Palinología es literalmente el "estudio del polvo" (del griego : παλύνω , translit. Palynō , "esparcir, rociar" y -logía ) o de "partículas que se esparcen". Un palinólogo clásico analiza muestras de partículas recogidas del aire, del agua o de depósitos que incluyen sedimentos de cualquier edad. La condición e identificación de esas partículas, orgánicas e inorgánicas, le dan al palinólogo pistas sobre la vida, el medio ambiente y las condiciones energéticas que las produjeron.
El término se usa comúnmente para referirse a un subconjunto de la disciplina, que se define como "el estudio de objetos microscópicos de composición orgánica macromolecular (es decir, compuestos de carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno), que no pueden disolverse en clorhídrico o fluorhídrico ácidos ". Es la ciencia que estudia los palinomorfos fósiles y contemporáneos , incluidos el polen , las esporas , las orbículas , los dinoquistes , los acritarcos , los quitinozoos y los escolecodontos , junto con la materia orgánica particulada (POM) y el kerógeno que se encuentran en las rocas sedimentarias y los sedimentos . La palinología no incluye diatomeas , foraminíferos u otros organismos con exoesqueletos silíceos o calcáreos .
Definición
Palinología es literalmente el "estudio del polvo" (del griego : παλύνω , translit. Palunō , "esparcir, rociar" [2] y -logía ) o de "partículas que se esparcen". Un palinólogo clásico analiza muestras de partículas recogidas del aire, del agua o de depósitos que incluyen sedimentos de cualquier edad. La condición e identificación de esas partículas, orgánicas e inorgánicas, le dan al palinólogo pistas sobre la vida, el medio ambiente y las condiciones energéticas que las produjeron.
El término se usa comúnmente para referirse a un subconjunto de la disciplina, que se ha descrito como "el estudio de objetos microscópicos de composición orgánica macromolecular (es decir, compuestos de carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno), que no pueden disolverse en clorhídrico o ácidos fluorhídricos ". [3]
Es la ciencia que estudia los palinomorfos fósiles y contemporáneos , incluidos el polen , las esporas , las orbículas , los dinoquistes , los acritarcos , los quitinozoos y los escolecodontos , junto con la materia orgánica particulada (POM) y el kerógeno que se encuentran en las rocas sedimentarias y los sedimentos . La palinología no incluye diatomeas , foraminíferos u otros organismos con exoesqueletos silíceos o calcáreos . [ cita requerida ]
La palinología como ciencia interdisciplinaria se encuentra en la intersección de las ciencias de la tierra ( geología o ciencia geológica) y las ciencias biológicas ( biología ), particularmente la ciencia de las plantas ( botánica ). La palinología estratigráfica , una rama de la micropaleontología y la paleobotánica , estudia los palinomorfos fósiles desde el Precámbrico hasta el Holoceno .
Palinomorfos
Los palinomorfos se definen ampliamente como microfósiles de paredes orgánicas de entre 5 y 500 micrómetros de tamaño. Se extraen de rocas sedimentarias y núcleos de sedimentos tanto físicamente, mediante tratamiento ultrasónico y tamizado húmedo , como químicamente, mediante digestión química para eliminar la fracción no orgánica. Los palinomorfos pueden estar compuestos de material orgánico como quitina , pseudoquitina y esporopollenina . Los palinomorfos que tienen una descripción taxonómica a veces se denominan palinotaxa.
Los palinomorfos forman un registro geológico de importancia para determinar el tipo de vida prehistórica que existía en el momento en que se estableció la formación sedimentaria. Como resultado, estos microfósiles dan pistas importantes sobre las condiciones climáticas predominantes en la época. Su utilidad paleontológica se deriva de una abundancia de millones de células por gramo en depósitos orgánicos marinos, incluso cuando dichos depósitos generalmente no son fosilíferos . Sin embargo, los palinomorfos generalmente se han destruido en rocas metamórficas o recristalizadas.
