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Liceo Polivalente Santiago de Compostela. Ciencias para la Ciudadanía Docente: Bastian Pino Primero Medio

GUÍA DE CIENCIAS NATURLES, EJE BIOLOGÍA

Nombre: _____________________________________________________________ Curso: __________

Unidad Nº 1 Evolución y biodiversidadObjetivos de la Guía Reconocer el aporte de la evidencia fósil al

conocimiento científico de la evolución Aprendizaje Esperado Comprenden la importancia de la paleontología al

desarrollo de la teoría evolutiva

Fósiles de Chile y Antártica revelan los últimos 'minutos geológicos' de la era de los dinosaurios.

El análisis de restos de dinosaurios, reptiles marinos, madera, hojas, polen y flores sugiere que existieron conexiones terrestres entre Antártica y Suramérica mucho antes del Cenozoico, como comúnmente es aceptado.

Por Ángela Posada-Swafford el 4 de abril de 2016

Créditos: Pablo Ruiz, INACH.

Las formas geométricas de mesetas, picos y afloramientos de roca parda desnuda se asoman sobre valles de pastizales amarillos oliváceos. Su rigor y majestad –junto con los rebaños de guanacos y caballos salvajes– anuncian que este es un paisaje decididamente patagónico. En la cima de una de las colinas, Marcelo Leppe contempla la ladera de tierra suelta a sus pies. Está cubierta de piedras claras dispuestas caprichosamente. De pronto, la luz del atardecer ilumina oblicuamente los trozos semienterrados, revelando su verdadera identidad.

Son fragmentos de fósiles desarticulados. Cientos y cientos de ellos. Puntas de costillares, cabezas redondeadas de fémur, astillas de vértebras, algunas de unos cuantos centímetros de largo, otras alcanzan hasta un metro. Bajo la superficie uno imagina que existen trozos mayores. Es una cama de fósiles de hadrosaurios, dinosaurios herbívoros de la familia del pico de pato, que se extiende por siete kilómetros. “Algo grande pasó aquí”, dice Leppe, paleobotánico y jefe científico del Instituto Antártico Chileno(INACH), quien desde 2012 ha estado excavando y analizando el repositorio de fósiles de dinosaurios y plantas más importante de Chile –y en algunos respectos de Suramérica–, con un equipo interdisciplinario e internacional. “Eran miles de animales cuyos huesos están parcialmente quemados, lo que nos hace pensar que quizás habrían sido víctimas de un incendio forestal. Es algo extraño”.

Los hadrosaurios, que son los dinosaurios más australes hallados hasta el momento en el continente, son solo el principio. En efecto, los sitios de excavación de El Puesto, Las Chinas y Cerro Guido, parte de las formaciones Dorotea y Cerro Fortaleza cerca de la frontera con Argentina, son una especie de “Piedra de Rosetta”: aportan una resolución sin precedentes a los períodos Campaniano y Maastrichtiano, hace entre 72 y 66 millones de años cuando el Cretácico llegaba a su fin, minutos geológicos antes del impacto fatídico del meteorito de Chicxulub, en la península de Yucatán, México, el presunto responsable de la desaparición de los dinosaurios. “Es un récord marino y terrestre muy extenso de lo que hasta ahora era una parte faltante de la historia, y nos habla de un momento bastante activo de nuevas especies, competencias y distribuciones de organismos”.

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Este hueso de hadrosaurio parcialmente quemados hace pensar que estos animales quizás habrían sido víctimas de un gran incendio forestal. / Pablo Ruiz, INACH

La gran cantidad de fósiles incluye restos de saurópodos titanosaurios (los más grandes hallados en Chile), reptiles marinos, madera, polen, flores casi tridimensionales y las hojas del árbol del género Nothofagus (de la familia del roble, coihue y lenga) más antiguas de Suramérica, entre otras 40 especies de plantas. Gracias a estas secuencias de sedimentos, el grupo de Leppe está reconstruyendo la biogeografía y las condiciones ambientales y geológicas no solo del extremo sur de América, sino de la península Antártica, en una era de grandes cambios climáticos, cuando ambos continentes intentaban decidir su geografía actual.

Uno de los efectos más dramáticos de esos cambios de clima hacia finales del Cretácico fue la fluctuación de los niveles marinos –llegando a caer al menos 25 metros en tan solo un millón de años–. En varias ocasiones, las recesiones del océano dejaron al descubierto puentes de tierra entre ambos continentes, formados sobre los peldaños de las antiguas rocas de Gondwana.

