La historia de la paleontología rastrea la historia del esfuerzo por comprender la historia de la vida en la Tierra mediante el estudio del registro fósil dejado por los organismos vivos. Dado que se preocupa por comprender los organismos vivos del pasado, la paleontología puede considerarse un campo de la biología, pero su desarrollo histórico ha estado estrechamente ligado a la geología y al esfuerzo por comprender la historia de la Tierra misma.
En la antigüedad, Jenófanes (570-480 a. C.), Herodoto (484-425 a. C.), Eratóstenes (276-194 a. C.) y Estrabón (64 a. C.-24 d. C.) escribieron sobre fósiles de organismos marinos, lo que indica que la tierra estuvo una vez bajo tierra. agua. Los antiguos chinos los consideraban huesos de dragón y los documentaron como tales. [1] Durante la Edad Media , los fósiles fueron discutidos por el naturalista persa Ibn Sina (conocido como Avicena en Europa) en The Book of Healing (1027), que proponía una teoría de los fluidos petrificantes que Alberto de Sajonia desarrollaría en el siglo XIV. . El naturalista chino Shen Kuo (1031-1095) propondría una teoría del cambio climático basada en la evidencia del bambú petrificado.
En la Europa moderna temprana , el estudio sistemático de los fósiles surgió como parte integral de los cambios en la filosofía natural que ocurrieron durante la Era de la Razón . [2] La naturaleza de los fósiles y su relación con la vida en el pasado se entendió mejor durante los siglos XVII y XVIII, y a finales del siglo XVIII, el trabajo de Georges Cuvier había terminado un largo debate sobre la realidad de la extinción. , lo que llevó al surgimiento de la paleontología, en asociación con la anatomía comparada , como disciplina científica. El conocimiento cada vez mayor del registro fósil también jugó un papel cada vez más importante en el desarrollo de la geología, y la estratigrafía en particular.
En 1822, la palabra "paleontología" fue utilizada por el editor de una revista científica francesa para referirse al estudio de organismos vivos antiguos a través de fósiles, y la primera mitad del siglo XIX vio cómo la actividad geológica y paleontológica se organizó cada vez más con el crecimiento. de sociedades geológicas y museos y un número creciente de geólogos profesionales y especialistas en fósiles. Esto contribuyó a un rápido aumento del conocimiento sobre la historia de la vida en la Tierra y al progreso hacia la definición de la escala de tiempo geológico basada en gran medida en la evidencia fósil. A medida que el conocimiento de la historia de la vida continuó mejorando, se hizo cada vez más obvio que había habido algún tipo de orden sucesivo en el desarrollo de la vida. Esto alentaría las primeras teorías evolutivas sobre la transmutación de especies . [3] Después de que Charles Darwin publicara El origen de las especies en 1859, gran parte del enfoque de la paleontología se desplazó hacia la comprensión de los caminos evolutivos , incluida la evolución humana y la teoría evolutiva. [3]
La última mitad del siglo XIX vio una tremenda expansión en la actividad paleontológica, especialmente en América del Norte . [2] La tendencia continuó en el siglo XX con la apertura de regiones adicionales de la Tierra a la recolección sistemática de fósiles, como lo demuestra una serie de importantes descubrimientos en China cerca del final del siglo XX. Se han descubierto muchos fósiles de transición , y ahora se considera que hay abundante evidencia de cómo se relacionan todas las clases de vertebrados , gran parte de ella en forma de fósiles de transición. [4] Las últimas décadas del siglo XX vieron un interés renovado en las extinciones masivas y su papel en la evolución de la vida en la Tierra. [5] También hubo un renovado interés en la explosión cámbrica que vio el desarrollo de los planos corporales de la mayoría de los phyla animales. El descubrimiento de fósiles de la biota de Ediacara y los avances en paleobiología ampliaron el conocimiento sobre la historia de la vida mucho antes del Cámbrico.