Típicamente, los palinomorfos son quistes de dinoflagelados , acritarcos , esporas , polen , hongos , escolecodontes (dientes escleroproteicos, mandíbulas y características asociadas de gusanos anélidos poliquetos ), órganos de artrópodos (como piezas bucales de insectos ), quitinozoos y microforamas . Las estructuras microscópicas palinomorfas que abundan en la mayoría de los sedimentos son resistentes a la extracción de polen de rutina, incluidos ácidos y bases fuertes, y acetólisis o separación por densidad.
Palinofacies
Una palinofacies es el ensamblaje completo de materia orgánica y palinomorfos en un depósito fósil. El término fue introducido por el geólogo francés André Combaz en 1964. Los estudios de palinofacies a menudo están relacionados con investigaciones de la geoquímica orgánica de rocas sedimentarias . El estudio de las palinofacies de un ambiente deposicional sedimentario se puede utilizar para aprender sobre los paleoambientes deposicionales de rocas sedimentarias en geología de exploración, a menudo junto con el análisis palinológico y la reflectancia de vitrinita . [4] [5] [6]
Las palinofacies se pueden utilizar de dos formas:
- La palinofacies orgánica considera toda la materia orgánica particulada insoluble en ácido (POM), incluidos el kerógeno y los palinomorfos en sedimentos y preparaciones palinológicas de rocas sedimentarias. Las preparaciones tamizadas o no tamizadas se pueden examinar usando montajes esparcidos en portaobjetos de microscopio que se pueden examinar usando un microscopio biológico de luz transmitida o un microscopio de fluorescencia ultravioleta (UV). Se considera la abundancia, composición y conservación de los distintos componentes, junto con la alteración térmica de la materia orgánica.
- Palynomorph palinofacies considera la abundancia, composición y diversidad de palinomorphs en una preparación palinológica tamizada de sedimentos o preparación palinológica de rocas sedimentarias . La proporción de fitoplancton fósil marino ( acritarcos y quistes de dinoflagelados ), junto con quitinozoos , y palinomorfos terrestres ( polen y esporas ) se puede utilizar para derivar un índice de entrada terrestre en sedimentos marinos.
Historia
Historia temprana
Es probable que las primeras observaciones reportadas de polen bajo un microscopio hayan sido en la década de 1640 por el botánico inglés Nehemiah Grew , [7] quien describió el polen y el estambre, y concluyó que el polen es necesario para la reproducción sexual en las plantas con flores.
A finales de la década de 1870, a medida que mejoraban los microscopios ópticos y se elaboraban los principios de la estratigrafía , Robert Kidston y P. Reinsch pudieron examinar la presencia de esporas fósiles en las vetas de carbón Devónico y Carbonífero y hacer comparaciones entre las esporas vivas y las antiguas. esporas fósiles. [8] Los primeros investigadores incluyen a Christian Gottfried Ehrenberg ( radiolarios , diatomeas y quistes dinoflagelados ), Gideon Mantell ( desmidos ) y Henry Hopley White (quistes dinoflagelados).
1890 a 1940
El análisis cuantitativo del polen comenzó con el trabajo publicado de Lennart von Post . [9] Aunque publicó en sueco, su metodología ganó una amplia audiencia a través de sus conferencias. En particular, su conferencia Kristiania de 1916 fue importante para ganar una audiencia más amplia. [10] Debido a que las primeras investigaciones se publicaron en las lenguas nórdicas ( lenguas escandinavas ), el campo del análisis de polen se limitó a esos países. [11] El aislamiento terminó con la publicación alemana de la tesis de 1921 de Gunnar Erdtman . La metodología del análisis de polen se extendió por toda Europa y América del Norte y revolucionó la investigación sobre la vegetación cuaternaria y el cambio climático . [10] [12]
Los primeros investigadores del polen incluyen a Früh (1885), [13] quien enumeró muchos tipos comunes de polen de árboles y un número considerable de esporas y granos de polen de hierbas . Hay un estudio de muestras de polen tomadas de sedimentos de lagos suecos por Trybom (1888); [14] El polen de pino y abeto se encontró en tal profusión que los consideró útiles como " fósiles índice ". Georg FL Sarauw estudió el polen fósil del Pleistoceno medio ( Cromeriano ) del puerto de Copenhague . [15] Lagerheim (en Witte 1905) y C. A. Weber (en H. A. Weber 1918) parecen estar entre los primeros en realizar cálculos de "frecuencia porcentual".