Los fósiles que Leppe está hallando en Patagonia y en las islas Shetland del Sur y la cuenca de James Ross, en Antártica, apoyan las teorías de que el nivel del mar bajó en al menos tres momentos, obedeciendo a tres pulsos de frío consecutivos hace 73, 70 y 68 millones de años. Y establecen conexiones terrestres entre Antártica y Suramérica mucho antes del Cenozoico, la era de los mamíferos, como es comúnmente aceptado.

“Esos eventos de enfriamiento son de nuestro interés específicamente porque ayudan a explicar que los puentes de tierra firme no solo fueron corredores de intercambio de fauna y flora, sino sitios donde quizás evolucionaron especies”, explica el investigador una tarde gélida, sentado ante la estufa de leña de un refugio en la que ha visto mejores días. “Entonces aquí entra a jugar el nuevo paradigma de que el cambio climático, y no solo la deriva continental, la tectónica, es uno de los mecanismos que rigen la evolución en términos de nuevos nichos y especies”.

La riqueza de lo que se ha descubierto está manteniendo ocupados a los más de 25 expertos de Chile, Brasil, Alemania, Argentina y Japón, quienes cada año disponen de tres semanas de verano para peinar estos cerros que guardan las instantáneas del tiempo pasado. El terreno está en medio de las 100.000 hectáreas que pertenecen a la empresa privada de la Estancia de Cerro Guido.

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El equipo, financiado en gran parte por la Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica de Chile, incluye expertos en paleomagnetismo, polen, plantas, geología, dinosaurios y reptiles marinos. El estudio, que tiene trazas de extenderse durante años, contempla hacer bioestratigrafía, análisis isotópico de estroncio, carbono y oxígeno, microglendonitas (cristales hidratados que se forman en ambientes marinos) paleodiversidad y clima a partir de las

plantas, entre otras líneas de investigación en los cinco países, con el pronto involucramiento de Inglaterra.

Un conglomerado en la parte superior de la secuencia en El Puesto apoya las teorías de que el nivel del mar bajó varias veces, obedeciendo a pulsos de frío consecutivos, formando puentes de tierra entre Sur América y Antártica. / Pablo Ruiz, INACH.

Viajeros en el tiempo

Caminando por laderas, valles y cumbres patagónicas sin fin aparente, los paleontólogos se desplazan en el tiempo geológico: con solo avanzar o retroceder algunas docenas de metros, pasan del Campaniano al Maastrichtiano, y con solo ascender a la colina de enfrente, aterrizan en el Cenozoico. También se mueven entre la tierra y el mar, ya que en algunos lugares la secuencia de sedimentos marinos y terrestres se superpone en vetas pardo claro y oscuro.

“Ahí se ven claramente las transgresiones y regresiones marinas, ya que esta fue una zona sensible a las mareas, y ese alejarse y acercarse del océano con los cambios del clima”, dice el geólogo Gerson Fauth, de la Universidad de Unisinos, en Brasil. “Nosotros buscamos trozos de tierra que contengan los foraminíferos y otros microfósiles porque son excelentes indicadores de las condiciones marinas en que vivían, así que trabajamos a fondo en su estudio y datación”, explica pausadamente.

Su compatriota, el paleobotánico Thiérs Wilberger, en cambio, no puede contener la emoción al recordar su descubrimiento, tres días antes, de una pequeña flor que podría tener 72 millones de años y ser una solanácea. “Eso es algo bastante raro porque los pétalos de las flores son delicados y hallar una tan antigua y tan perfecta, es un regalo. Yo estaba separando una delgada capa de sedimento suavemente con mi martillo, como si se tratara de las hojas de un libro. Y cuando la vi, tuve que tomar aire, alejarme y dejar que mi corazón se aquietara y los ojos se secaran”.

El porqué el registro fósil del planeta no muestra flores anteriores a 120 millones de años es algo que el mismo Darwin llamó “el abominable misterio de las angiospermas”, que de pronto explotaron en el Cretácico para dominar el mundo hasta hoy en día. Debajo de la flor original, Wilberger halló una capa de muchas otras, “como si hubieran caído ayer del árbol”.

“La flor es maravillosa, y la estamos describiendo, pero una de las evidencias clave en la teoría de los puentes de tierra firme entre Antártica y Suramérica son las hojas de Nothofagus, que hemos hallado en ambos continentes”, interviene Marcelo Leppe.