Antes del siglo XVII
Ya en el siglo VI a. C., el filósofo griego Jenófanes de Colofón (570-480 a. C.) reconoció que algunas conchas fósiles eran restos de mariscos, que solía argumentar que lo que en ese momento era tierra seca estuvo una vez bajo el mar. [6] Leonardo da Vinci (1452-1519), en un cuaderno inédito, también concluyó que algunas conchas marinas fósiles eran restos de mariscos. Sin embargo, en ambos casos, los fósiles eran restos completos de especies de mariscos que se parecían mucho a las especies vivas y, por lo tanto, eran fáciles de clasificar. [7]
En 1027, el naturalista Pérsico , Ibn Sina (conocido como Avicena en Europa), propuso una explicación de cómo la pedregosidad de los fósiles fue causada en el Libro de la curación . [2] Modificó una idea de Aristóteles , que la explicaba en términos de exhalaciones de vapor . Ibn Sina modificó esto en la teoría de los fluidos petrificantes ( succus lapidificatus ), que fue elaborada por Alberto de Sajonia en el siglo XIV y fue aceptada de alguna forma por la mayoría de los naturalistas en el siglo XVI. [8]
Shen Kuo ( chino :沈括) (1031-1095) de la dinastía Song utilizó fósiles marinos encontrados en las montañas Taihang para inferir la existencia de procesos geológicos como la geomorfología y el desplazamiento de las orillas del mar a lo largo del tiempo. [9] Utilizando su observación de bambúes petrificados conservados que se encuentran bajo tierra en Yan'an , región de Shanbei , provincia de Shaanxi , defendió una teoría del cambio climático gradual , ya que Shaanxi era parte de una zona climática seca que no sustentaba un hábitat para la crecimiento de bambúes. [10]
Como resultado de un nuevo énfasis en la observación, clasificación y catalogación de la naturaleza, los filósofos de la naturaleza del siglo XVI en Europa comenzaron a establecer extensas colecciones de objetos fósiles (así como colecciones de especímenes de plantas y animales), que a menudo se almacenaban en armarios para ayudar a organizarlos. Conrad Gesner publicó un trabajo de 1565 sobre fósiles que contenía una de las primeras descripciones detalladas de tal gabinete y colección. La colección perteneció a un miembro de la extensa red de corresponsales que Gesner recurrió para sus obras. Estas redes de correspondencia informal entre filósofos y coleccionistas de la naturaleza se hicieron cada vez más importantes durante el transcurso del siglo XVI y fueron precursores directos de las sociedades científicas que comenzarían a formarse en el siglo XVII. Estas colecciones de gabinetes y redes de correspondencia jugaron un papel importante en el desarrollo de la filosofía natural. [11]
Sin embargo, la mayoría de los europeos del siglo XVI no reconocieron que los fósiles eran restos de organismos vivos. La etimología de la palabra fósil proviene del latín para las cosas que han sido desenterradas. Como esto indica, el término se aplicó a una amplia variedad de piedras y objetos similares a la piedra sin tener en cuenta si podrían tener un origen orgánico. Los escritores del siglo XVI como Gesner y Georg Agricola estaban más interesados en clasificar tales objetos por sus propiedades físicas y místicas que en determinar el origen de los objetos. [12] Además, la filosofía natural del período alentó explicaciones alternativas para el origen de los fósiles. Tanto la escuela de filosofía aristotélica como la neoplatónica apoyaron la idea de que los objetos pétreos podían crecer dentro de la tierra para parecerse a los seres vivos. La filosofía neoplatónica sostenía que podría haber afinidades entre objetos vivos y no vivos que podrían hacer que uno se pareciera al otro. La escuela aristotélica sostenía que las semillas de los organismos vivos podían penetrar en el suelo y generar objetos que se parecieran a esos organismos. [13]
Leonardo da Vinci y el desarrollo de la paleontología
Leonardo da Vinci estableció una línea de continuidad entre las dos ramas principales de la paleontología: la paleontología de fósiles corporales y la icnología . [14] De hecho, Leonardo se ocupó de las dos clases principales de fósiles: (1) fósiles corporales, por ejemplo, conchas fosilizadas; (2) icnofósiles (también conocidos como rastros de fósiles), es decir, los productos fosilizados de interacciones vida-sustrato (por ejemplo, madrigueras y perforaciones). En los folios 8 a 10 del código de Leicester, Leonardo examinó el tema de los fósiles corporales, abordando una de las inquietantes cuestiones de sus contemporáneos: ¿por qué encontramos conchas marinas petrificadas en las montañas? [14] Leonardo respondió a esta pregunta interpretando correctamente la naturaleza biogénica de los moluscos fósiles y su matriz sedimentaria. [15] La interpretación de Leonardo da Vinci parece extraordinariamente innovadora ya que superó tres siglos de debate científico sobre la naturaleza de los fósiles corporales. [16] [17] [18] Da Vinci tomó en consideración los icnofósiles de invertebrados para probar sus ideas sobre la naturaleza de los objetos fósiles. Para da Vinci, los icnofósiles desempeñaban un papel central en la demostración de: (1) la naturaleza orgánica de las conchas petrificadas y (2) el origen sedimentario de las capas de roca que contienen objetos fósiles. Da Vinci describió qué son los icnofósiles de bioerosión: [19]
'' Las colinas alrededor de Parma y Piacenza muestran abundantes moluscos y corales aburridos todavía adheridos a las rocas. Cuando estaba trabajando en el gran caballo en Milán, unos campesinos me trajeron una gran bolsa llena de ellos ''
- Código de Leicester, folio 9r
Tales perforaciones fósiles permitieron a Leonardo refutar la teoría inorgánica, es decir, la idea de que las llamadas conchas petrificadas (fósiles de cuerpos de moluscos) son curiosidades inorgánicas. Con las palabras de Leonardo da Vinci: [20] [14]
"[la teoría inorgánica no es cierta] porque queda el rastro de los movimientos [del animal] en el caparazón que [este] consumió de la misma manera que una carcoma en la madera ..."