1940 a 1989
El término palinología fue introducido por Hyde y Williams en 1944, tras la correspondencia con el geólogo sueco Ernst Antevs , en las páginas de la Circular de análisis de polen (una de las primeras revistas dedicadas al análisis de polen, producida por Paul Sears en Norteamérica). Hyde y Williams eligieron la palinología sobre la base de las palabras griegas paluno que significa "rociar" y pálido que significa "polvo" (y por lo tanto similar a la palabra latina polen ). [dieciséis]
El análisis de polen en América del Norte provino de Phyllis Draper , estudiante de maestría en Sears en la Universidad de Oklahoma. Durante su tiempo como estudiante, desarrolló el primer diagrama de polen a partir de una muestra que representaba el porcentaje de varias especies a diferentes profundidades en Curtis Bog. Esta fue la introducción del análisis de polen en América del Norte; [17] Los diagramas de polen de hoy en día todavía permanecen a menudo en el mismo formato con profundidad en el eje y y abundancia de especies en el eje x.
1990 al siglo XXI
El análisis de polen avanzó rápidamente en este período debido a los avances en óptica y computadoras. Gran parte de la ciencia fue revisada por Johannes Iversen y Knut Fægri en su libro de texto sobre el tema. [18]
Métodos de estudio de palinomorfos.
Preparación química
La digestión química sigue una serie de pasos. [19] Inicialmente, el único tratamiento químico utilizado por los investigadores fue el tratamiento con hidróxido de potasio (KOH) para eliminar las sustancias húmicas ; la desfloculación se logró mediante un tratamiento de superficie o un tratamiento ultrasónico, aunque la sonificación puede provocar la ruptura de la exina de polen. [11] En 1924, Assarson y Granlund introdujeron el uso de ácido fluorhídrico (HF) para digerir minerales de silicato , lo que redujo en gran medida la cantidad de tiempo necesario para escanear los portaobjetos en busca de palinomorfos. [20] Los estudios palinológicos con turba presentaron un desafío particular debido a la presencia de material orgánico bien conservado, incluidas raicillas finas, folíolos de musgo y basura orgánica. Este fue el último gran desafío en la preparación química de materiales para el estudio palinológico. La acetolisis fue desarrollada por Gunnar Erdtman y su hermano para eliminar estos materiales finos de celulosa disolviéndolos. [21] En la acetólisis, la muestra se trata con anhídrido acético y ácido sulfúrico , disolviendo los materiales celulísticos y proporcionando así una mejor visibilidad para los palinomorfos.
Algunos pasos de los tratamientos químicos requieren un cuidado especial por razones de seguridad, en particular el uso de HF que se difunde muy rápidamente a través de la piel y causa quemaduras químicas graves y puede ser fatal. [22]
Otro tratamiento incluye la flotación de queroseno para materiales quitinosos .
Análisis
Una vez que las muestras se han preparado químicamente, se montan en portaobjetos de microscopio utilizando aceite de silicona, glicerol o jalea de glicerol y se examinan con microscopía óptica o se montan en un talón para microscopía electrónica de barrido .
Los investigadores a menudo estudiarán muestras modernas de varios sitios únicos dentro de un área determinada, o muestras de un solo sitio con un registro en el tiempo, como muestras obtenidas de turba o sedimentos de lagos. Estudios más recientes han utilizado la técnica analógica moderna en la que las paleomuestras se comparan con muestras modernas para las que se conoce la vegetación madre. [23]
Cuando los portaobjetos se observan al microscopio, el investigador cuenta el número de granos de cada taxón de polen. Este registro se utiliza a continuación para producir un diagrama de polen . Estos datos pueden utilizarse para detectar efectos antropogénicos , como la tala, [24] patrones tradicionales de uso de la tierra [25] o cambios a largo plazo en el clima regional [26].