El análisis paleobiológico de esta antigua planta revela que sus semillas son intolerantes al agua de mar y que el viento no las dispersa sobre largas distancias. En otras palabras, el Nothofagus necesita tierra firme para avanzar.

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Las hojas de Nothofagus patagónico, de 68 millones de años, son muy similares a las

que pueblan los bosques modernos del sur de Suramérica. / Pablo Ruiz, INACH

“No muy lejos de aquí, en el área conocida como El Puesto, encontramos la primera hoja fosilizada de este género, y la más antigua de Suramérica hasta el momento”, señala Leppe con un gesto hacia el horizonte. “Tiene 68 millones de años y parece moderna en sus características. Es la misma familia de los árboles lengas, ruiles y coihues que hoy en día pueblan la Patagonia y Nueva Zelanda. Al mismo tiempo, Tania Lindner Dutra, de Universidad de Vale do Rio dos Sinos (Unisinos), Brasil, halló en Antártica hojas de Nothofagus más antiguas hasta el momento. Su edad exacta está siendo analizada con métodos radiométricos en Alemania, y ronda entre los 83 y 81 millones de años”.

No obstante, la dispersión del Nothofagus hasta Nueva Zelanda aún requiere una explicación satisfactoria por la falta de puentes de tierra entre este país y Australia que justifiquen la presencia de fósiles en ambos lugares.

“No todo está dentro del saco”, dice Leppe riendo. “En cambio, el año pasado en isla Nelson, Antártica, hallamos una cama de los Nothofagus más grandes y mejor preservados del momento, cercanos en edad los de Tania Dutra. Son hojas de 15 centímetros de largo, adaptadas a condiciones cálidas, es decir nivel del mar alto, así que probablemente vivieron en un momento de desconexión Suramérica-Antártica. Los siguientes Nothofagus en nuestra historia son los que están aquí en Cerro Guido. Los tamaños de esas hojas no son muy grandes, por lo tanto, hay correlación con clima más frío”.

El trabajo forense ha revelado una sorpresa más: para finales del Cretácico, el bosque antártico y el del extremo de Suramérica eran bastante parecidos al moderno bosque de Valdivia, en Chile, y aquellos propios del sur del Brasil. Además de los Nothofagus, el pasado y el presente tienen en común araucarias, podocarpáceas (familia de coníferas), proteáceas (familia de angiospermas), licopodiales (plantas vasculares) y equisetales (cola de caballo). Es fácil imaginar a un titanosaurio navegando lentamente entre ellos, quizás masticando una suculenta bocanada de flores.

“Antártica está viva hoy en los bosques de Chile”, afirma Leppe. “Necesito que los chilenos entiendan que eso es algo muy especial”.

En un momento dado, estamos vigilados por ocho cóndores de los Andes flotando en círculos sobre nuestras cabezas, sus collares blancos resplandeciendo bajo la luz de la tarde. Ocasionalmente algunos se abaten en dirección de los investigadores que permanecen largos ratos tumbados boca abajo sobre la ladera.

“Vienen a ver si estamos muertos”, dice el investigador. “A veces se han acercado tanto que les podemos ver los ojos”.Cóndores al acecho, alpinismo de ocho horas bajo morrales cargados de palas y rocas, noches donde lo único que separa al durmiente de los fríos vientos de la primavera austral es la delicada tela de una carpa. Esta es la moneda con la que se negocia la paleontología extrema en el sur profundo de Suramérica.

La temperatura durante comienzos de la primavera varía entre 1oC y 27o C, con posibilidad de nieve, y vientos huracanados que asolan las laderas de las montañas. / Pablo Ruiz/INACH

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Responde las siguientes preguntas referidas al texto

a) ¿Para que nos sirven los registros fósiles?

b) ¿Qué información nos brindan dichos descubrimientos?

c) ¿Cuáles son los principales problemas a los que se enfrentan los paleontólogos?

d) Describe en tu cuaderno la importancia de las investigaciones hechas por el equipo de paleontólogos en Magallanes y la Antártida.

e) Explica que significa la frase: “La Antártica está viva en los bosques de Chile”. Que nos dice la frase respecto a la información que podemos extraer del conocimiento geográfico de nuestros Bosques.

f) ¿Creen que los restos fósiles es responsabilidad de toda la humanidad preservarlos y estudiarlos?

g) De no contar con la información brindada por los fósiles ¿Qué cosas cambiarían en la vida de hoy?

h) ¿Cuál es su importancia?

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