La fosilización fosfática se ha producido en circunstancias inusuales para preservar algunos microfósiles de resolución extremadamente alta en los que una preparación cuidadosa puede incluso revelar estructuras celulares preservadas. Estos fósiles microscópicos solo son visibles bajo el microscopio electrónico de barrido .
Mecanismo
Se requieren grandes cantidades de fosfato , ya sea del agua de mar o de los tejidos del organismo en descomposición. En algunos casos, los microbios controlan la fosfatación y los restos de los microbios que se alimentaron del tejido conservado forman el fósil. En otros, el tejido mismo es la fuente de fosfato y sus restos fosfatados forman el fósil. En el caso intermedio, el tejido fosfatado retiene las impresiones de los microbios fosfatados. [1]
Preservación fosfática en fósiles tipo Burgess Shale
Los fósiles de tejidos blandos, como los que se encuentran en Burgess Shale , son raros. En algunos casos, sus órganos internos se replican en fosfato. El fosfato proviene principalmente del tejido mismo y luego puede ser reemplazado por carbonato de calcio. [2] Un pH bajo hace que sea menos probable que precipite el CaCO 3 , lo que allana el camino para que se deposite el fosfato. [2] Esto se ve facilitado por la ausencia de oxígeno en el tejido en descomposición. En consecuencia, el fosfato (secundario) generalmente solo se conserva en espacios cerrados, como una concha bivalva bien cerrada . [3]
Las concentraciones más elevadas de fosfato en el agua de mar no favorecen la fosfatación, como puede parecer natural; más bien, aumenta la velocidad a la que el organismo se descompone, tal vez porque el mineral "fertiliza" los microorganismos en descomposición. [2]
La fosfatización puede ocurrir rápidamente: las estructuras quitinosas que sostienen las branquias bivalvas pueden ser reemplazadas por fosfato de calcio, [4] con un poco de ayuda de bacterias coexistentes, en solo dos a seis días. [5] Los ejes branquiales y la musculatura de los bivalvos también se pueden conservar en fosfato. [4] Las estructuras más famosas conservadas en fosfato en Burgess Shale son las glándulas del intestino medio de Leanchoilia , [6] ¿ quizás debido a su posición central y plausiblemente a un pH bajo?
La fosfatación puede estar mediada por microbios, especialmente en grupos resistentes a la descomposición, como los artrópodos ; o dominado por sustrato, donde el tejido rico en fosfato lidera el proceso de mineralización (como en el pescado). Los cefalópodos se encuentran en algún lugar entre estos dos extremos. [1]
Fósiles de solo fosfato
En los fósiles fosfatados, la conservación es tan fina que incluso se ha conservado alguna estructura celular. Los microfósiles fosfatados de la Formación Doushantuo ( QV ), un rico en fósiles lagerstätte del Ediacaran periodo, alrededor de 590 a 565 Ma (megaannua; hace millones de años), muestran algunos de los más espectaculares de conservación a nivel celular conocido desde el registro geológico. Los fósiles incluyen lo que pueden ser blástulas metazoarias , posiblemente embriones de animales en una etapa temprana de la división celular.
La Formación Doushantuo presenta un ejemplo clásico de fosilización fosfática:
- «Este lecho fósil de alta resolución tiene aproximadamente un 30% de fosfato, presente como el mineral fluorapatito [Ca 5 (PO 4 ) 3 F]. Los lechos fosfatados dentro de este depósito son piedras granuladas compuestas por fosfoclastos de 1 a 5 mm. Estos se derivan de una superficie fosfatada que se formó en el fondo del mar, recristalizando en el proceso los sedimentos superficiales existentes. Además de reemplazar los sedimentos carbonatados, los tejidos blandos de embriones, larvas, adultos y algas de metazoos también parecen haber sido mineralizados. La corteza de sedimento fosfatado se rompió en pequeños fragmentos por la intensa actividad de la corriente y luego se volvió a depositar y se mezcló con los lodos de cal adyacentes. [7] Los baños de ácido cuidadosos eliminan las matrices de piedra caliza, disolviendo lentamente los carbonatos, y revelan los fosfatos que han reemplazado las estructuras orgánicas, de la manera que describe el Dr. Chen. También hay otros medios de fosilización representados en la Formación Doushantuo.
Un refinamiento de la visualización de la estructura interna de los embriones fosilizados utiliza tomografía computarizada de rayos X microscópica tridimensional especializada , una especie de escaneo micro CAT. [8] [9]
Referencias
- ↑ a b Wilby, P .; Briggs, D. (1997). "Tendencias taxonómicas en la resolución de detalles conservados en tejidos blandos fosfatados fósiles". Geobios . 30 : 493. doi : 10.1016 / S0016-6995 (97) 80056-3 .
- ^ a b c Briggs, Derek EG; Kear, Amanda J. (octubre de 1994). "Descomposición y mineralización de camarones". Palaios . 9 (5): 431–456. doi : 10.2307 / 3515135 . JSTOR 3515135 .
- ^ Wilby, PR; Whyte, MA (1995). "Tejidos blandos fosfatados en bivalvos de Portland Roach de Dorset (Jurásico superior)". Revista geológica . 132 : 117. doi : 10.1017 / S001675680001147X .
- ^ a b Klug, C .; Hagdorn, H .; Montenari, M. (2005). "Tejido blando fosfatado en bivalvos del Triásico" . Paleontología . 48 : 833. doi : 10.1111 / j.1475-4983.2005.00485.x .
- ^ Skawina, A. (2010). "Descomposición experimental de branquias en bivalvos de agua dulce como clave para comprender su conservación en depósitos lacustres del Triásico superior". PALAIOS . 25 : 215. doi : 10.2110 / palo.2009.p09-081r .
- ^ Butterfield, Nueva Jersey (2002). "Tripas de Leanchoilia y la interpretación de estructuras tridimensionales en fósiles de tipo Burgess Shale". Paleobiología . 28 : 155-171. doi : 10.1666 / 0094-8373 (2002) 028 <0155: LGATIO> 2.0.CO; 2 . ISSN 0094-8373 .
- ^ Chen JY, Oliveri P, Li CW y col. (Abril de 2000). "Diversidad animal precámbrico: embriones fosfatados putativos de la formación Doushantuo de China" (PDF) . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 97 (9): 4457–62. doi : 10.1073 / pnas.97.9.4457 . PMC 18256 . PMID 10781044 .
- ^ Donoghue PC, Bengtson S, Dong XP, et al. (Agosto de 2006). "Microscopía tomográfica de rayos X de sincrotrón de embriones fósiles". Naturaleza . 442 (7103): 680–3. doi : 10.1038 / nature04890 . PMID 16900198 .
- ^ Aplicación de la tomografía computarizada de rayos X a microfósiles fosfatados.
enlaces externos
- Una breve descripción de los microfósiles fosfatados de la formación Doushantuo