Aplicaciones
La palinología se puede aplicar a problemas en muchas disciplinas científicas, incluida la geología , la botánica , la paleontología , la arqueología , la pedología (estudio de suelos) y la geografía física :
- Bioestratigrafía y geocronología . Los geólogos utilizan estudios palinológicos en bioestratigrafía para correlacionar estratos y determinar la edad relativa de un lecho, horizonte, formación o secuencia estratigráfica determinada .
Debido a que la distribución de acritarcos , quitinozoos , quistes de dinoflagelados , polen y esporas proporciona evidencia de correlación estratigráfica a través de la bioestratigrafía y la reconstrucción paleoambiental , una aplicación común y lucrativa de la palinología es la exploración de petróleo y gas .
- Paleoecología y cambio climático . La palinología se puede utilizar para reconstruir la vegetación pasada (plantas terrestres) y las comunidades de fitoplancton marinas y de agua dulce , y así inferir las condiciones ambientales ( paleoambientales ) y paleoclimáticas del pasado en un área hace miles o millones de años , una parte fundamental de la investigación sobre el cambio climático.
- Los estudios de palinofacies orgánicas , que examinan la preservación de la materia orgánica particulada y los palinomorfos, proporcionan información sobre el ambiente depositacional de sedimentos y paleoambientes depositacionales de rocas sedimentarias .
- Los estudios de alteración geotérmica examinan el color de los palinomorfos extraídos de las rocas para dar la alteración térmica y la maduración de las secuencias sedimentarias , lo que proporciona estimaciones de las paleotemperaturas máximas .
- Estudios de limnología . Los palinomorfos de agua dulce y los fragmentos de animales y plantas, incluidos los prasinofitos y desmidos ( algas verdes ) se pueden utilizar para estudiar los niveles pasados de los lagos y el cambio climático a largo plazo .
- Estudios taxonómicos y evolutivos . Implica el uso de caracteres morfológicos del polen como fuente de datos taxonómicos para delimitar especies de plantas de una misma familia o género. El estado de apertura del polen se usa con frecuencia para la clasificación diferencial o para encontrar similitudes entre especies del mismo taxón. Esto también se llama Palynotaxonomy.
- Palinología forense : el estudio del polen y otros palinomorfos en busca de pruebas en la escena del crimen.
- Estudios de alergia . Los estudios de la distribución geográfica y la producción estacional de polen pueden ayudar a quienes padecen alergias como la fiebre del heno .
- Melisopalinología : el estudio del polen y las esporas que se encuentran en la miel.
- La palinología arqueológica examina los usos humanos de las plantas en el pasado. Esto puede ayudar a determinar la estacionalidad de la ocupación del sitio, la presencia o ausencia de prácticas o productos agrícolas y las 'áreas de actividad relacionada con las plantas' dentro de un contexto arqueológico. Bonfire Shelter es un ejemplo de esta aplicación.
Ver también
- Apertura (botánica)
- Aeroplancton
Referencias
- ^ Gray, J .; Chaloner, WG; Westoll, TS (1985). "El registro microfósil de plantas terrestres tempranas: avances en la comprensión de la terrestreización temprana, 1970-1984" . Philosophical Transactions de la Royal Society B . 309 (1138): 167-195. Código Bibliográfico : 1985RSPTB.309..167G . doi : 10.1098 / rstb.1985.0077 . JSTOR 2396358 .
- ^ παλύνω , Henry George Liddell, Robert Scott, Un léxico griego-inglés , sobre Perseo
- ^ Sarjeant, William AS (2002). " ' Como deshollinadores, vengan al polvo': una historia de la palinología hasta 1970". En Oldroyd, David Roger (ed.). La Tierra por dentro y por fuera: algunas de las principales contribuciones a la geología en el siglo XX . Publicaciones especiales, Geological Society London (ed. Revisada). Londres: Sociedad Geológica de Londres. pag. 273. ISBN 9781862390966. Consultado el 6 de abril de 2019 .