- Código de Leicester, folio 9v
Da Vinci discutió no solo las perforaciones de fósiles, sino también las madrigueras. Leonardo usó madrigueras de fósiles como herramientas paleoambientales para demostrar la naturaleza marina de los estratos sedimentarios: [19]
'' Entre una capa y otra quedan rastros de los gusanos que se deslizaban entre ellos cuando aún no se habían secado. Todo el lodo marino todavía contiene conchas, y las conchas están petrificadas junto con el barro ''
- Código de Leicester, folio 10v
Otros naturalistas del Renacimiento estudiaron los icnofósiles de invertebrados durante el Renacimiento, pero ninguno de ellos llegó a conclusiones tan precisas. [21] Las consideraciones de Leonardo sobre los icnofósiles invertebrados son extraordinariamente modernas, no solo en comparación con las de sus contemporáneos, sino también con las interpretaciones de épocas posteriores. De hecho, durante la década de 1800, los icnofósiles de invertebrados se explicaron como fucoides o algas marinas, y su verdadera naturaleza no se entendió ampliamente hasta principios de la década de 1900. [22] [23] [24] Por estas razones, Leonardo da Vinci es merecidamente considerado el padre fundador de las dos ramas principales de la paleontología, es decir, el estudio de los fósiles corporales y la icnología. [14]
siglo 17
Durante la Era de la Razón , los cambios fundamentales en la filosofía natural se reflejaron en el análisis de los fósiles. En 1665, Athanasius Kircher atribuyó huesos gigantes a razas extintas de humanos gigantes en su Mundus subterraneus . En el mismo año, Robert Hooke publicó Micrographia , una colección ilustrada de sus observaciones con un microscopio. Una de estas observaciones se tituló "De madera petrificada y otros cuerpos petrificados", que incluía una comparación entre madera petrificada y madera ordinaria. Concluyó que la madera petrificada era madera ordinaria que había sido empapada con "agua impregnada de partículas pedregosas y terrosas". Luego sugirió que varios tipos de conchas marinas fósiles se formaron a partir de conchas ordinarias mediante un proceso similar. Argumentó en contra de la opinión predominante de que tales objetos eran "Piedras formadas por alguna virtud extraordinaria de Plastick latente en la Tierra misma". [25] Hooke creía que los fósiles proporcionaban evidencia sobre la historia de la vida en la Tierra escribiendo en 1668:
... si el hallazgo de monedas, medallas, urnas y otros monumentos de personajes famosos, o ciudades o utensilios, es admitido como pruebas incuestionables de que tales personas o cosas han tenido, en tiempos pasados, un ser, ciertamente esas petrificaciones pueden Se permitirá que sea de igual Validez y Evidencia, que anteriormente ha habido tales Vegetales o Animales ... y son verdaderos Caracteres universales legibles para todos los Hombres racionales. [26]
Hooke estaba dispuesto a aceptar la posibilidad de que algunos de esos fósiles representaran especies que se habían extinguido, posiblemente en catástrofes geológicas pasadas. [26]
En 1667, Nicholas Steno escribió un artículo sobre una cabeza de tiburón que había diseccionado. Él comparó los dientes del tiburón con los objetos fósiles comunes conocidos como " piedras de lengua " o glossopetrae . Concluyó que los fósiles debían ser dientes de tiburón. Steno se interesó entonces por la cuestión de los fósiles y, para abordar algunas de las objeciones a su origen orgánico, comenzó a estudiar los estratos rocosos. El resultado de este trabajo fue publicado en 1669 como Precursor de una disertación sobre un sólido encerrado naturalmente en un sólido . En este libro, Steno trazó una clara distinción entre objetos como los cristales de roca que realmente se formaron dentro de las rocas y aquellos como conchas fósiles y dientes de tiburón que se formaron fuera de esas rocas. Steno se dio cuenta de que ciertos tipos de rocas se habían formado por la deposición sucesiva de capas horizontales de sedimento y que los fósiles eran los restos de organismos vivos que habían quedado enterrados en ese sedimento. Steno, quien, como casi todos los filósofos naturales del siglo XVII, creía que la tierra tenía solo unos pocos miles de años, recurrió al diluvio bíblico como posible explicación de los fósiles de organismos marinos que estaban lejos del mar. [27]
A pesar de la considerable influencia de Forerunner , naturalistas como Martin Lister (1638-1712) y John Ray (1627-1705) continuaron cuestionando el origen orgánico de algunos fósiles. Estaban particularmente preocupados por objetos como los fósiles de amonitas , que según Hooke eran de origen orgánico, que no se parecían a ninguna especie viva conocida. Esto planteó la posibilidad de extinción , que encontraron difícil de aceptar por razones filosóficas y teológicas. [28] En 1695, Ray le escribió al naturalista galés Edward Lluyd quejándose de tales puntos de vista: "... sigue tal serie de consecuencias, que parecen conmocionar a la Historia de las Escrituras de la novicidad del Mundo; al menos derrocan el opinión recibida, y no sin una buena razón, entre los Divinos y los Filósofos, de que desde la primera Creación no se han perdido especies de Animales o Vegetales, no se han producido nuevas ". [29]
siglo 18
En su obra de 1778 Épocas de la naturaleza, Georges Buffon se refirió a los fósiles, en particular al descubrimiento de fósiles de especies tropicales como elefantes y rinocerontes en el norte de Europa, como evidencia de la teoría de que la tierra había comenzado mucho más cálida de lo que era actualmente y había estado enfriándose gradualmente.
