las relaciones tróficas de los ecosistemas del pasado, las relaciones interespecíficas entre las distintas especies que componían dichos ambientes o incluso los cambios producidos a lo largo del tiempo en los diferentes factores abióticos. Esto permite obtener conocimiento acerca de cómo evoluciona la biodiversidad o qué factores contribuyeron a las extinciones de especies.

3. Los fósiles nos permiten conocer, aunque sea de forma imperfecta, la secuencia temporal de cambios que sufrió la fauna y flora de un determinado territorio. A este fenómeno se le conoce como datación relativa, pues permite conocer la antigüedad relativa de diferentes conjuntos de fósiles, y, en consecuencia, de los estratos geológicos en los que estos se encuentran. Según el principio de superposición de estratos de Nicolás Steno, los estratos geológicos que se encuentran a más profundidad son más antiguos que los que se encuentran en posiciones más superficiales.

Los fósiles y la paleontología pueden ayudar a resolver problemas geológicos. Debido a procesos geológicos de diversa índole (plegamientos, inversiones, fallas, etc.), en muchas ocasiones los estratos más antiguos pueden pasar a situarse en una posición más superficial que los estratos más modernos. Este hecho complica la datación relativa de los distintos estratos geológicos, es decir, la determinación de cuál es el orden de antigüedad que tienen todos ellos. Pero, dado que en los estratos de un mismo periodo geológico (independientemente de en qué región del mundo se encuentren estos estratos) solemos encontrarnos la misma fauna, también es posible establecer relaciones de antigüedad entre los distintos fósiles. En muchas ocasiones, estos fósiles permiten determinar la edad relativa de los estratos cuando la información geológica no es suficiente por sí misma para hacerlo.

En definitiva, los fósiles nos informan acerca del hecho de la evolución, acerca de la continuidad genealógica entre las especies pasadas y presentes, acerca de la evolución de la biodiversidad y los ecosistemas, y acerca de la edad relativa de los estratos geológicos. Sin embargo, además de datar relativamente los estratos geológicos, también es posible hacerlo de manera absoluta. A esto le dedicaremos el próximo apartado.

Para saber más:

Daeschler, E. B., Shubin, N. H. & Jenkins Jr, F. A. (2006). A Devonian tetrapod-like fish and the evolution of the tetrapod body plan. Nature, 440: 757-763.

Simpson, G. G. (1985). Fósiles e historia de la vida. Biblioteca Scientific American.

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