[...] la ampliación para incluir microfósiles con paredes de CaCO 3 o SiO 2 resultó inaceptable; una definición actual razonable podría ser la siguiente: "La palinología es el estudio de objetos microscópicos de composición orgánica macromolecular (es decir, compuestos de carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno), que no pueden disolverse en ácidos clorhídrico o fluorhídrico".
- ^ Fonseca, Carolina; Mendonça Filho, João Graciano; Lézin, Carine; de Oliveira, António Donizeti; Duarte, Luís V. (diciembre de 2019). "La deposición de materia orgánica y las implicaciones paleoambientales a través del límite Cenomaniano-Turoniano de la cuenca subalpina (SE Francia): controles locales y globales" . Revista Internacional de Geología del Carbón . 218 : 103364. doi : 10.1016 / j.coal.2019.103364 .
- ^ Fonseca, Carolina; Mendonça Filho, João Graciano; Lézin, Carine; Duarte, Luís V .; Fauré, Phillipe (abril de 2018). "Variabilidad de facies orgánica durante el registro de eventos anóxicos oceánicos de Toarcia de las cuencas de Grands Causses y Quercy (sur de Francia)". Revista Internacional de Geología del Carbón . 190 : 218-235. doi : 10.1016 / j.coal.2017.10.006 .
- ^ Fonseca, Carolina; Oliveira Mendonça, Joalice; Mendonça Filho, João Graciano; Lézin, Carine; Duarte, Luís V. (marzo de 2018). "Estudio de evaluación de la madurez térmica de los sedimentos ricos en materia orgánica de Pliensbachiano tardío-Toarcio temprano en el sur de Francia: Grands Causses, Quercy y cuencas pirenaicas". Geología marina y petrolera . 91 : 338–349. doi : 10.1016 / j.marpetgeo.2018.01.017 .
- ^ Bradbury, S. (1967). La evolución del microscopio . Nueva York: Pergamon Press. págs. 375 pág.
- ^ Jansonius, J .; DC McGregor (1996). "Introducción, Palinología: Principios y Aplicaciones" . Fundación AASP . 1 : 1–10. Archivado desde el original el 9 de julio de 2007.
- ^ Traverse, Alfred y Sullivan, Herbert J. "Antecedentes, origen e historia temprana de la Asociación Estadounidense de Palinólogos Estratigráficos" Palinología 7: 7-18 (1983)
- ^ a b Fægri, Knut ; Johs. Iversen (1964). Libro de texto de análisis de polen . Oxford: Publicaciones científicas de Blackwell . Archivado desde el original el 3 de abril de 2010.
- ^ a b Faegri, Knut (1973). "In memoriam O. Gunnar E. Erdtman". Polen et Spores . 15 : 5-12.
- ↑ von Post, L (1918) "Skogsträdpollen i sydsvenska torvmosslagerföljder", Forhandlinger ved de Skandinaviske naturforskeres 16. møte i Kristiania 1916: p. 433
- ↑ Früh, J (1885) "Kritische Beiträge zur Kenntnis des Torfes", Jahrb.kkGeol.Reichsanstalt 35
- ↑ Trybom, F (1888) "Bottenprof fran svenska insjöar", Geol.Foren.Forhandl.10
- ^ Sarauw, GFL (1897). "Cromer-skovlaget i Frihavnen og trælevningerne i de ravførende sandlag ved København" [La capa del bosque de Cromer en el puerto libre y restos de madera en los estratos que contienen ámbar cerca de Copenhague] (PDF) . Meddelelser Fra Dansk Geologisk Forening / Boletín de la Sociedad Geológica de Dinamarca (en danés). 1 (4): 17–44.
- ^ Hyde, HA; DA Williams (1944). "La palabra correcta" . Circular de análisis de polen . 8 : 6. Archivado desde el original el 18 de junio de 2007.
- ^ Draper, Phyllis. "UNA DEMOSTRACIÓN DE LA TÉCNICA DE ANÁLISIS DE POLEN" . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ Fægri, K. & Iversen, J. (1989) Libro de texto de análisis de polen . 4ª ed. John Wiley & Sons, Chichester. 328 p.