En 1796, Georges Cuvier presentó un artículo sobre elefantes vivos y fósiles comparando restos óseos de elefantes indios y africanos con fósiles de mamuts y de un animal que más tarde llamaría mastodonte utilizando anatomía comparada . Estableció por primera vez que los elefantes indios y africanos eran especies diferentes, y que los mamuts se diferenciaban de ambos y debían estar extintos . Además, concluyó que el mastodonte era otra especie extinta que también se diferenciaba de los elefantes indios o africanos, más que los mamuts. Cuvier hizo otra poderosa demostración del poder de la anatomía comparada en la paleontología cuando presentó un segundo artículo en 1796 sobre un gran esqueleto fósil de Paraguay, al que llamó Megatherium e identificó como un perezoso gigante al comparar su cráneo con el de dos especies vivas de perezoso de árbol. El trabajo pionero de Cuvier en paleontología y anatomía comparada llevó a la aceptación generalizada de la extinción. [30] También llevó a Cuvier a defender la teoría geológica del catastrofismo para explicar la sucesión de organismos revelada por el registro fósil. También señaló que dado que los mamuts y los rinocerontes lanudos no eran la misma especie que los elefantes y rinocerontes que viven actualmente en los trópicos, sus fósiles no pueden usarse como evidencia de una tierra que se está enfriando.
En una aplicación pionera de la estratigrafía , William Smith , un topógrafo e ingeniero de minas, hizo un uso extensivo de los fósiles para ayudar a correlacionar los estratos rocosos en diferentes lugares. Creó el primer mapa geológico de Inglaterra a finales de la década de 1790 y principios del siglo XIX. Estableció el principio de sucesión de la fauna , la idea de que cada estrato de roca sedimentaria contendría tipos particulares de fósiles, y que estos se sucederían unos a otros de manera predecible incluso en formaciones geológicas muy separadas. Al mismo tiempo, Cuvier y Alexandre Brongniart , instructor de la escuela de ingeniería de minas de París, utilizaron métodos similares en un influyente estudio de la geología de la región alrededor de París.
Principios a mediados del siglo XIX
El estudio de los fósiles y el origen de la palabra paleontología
Las Bibliotecas Smithsonian consideran que la primera edición de un trabajo que sentó las bases de la paleontología de vertebrados fue Recherches sur les ossements fossiles de quadrupèdes ( Investigaciones sobre huesos fósiles cuadrúpedos ) de Georges Cuvier , publicado en Francia en 1812. [31] Refiriéndose a la segunda edición de esta obra (1821), discípulo de Cuvier y editor de la publicación científica Journal de physique Henri Marie Ducrotay de Blainville publicó en enero de 1822, en el Journal de physique , un artículo titulado "Analyse des principaux travaux dans les sciences physiques, publiés dans l 'année 1821 "(" Análisis de las principales obras de las ciencias físicas, publicado en el año 1821 "). En este artículo, Blainville dio a conocer por primera vez la palabra impresa palæontologie [32] que más tarde dio lugar a la palabra inglesa "paleontology". Blainville ya había acuñado el término paléozoologie en 1817 para referirse al trabajo que Cuvier y otros estaban haciendo para reconstruir animales extintos a partir de huesos fósiles. Sin embargo, Blainville comenzó a buscar un término que pudiera referirse al estudio de restos fósiles de animales y plantas. Después de probar algunas alternativas infructuosas, dio con "paleontología" en 1822. El término de Blainville para el estudio de los organismos fosilizados rápidamente se hizo popular y se transformó en "paleontología". [33]
En 1828 , el hijo de Alexandre Brongniart , el botánico Adolphe Brongniart , publicó la introducción a un trabajo más extenso sobre la historia de las plantas fósiles. Adolphe Brongniart concluyó que la historia de las plantas podría dividirse aproximadamente en cuatro partes. El primer período se caracterizó por las criptogamas . El segundo período se caracterizó por la aparición de las coníferas . El tercer período trajo aparecimiento de las cícadas , y el cuarto por el desarrollo de las plantas con flores (como las dicotiledóneas ). Las transiciones entre cada uno de estos períodos estuvieron marcadas por fuertes discontinuidades en el registro fósil, con cambios más graduales dentro de los períodos. El trabajo de Brongniart es la base de la paleobotánica y reforzó la teoría de que la vida en la tierra tenía una historia larga y compleja, y diferentes grupos de plantas y animales hicieron sus apariciones en orden sucesivo. [34] También apoyó la idea de que el clima de la Tierra había cambiado con el tiempo, ya que Brongniart concluyó que los fósiles de plantas mostraban que durante el Carbonífero el clima del norte de Europa debe haber sido tropical. [35] El término "paleobotánica" se acuñó en 1884 y "palinología" en 1944.
La era de los reptiles
En 1808, Cuvier identificó un fósil encontrado en Maastricht como un reptil marino gigante que más tarde se llamaría Mosasaurus . También identificó, a partir de un dibujo, otro fósil encontrado en Baviera como un reptil volador y lo llamó Pterodactylus . Especuló, basándose en los estratos en los que se encontraron estos fósiles, que los grandes reptiles habían vivido antes de lo que él llamaba "la era de los mamíferos". [36] La especulación de Cuvier estaría respaldada por una serie de hallazgos que se realizarían en Gran Bretaña en el transcurso de las próximas dos décadas. Mary Anning , una coleccionista profesional de fósiles desde los once años, recolectó los fósiles de varios reptiles marinos y peces prehistóricos de los estratos marinos jurásicos en Lyme Regis . Estos incluyeron el primer esqueleto de ictiosaurio reconocido como tal, que fue recolectado en 1811, y los dos primeros esqueletos de plesiosaurio encontrados en 1821 y 1823. Mary Anning tenía solo 12 años cuando ella y su hermano descubrieron el esqueleto de Ictiosaurio. Muchos de sus descubrimientos serían descritos científicamente por los geólogos William Conybeare , Henry De la Beche y William Buckland . [37] Fue Anning quien observó que los objetos pedregosos conocidos como " piedras bezoar " se encontraban a menudo en la región abdominal de los esqueletos de ictiosaurios, y señaló que si tales piedras se abrían, a menudo contenían huesos y escamas de pescado fosilizados, así como a veces huesos de pequeños ictiosaurios. Esto la llevó a sugerirle a Buckland que eran heces fosilizadas, a las que llamó coprolitos , y que utilizó para comprender mejor las cadenas alimentarias antiguas . [38] Mary Anning hizo muchos descubrimientos fósiles que revolucionaron la ciencia. Sin embargo, a pesar de sus fenomenales contribuciones científicas, rara vez fue reconocida oficialmente por sus descubrimientos. Sus descubrimientos a menudo se atribuyeron a hombres ricos que compraron sus fósiles.
