Icnofósiles

Los ICNOFÓSILES son huellas de la actividad vital de organismos ya extinguidos que quedaron registradas en las rocas sedimentarias: pistas de reptación, huellas de desplazamiento, concavidades de refugio, excrementos fosilizados, etc.
Estos icnofósiles son frecuentemente los únicos vestigios de la existencia de animales de cuerpo blando, que al no tener esqueletos o partes duras, no ha sido posible su fosilización.

Estas pistas se produjeron en la parte superior del estrato (el techo), pero al depositarse el siguiente sedimento también se pudo formar un molde de la huella en le parte baja del estrato superior (el muro).

Icnofósiles sobre caliza en Ochagavía

Icnofósiles sobre caliza Valle de Hecho

Icnitas de dinosaurios sobre ripple-marks en Galve (Teruel)

Pistas de Cruziana y Fraena sobre cuarcita (Ordovícico 480 millones de años) Sierra de Francia.

Alternancia de generaciones o Metagénesis

En animales no es muy frecuente la Alternancia de generaciones o Metagénesis, pero en algunos grupos de Celentéreos es habitual que se reproduzcan SEXUALMENTE y ASEXUALMENTE de forma alternativa.
Hay especies de Cnidarios que presentan dos formas biológicas: una forma sedentaria y bentónica el PÓLIPO y una forma móvil y planctónica la MEDUSA. Estas especies se reproducen alternativamente de forma sexual y asexual.

Las MEDUSAS ADULTAS presentan sexos separados (unas son machos y otras son hembras), por un proceso de gametogénesis, en el que se produce una MEIOSIS las medusas macho producen espermatozoides que liberan al agua y las medusas hembras óvulos que también liberan al medio.
Al unirse un espermatozoide y un óvulo (REPRODUCCIÓN SEXUAL) se forma un cigoto diploide, que comienza a segmentarse dando lugar a una larva PLÁNULA de vida libre, esta larva se fija al fondo y se va a formar  a partir de ella un PÓLIPO, que crecerá y más tarde comenzará a segmentarse (REPRODUCCIÓN ASEXUAL) por ESTROBILACIÓN separándose éfiras que darán lugar a nuevas medusas, que continuarán un nuevo ciclo.

La ALTERNANCIA DE GENERACIONES O METAGÉNESIS que en animales es excepcional, es mucho mas frecuente en el Reino vegetal.

LOWRY y la mutarrotación

Thomas Martin Lowry (1874-1936) físico y químico inglés, estudió en el Colegio Técnico Central de Londres, fue profesor de Química en el Colegio de Capacitación de Westminster y director del Departamento de Química del Hospital Guy de Londres, obteniendo la cátedra de Química física en la Universidad de Cambridge.
Propuso el termino mutarrotación para definir el fenómeno del cambio en la rotación óptica al disolver compuestos ópticamente activos en función del tiempo transcurrido.
En 1923 Lowry, simultáneamente e independientemente de Johannes Nicolaus Brönsted publicó un complemento de la definición de ácidos y bases en el que denominaba ácido a toda sustancia capaz de transferir protones y base a toda sustancia capaz de aceptarlos, completando así las definiciones de ácido y base propuestas por Arrhenius.

Estructura espacial de un monosacárido (glucosa)

Como hemos visto en la entrada del día 23 de este mes, los monosacáridos en disolución se ciclan.

En el caso de la Glucosa forma un ciclo hexagonal (forma piranosa), el anillo está formado por un oxígeno y los 5 primeros carbonos (el carbono 6 queda fuera del anillo).
El carbono anomérico (en amarillo) es el C1 y a él debe la glucosa su poder reductor.

Aunque las formas de proyección de HAWORTH se representan planas, la realidad es que el anillo de las moléculas cicladas de los monosacáridos no es plano. El anillo está plegado "en forma de silla" como puede verse en el siguiente esquema.