- ^ Bennett, KD; Willis, KJ (2001). "Polen". En Smol, John P .; Birks, H. John B .; Por último, William M. (eds.). Seguimiento del cambio ambiental utilizando sedimentos de lagos. Volumen 3: Indicadores terrestres, algales y silíceos . Dordrecht: Kluwer Academic Publishers. págs. 5-32.
- ^ Assarson, G. och E .; Granlund, E. (1924). "En metod for pollenanalys av minerogena jordarter". Geologiska Föreningen i Stockholm Förhandlingar . 46 (1–2): 76–82. doi : 10.1080 / 11035892409444879 .
- ^ Erdtman, OGE "Uber die Verwendung von Essigsaureanhydrid bei Pollenuntersuchungen". Sven. Bot. Tidskr . 28 : 354–358.
- ^ "Muerte de ácido fluorhídrico en Perth - alerta de peligro" . 1995-03-06 . Consultado el 18 de diciembre de 2011 .
- ^ Overpeck, JT; T. Webb; IC Prentice (1985). "Interpretación cuantitativa de los espectros de polen fósil: coeficientes de disimilitud y el método de los análogos modernos". Investigación Cuaternaria . 23 (1): 87–108. Código Bibliográfico : 1985QuRes..23 ... 87O . doi : 10.1016 / 0033-5894 (85) 90074-2 .
- ^ Niklasson, Mats; Matts Lindbladh; Leif Björkman (2002). "Un registro a largo plazo de la disminución de Quercus , tala e incendios en un bosque de Fagus-Picea en el sur de Suecia ". Revista de ciencia de la vegetación . 13 (6): 765–774. doi : 10.1658 / 1100-9233 (2002) 013 [0765: ALROQD] 2.0.CO; 2 .
- ^ Hebda, RJ; RW Mathewes (1984). "Historia del Holoceno del cedro y las culturas nativas en la costa del Pacífico de América del Norte". Ciencia . 225 (4663): 711–713. Código Bibliográfico : 1984Sci ... 225..711H . doi : 10.1126 / science.225.4663.711 . PMID 17810290 . S2CID 39998080 .
- ^ Heusser, Calvin J .; LE Heusser; DM Peteet (1985). "Cambio climático del Cuaternario tardío en la costa norteamericana del Pacífico". Naturaleza . 315 (6019): 485–487. Código Bibliográfico : 1985Natur.315..485H . doi : 10.1038 / 315485a0 . S2CID 4345551 .
Fuentes
- Moore, PD y col. (1991), Pollen Analysis (segunda edición). Publicaciones científicas de Blackwell. ISBN 0-632-02176-4
- Traverse, A. (1988), Paleopalinología . Unwin Hyman. ISBN 0-04-561001-0
- Roberts, N. (1998), El Holoceno una historia ambiental , Blackwell Publishing. ISBN 0-631-18638-7
enlaces externos
- Federación Internacional de Sociedades Palinológicas
- Laboratorio de Palinología, Instituto Francés de Pondicherry, India
- La Unidad de Palinología, Kew Gardens, Reino Unido
- PalDat, base de datos palinológica alojada por la Universidad de Viena, Austria
- La Sociedad Micropaleontológica
- La Asociación Estadounidense de Palinólogos Estratigráficos (AASP)
- Commission Internationale de Microflore du Paléozoique (CIMP) , comisión internacional de palinología paleozoica.
- Centro de Palinología, Universidad de Sheffield, Reino Unido
- Grupo de Especialistas en Palinología de la Sociedad Linneana (LSPSG)
- Asociación Canadiense de Palinólogos
- Literatura sobre identificación de polen y esporas
- Palynologische Kring, Holanda y Bélgica
- La Asociación Estadounidense de Palinólogos Estratigráficos (AASP)
- Palinofacies , un directorio de enlaces anotado.
- Acosta et al ., 2018. Cambio climático y poblamiento del Neotrópico durante la transición Pleistoceno-Holoceno. Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana. http://boletinsgm.igeolcu.unam.mx/bsgm/index.php/component/content/article/368-sitio/articulos/cuarta-epoca/7001/1857-7001-1-Acosta