En 1824, Buckland encontró y describió una mandíbula inferior de depósitos jurásicos de Stonesfield . Determinó que el hueso pertenecía a un reptil terrestre carnívoro al que llamó Megalosaurus . Ese mismo año, Gideon Mantell se dio cuenta de que algunos dientes grandes que había encontrado en 1822, en rocas del Cretácico de Tilgate , pertenecían a un reptil herbívoro gigante que habitaba en la tierra. Lo llamó Iguanodon , porque los dientes se parecían a los de una iguana . Todo esto llevó a Mantell a publicar un influyente artículo en 1831 titulado "La era de los reptiles" en el que resumía la evidencia de que había habido un tiempo prolongado durante el cual la tierra había estado repleta de grandes reptiles, y dividió esa era, basándose en qué estratos rocosos aparecieron por primera vez los diferentes tipos de reptiles, en tres intervalos que anticipaban los períodos modernos del Triásico , Jurásico y Cretácico . [39] En 1832 Mantell encontraría, en Tilgate, un esqueleto parcial de un reptil blindado al que llamaría Hylaeosaurus . En 1841, el anatomista inglés Richard Owen crearía un nuevo orden de reptiles, al que llamó Dinosauria , para Megalosaurus , Iguanodon e Hylaeosaurus . [40]
Esta evidencia de que los reptiles gigantes habían vivido en la Tierra en el pasado causó gran entusiasmo en los círculos científicos, [41] e incluso entre algunos segmentos del público en general. [42] Buckland describió la mandíbula de un pequeño mamífero primitivo, Phascolotherium , que se encontró en el mismo estrato que Megalosaurus . Este descubrimiento, conocido como el mamífero Stonesfield, fue una anomalía muy discutida. Cuvier al principio pensó que era un marsupial , pero Buckland luego se dio cuenta de que era un mamífero placentario primitivo . Debido a su pequeño tamaño y naturaleza primitiva, Buckland no creía que invalidara el patrón general de una era de reptiles, cuando los animales más grandes y conspicuos habían sido reptiles en lugar de mamíferos. [43]
Catastrofismo, uniformismo y registro fósil
En el histórico artículo de 1796 de Cuvier sobre elefantes vivos y fósiles, se refirió a una única catástrofe que destruyó la vida para ser reemplazada por las formas actuales. Fruto de sus estudios sobre mamíferos extintos, se dio cuenta de que animales como Palaeotherium habían vivido antes de la época de los mamuts, lo que le llevó a escribir en términos de múltiples catástrofes geológicas que habían arrasado con una serie de sucesivas faunas. [44] Para 1830, se había formado un consenso científico en torno a sus ideas como resultado de la paleobotánica y los descubrimientos de dinosaurios y reptiles marinos en Gran Bretaña. [45] En Gran Bretaña, donde la teología natural fue muy influyente a principios del siglo XIX, un grupo de geólogos que incluía a Buckland y Robert Jameson insistieron en vincular explícitamente la más reciente de las catástrofes de Cuvier con el diluvio bíblico . El catastrofismo tenía un matiz religioso en Gran Bretaña que estaba ausente en otros lugares. [46]
En parte como respuesta a lo que vio como especulaciones poco sólidas y poco científicas de William Buckland y otros practicantes de la geología de inundaciones, Charles Lyell defendió la teoría geológica del uniformismo en su influyente obra Principles of Geology . [47] Lyell acumuló evidencia, tanto de su propia investigación de campo como del trabajo de otros, de que la mayoría de las características geológicas podrían explicarse por la acción lenta de las fuerzas actuales, como el vulcanismo , los terremotos , la erosión y la sedimentación en lugar de las catástrofes del pasado. eventos. [48] Lyell también afirmó que la evidencia aparente de cambios catastróficos en el registro fósil, e incluso la aparición de sucesión direccional en la historia de la vida, eran ilusiones causadas por imperfecciones en ese registro. Por ejemplo, argumentó que la ausencia de aves y mamíferos de los primeros estratos fósiles era simplemente una imperfección en el registro fósil atribuible al hecho de que los organismos marinos se fosilizaban más fácilmente. [48] También Lyell señaló al mamífero Stonesfield como evidencia de que los mamíferos no necesariamente habían sido precedidos por reptiles, y al hecho de que ciertos estratos del Pleistoceno mostraban una mezcla de especies extintas y que aún sobrevivían, lo que, según él, mostraba que la extinción se produjo de forma gradual en lugar de como resultado de eventos catastróficos. [49] Lyell logró convencer a los geólogos de la idea de que las características geológicas de la tierra se debían en gran parte a la acción de las mismas fuerzas geológicas que podían observarse en la actualidad, actuando durante un período prolongado de tiempo. No tuvo éxito en obtener apoyo para su visión del registro fósil, que creía que no respaldaba una teoría de sucesión direccional. [50]
Transmutación de especies y registro fósil
A principios del siglo XIX, Jean Baptiste Lamarck utilizó fósiles para defender su teoría de la transmutación de especies. [51] Los hallazgos de fósiles y la evidencia emergente de que la vida había cambiado con el tiempo impulsaron la especulación sobre este tema durante las siguientes décadas. [52] Robert Chambers usó evidencia fósil en su libro de divulgación científica de 1844 Vestigios de la Historia Natural de la Creación , que defendía un origen evolutivo para el cosmos así como para la vida en la tierra. Como la teoría de Lamarck, sostenía que la vida había progresado de lo simple a lo complejo. [53] Estas primeras ideas evolutivas fueron ampliamente discutidas en los círculos científicos, pero no fueron aceptadas en la corriente científica principal. [54] Muchos de los críticos de las ideas transmutacionales utilizaron evidencia fósil en sus argumentos. En el mismo artículo que acuñó el término dinosaurio, Richard Owen señaló que los dinosaurios eran al menos tan sofisticados y complejos como los reptiles modernos, lo que, según él, contradecía las teorías transmutacionales. [55] Hugh Miller haría un argumento similar, señalando que los peces fósiles encontrados en la formación Old Red Sandstone eran tan complejos como cualquier pez posterior, y no las formas primitivas alegadas por Vestiges . [56] Si bien estas primeras teorías evolutivas no lograron ser aceptadas como ciencia convencional, los debates sobre ellas ayudarían a allanar el camino para la aceptación de la teoría de la evolución de Darwin por selección natural unos años más tarde. [57]
Escala de tiempo geológico e historia de la vida
Geólogos como Adam Sedgwick y Roderick Murchison continuaron, en el curso de disputas como The Great Devonian Controversy , haciendo avances en estratigrafía. Describieron períodos geológicos recientemente reconocidos, como el Cámbrico , el Silúrico , el Devónico y el Pérmico . Cada vez más, tal progreso en estratigrafía dependía de las opiniones de expertos con conocimiento especializado de tipos particulares de fósiles como William Lonsdale (corales fósiles) y John Lindley (plantas fósiles), quienes desempeñaron un papel en la controversia devónica y su resolución. [58] A principios de la década de 1840, se había desarrollado gran parte de la escala de tiempo geológico. En 1841, John Phillips dividió formalmente la columna geológica en tres eras principales, la Paleozoica , Mesozoica y Cenozoica , basándose en roturas bruscas en el registro fósil. [59] Identificó los tres períodos de la era Mesozoica y todos los períodos de la era Paleozoica excepto el Ordovícico . Su definición de la escala de tiempo geológica todavía se usa hoy. [60] Se mantuvo una escala de tiempo relativa sin ningún método para asignar ninguna de las fechas absolutas de los períodos. Se entendió que no solo había habido una "era de los reptiles" anterior a la actual "era de los mamíferos", sino que había habido un tiempo (durante el Cámbrico y el Silúrico) en que la vida se había limitado al mar, y un tiempo (antes del Devónico) cuando los invertebrados habían sido las formas de vida animal más grandes y complejas.
Expansión y profesionalización de la geología y paleontología
Este rápido progreso en geología y paleontología durante las décadas de 1830 y 1840 fue ayudado por una creciente red internacional de geólogos y especialistas en fósiles cuyo trabajo fue organizado y revisado por un número creciente de sociedades geológicas. Muchos de estos geólogos y paleontólogos eran ahora profesionales remunerados que trabajaban para universidades, museos y estudios geológicos gubernamentales. El nivel relativamente alto de apoyo público a las ciencias de la tierra se debió a su impacto cultural y su valor económico comprobado para ayudar a explotar recursos minerales como el carbón. [61]
Otro factor importante fue el desarrollo a finales del siglo XVIII y principios del XIX de museos con grandes colecciones de historia natural. Estos museos recibieron especímenes de coleccionistas de todo el mundo y sirvieron como centros para el estudio de anatomía y morfología comparadas . Estas disciplinas desempeñaron un papel clave en el desarrollo de una forma de historia natural técnicamente más sofisticada. Uno de los primeros y más importantes ejemplos fue el Museo de Historia Natural de París , que estuvo en el centro de muchos de los desarrollos de la historia natural durante las primeras décadas del siglo XIX. Fue fundada en 1793 por una ley de la Asamblea Nacional Francesa, y se basó en una extensa colección real más las colecciones privadas de aristócratas confiscadas durante la Revolución Francesa , y ampliada con material incautado en las conquistas militares francesas durante las Guerras Napoleónicas . El museo de París fue la base profesional de Cuvier y su rival profesional Geoffroy Saint-Hilaire . Los anatomistas ingleses Robert Grant y Richard Owen pasaron un tiempo estudiando allí. Owen se convertiría en el principal morfólogo británico mientras trabajaba en el museo del Royal College of Surgeons . [62] [63]
Finales del siglo XIX
Evolución
La publicación de Charles Darwin de El origen de las especies en 1859 marcó un hito en todas las ciencias de la vida, especialmente en la paleontología. Los fósiles habían jugado un papel en el desarrollo de la teoría de Darwin. En particular, se había quedado impresionado por los fósiles que había recogido en América del Sur durante el viaje del Beagle de armadillos gigantes , perezosos gigantes , y lo que en el momento en que él pensaba que eran llamas gigantes que parecían estar relacionadas con las especies que aún viven en el continente tiempos modernos. [64] El debate científico que comenzó inmediatamente después de la publicación de Origin condujo a un esfuerzo concertado para buscar fósiles de transición y otras pruebas de evolución en el registro fósil. Hubo dos áreas en las que el éxito temprano atrajo una considerable atención pública, la transición entre reptiles y aves, y la evolución del caballo moderno de un solo dedo. [65] En 1861, el primer espécimen de Archaeopteryx , un animal con dientes y plumas y una mezcla de otras características de reptiles y aves, fue descubierto en una cantera de piedra caliza en Baviera y descrito por Richard Owen . Otro se encontraría a finales de la década de 1870 y se exhibiría en el Museo de Historia Natural de Berlín en 1881. Othniel Marsh encontró otras aves dentadas primitivas en Kansas en 1872. Marsh también descubrió fósiles de varios caballos primitivos en el oeste de los Estados Unidos que ayudó a rastrear la evolución del caballo desde el pequeño Hyracotherium de 5 dedos del Eoceno hasta los caballos modernos mucho más grandes de un solo dedo del género Equus . Thomas Huxley haría un uso extensivo tanto de los fósiles de caballos como de aves en su defensa de la evolución. La aceptación de la evolución se produjo rápidamente en los círculos científicos, pero la aceptación del mecanismo de selección natural propuesto por Darwin como la fuerza impulsora detrás de ella fue mucho menos universal. En particular, algunos paleontólogos como Edward Drinker Cope y Henry Fairfield Osborn prefieren alternativas como neo- lamarckismo , la herencia de los caracteres adquiridos durante la vida, y ortogénesis , una unidad innata al cambio en una dirección particular, para explicar lo que percibían como las tendencias lineales en evolución. [66]
También hubo un gran interés por la evolución humana. Los fósiles de neandertales se descubrieron en 1856, pero en ese momento no estaba claro que representaran una especie diferente de los humanos modernos. Eugene Dubois causó sensación con su descubrimiento del Hombre de Java , la primera evidencia fósil de una especie que parecía claramente intermedia entre los humanos y los simios, en 1891. [67]
Desarrollos en América del Norte
Un acontecimiento importante en la segunda mitad del siglo XIX fue la rápida expansión de la paleontología en América del Norte. En 1858, Joseph Leidy describió un esqueleto de Hadrosaurus , que fue el primer dinosaurio norteamericano en ser descrito a partir de buenos restos. Sin embargo, fue la expansión masiva hacia el oeste de ferrocarriles, bases militares y asentamientos en Kansas y otras partes del oeste de los Estados Unidos después de la Guerra Civil estadounidense lo que realmente impulsó la expansión de la colección de fósiles. [68] El resultado fue una mayor comprensión de la historia natural de América del Norte, incluido el descubrimiento del Mar Interior Occidental que había cubierto Kansas y gran parte del resto del Medio Oeste de los Estados Unidos durante partes del Cretácico , el descubrimiento de varios importantes fósiles de aves y caballos primitivos, y el descubrimiento de una serie de nuevos géneros de dinosaurios, incluidos Allosaurus , Stegosaurus y Triceratops . Gran parte de esta actividad fue parte de una feroz rivalidad personal y profesional entre dos hombres, Othniel Marsh y Edward Cope , que se conoce como las Guerras de los Huesos . [69]
Resumen de los desarrollos en el siglo XX
Desarrollos en geología
Dos desarrollos geológicos del siglo XX tuvieron un gran efecto en la paleontología. El primero fue el desarrollo de la datación radiométrica , que permitió asignar fechas absolutas a la escala de tiempo geológica . El segundo fue la teoría de la tectónica de placas , que ayudó a dar sentido a la distribución geográfica de la vida antigua.
Expansión geográfica de la paleontología
Durante el siglo XX, la exploración paleontológica se intensificó en todas partes y dejó de ser una actividad mayoritariamente europea y norteamericana. En los 135 años transcurridos entre el primer descubrimiento de Buckland y 1969, se describieron un total de 170 géneros de dinosaurios. En los 25 años posteriores a 1969, ese número aumentó a 315. Gran parte de este aumento se debió al examen de nuevas rocas expuestas, particularmente en áreas previamente poco exploradas en América del Sur y África . [70] Cerca del final del siglo XX, la apertura de China a la exploración sistemática de fósiles ha producido una gran cantidad de material sobre dinosaurios y el origen de aves y mamíferos. [71] También el estudio de la fauna de Chengjiang , un sitio de fósiles del Cámbrico en China, durante la década de 1990 ha proporcionado importantes pistas sobre el origen de los vertebrados. [72]
Extinciones masivas
El siglo XX vio una importante renovación del interés en los eventos de extinción masiva y su efecto en el curso de la historia de la vida. Esto fue particularmente cierto después de 1980 cuando Luis y Walter Alvarez propusieron la hipótesis de Alvarez afirmando que un evento de impacto causó el evento de extinción Cretácico-Paleógeno , que mató a los dinosaurios no aviares junto con muchos otros seres vivos. [73] También a principios de la década de 1980, Jack Sepkoski y David M. Raup publicaron artículos con análisis estadístico del registro fósil de invertebrados marinos que revelaron un patrón (posiblemente cíclico) de extinciones masivas repetidas con implicaciones significativas para la historia evolutiva de la vida.
Teoría y caminos evolutivos
A lo largo del siglo XX, los nuevos hallazgos fósiles continuaron contribuyendo a comprender los caminos tomados por la evolución. Los ejemplos incluyen las principales transiciones taxonómicas, como los hallazgos en Groenlandia, que comenzaron en la década de 1930 (con más hallazgos importantes en la década de 1980), de fósiles que ilustran la evolución de los tetrápodos a partir de peces, y fósiles en China durante la década de 1990 que arrojan luz sobre el pájaro dinosaurio. relación . Otros eventos que han atraído una atención considerable incluyen el descubrimiento de una serie de fósiles en Pakistán que han arrojado luz sobre la evolución de las ballenas y, el más famoso de todos, una serie de hallazgos a lo largo del siglo XX en África (comenzando con el niño Taung en 1924 [74 ] ) y en otros lugares han ayudado a iluminar el curso de la evolución humana . Cada vez más, a fines del siglo XX, los resultados de la paleontología y la biología molecular se estaban reuniendo para revelar árboles filogenéticos detallados .
Los resultados de la paleontología también han contribuido al desarrollo de la teoría evolutiva. En 1944, George Gaylord Simpson publicó Tempo and Mode in Evolution , que utilizó análisis cuantitativo para mostrar que el registro fósil era consistente con los patrones ramificados, no direccionales, predichos por los defensores de la evolución impulsada por la selección natural y la deriva genética en lugar de la lineal. tendencias predichas por los defensores anteriores de neo- lamarckismo y ortogénesis . Esta paleontología integró en la síntesis evolutiva moderna . [75] En 1972, Niles Eldredge y Stephen Jay Gould utilizaron evidencia fósil para defender la teoría del equilibrio puntuado , que sostiene que la evolución se caracteriza por largos períodos de estasis relativa y períodos mucho más cortos de cambio relativamente rápido. [76]
Explosión cámbrica
Un área de la paleontología que ha experimentado mucha actividad durante las décadas de 1980, 1990 y más allá es el estudio de la explosión cámbrica durante la cual aparecen por primera vez muchos de los distintos fila de animales con sus distintivos planes corporales. El conocido sitio fósil Burgess Shale Cambrian fue encontrado en 1909 por Charles Doolittle Walcott , y otro sitio importante en Chengjiang China fue encontrado en 1912. Sin embargo, un nuevo análisis en la década de 1980 realizado por Harry B. Whittington , Derek Briggs , Simon Conway Morris y otros despertaron un interés renovado y una explosión de actividad, incluido el descubrimiento de un nuevo e importante yacimiento fósil, Sirius Passet , en Groenlandia, y la publicación de un libro popular y controvertido, Wonderful Life de Stephen Jay Gould en 1989. [77]
Fósiles precámbricos
Antes de 1950 no había evidencia fósil ampliamente aceptada de vida antes del período Cámbrico. Cuando Charles Darwin escribió El origen de las especies , reconoció que la falta de cualquier evidencia fósil de vida anterior a los animales relativamente complejos del Cámbrico era un argumento potencial contra la teoría de la evolución, pero expresó la esperanza de que tales fósiles se encontraran en el futuro. En la década de 1860 hubo afirmaciones sobre el descubrimiento de fósiles precámbricos , pero más tarde se demostraría que estos no tenían un origen orgánico. A finales del siglo XIX, Charles Doolittle Walcott descubriría estromatolitos y otras evidencias fósiles de vida precámbrica, pero en ese momento también se discutía el origen orgánico de esos fósiles. Esto comenzaría a cambiar en la década de 1950 con el descubrimiento de más estromatolitos junto con microfósiles de las bacterias que los construyeron, y la publicación de una serie de artículos del científico soviético Boris Vasil'evich Timofeev anunciando el descubrimiento de esporas fósiles microscópicas en pre -Sedimentos cámbricos. Un avance clave vendría cuando Martin Glaessner mostrara que los fósiles de animales de cuerpo blando descubiertos por Reginald Sprigg a fines de la década de 1940 en las colinas ediacaranes de Australia eran de hecho precámbricos, no cámbricos tempranos como Sprigg había creído originalmente, lo que hizo que la biota ediacarana fuera la principal animales más antiguos conocidos. A finales del siglo XX, la paleobiología había establecido que la historia de la vida se remontaba al menos a 3.500 millones de años. [78]
Ver también
- Historia de la biologia
- Historia del pensamiento evolutivo
- Historia de la geologia
- Historia de la ciencia
- Lista de sitios fósiles (con directorio de enlaces)
- Lista de años en paleontología
- Taxonomía de invertebrados comúnmente fosilizados
- Cronología de la paleontología
- Tratado de paleontología de invertebrados
- Historia de la paleontología en los Estados Unidos
Notas
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enlaces externos
- Historia de la paleontología
- Historia de la paleoentomología en Rusia
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