En ocasiones hay monosacáridos plegados "en forma de nave" pero la "forma de silla" es más estable en las biomoléculas.

Estratotipos

Desde que se originó nuestro planeta hasta nuestros días (4600 millones de años) la superficie de la Tierra ha ido evolucionando lentamente, pero en ciertas ocasiones se han producido cambios bruscos, que han afectado no solo a la estructura y composición de las diferentes partes del planeta sino también a los seres vivos que lo habitaron en cada momento. Esos cambios bruscos han quedado reflejados en las rocas y han servido para delimitar las diferentes edades geológicas.



























Cuando un límite geocronológico se ha conseguido localizar en diferentes lugares de la Tierra, la ICS (Internacional Commission on Stratigraphy) elige el afloramiento más adecuado para que sirva de referencia mundial de ese suceso. El punto elegido por la Comisión recibe la categoría de estratotipo (Global Boundary Stratotype Section and Point) GSSP y su situación se marca con un clavo dorado.(Golden Spike).

Desde 1977 se comenzó a definir los estratotipos y hasta hoy se han logrado determinar más de 60 estratotipos (alrededor del 60% de los límites conocidos).

En España se han definido los siguientes estratotipos:

174,1 millones de años     Toarciense/Aeleniense             JURÁSICO                     Fuentelsaz
86,3               "                   Coniacense/Santoniense          CRETÁCICO SUP.        Olazagutía
61,1               "                   Daniense/Selandiense              PALEOCENO                Zumaia
58,7               "                   Selandiense/Thanetiense                   "                            Zumaia
47,8               "                   Ypresiense/Lutetiense              EOCENO                       Gorrondatxe

Polipos y medusas

La Clase Celentéreos o Cnidarios tienen simetría radial y agrupa especies que se presentan siempre en forma de PÓLIPO, otras especies siempre tienen forma de MEDUSA y también hay especies que presentan ambas formas biológicas Pólipo y Medusa.
Estas dos formas biológicas se caracterizan por tener el eje oral-aboral invertido, es decir en los pólipos la boca está hacia arriba y en las medusas hacia abajo. Los Pólipos son sedentarios y por tanto BENTÓNICOS mientras que las Medusas se mueven flotando en el agua, es decir son PLANCTÓNICAS.
Por lo demás su organización es muy similar:
Presentan una capa externa de células el ECTODERMO
Una capa interna el ENDODERMO
Una capa intermedia aún poco diferenciada la MESOGLEA (son animales muy primitivos)

Poseen una zona digestiva, la CAVIDAD GASTROVASCULAR que se comunica con el exterior por un solo orificio que hace las veces de BOCA y de ano.
Ambas formas presentan en sus tentáculos CÉLULAS URTICANTES o CNIDOBLASTOS, con un arpón capaz de inyectar veneno.

HALDANE y el origen de la vida

John Burdon Sanderson Haldane (1892-1964) Biólogo y genetista británico, estudió en la Universidad de Oxford, fue lector de Bioquímica en la Universidad de Cambridge y profesor de genética en Londres. 
Se dedicó a los estudios evolutivos analizando la influencia de la selección natural combinada con las mutaciones, migraciones etc.
Haldane es conocido por ser uno de los promotores de la genética de poblaciones y junto a Oparin por sus aportaciones al conocimiento del origen de la vida sobre la Tierra. 
La introducción del concepto de "caldo primordial" para indicar la configuración de la antigua hidrosfera enriquecida por compuestos orgánicos producidos espontáneamente a partir de compuestos inorgánicos sencillos, se debe a Haldane.

Monosacáridos

Los GLÚCIDOS, también denominados HIDRATOS DE CARBONO, CARBOHIDRATOS, SACÁRIDOS o AZÚCARES son los compuestos orgánicos más abundantes en los seres vivos y están formados esencialmente por Carbono, Hidrógeno y Oxígeno.

Los  MONOSACÁRIDOS u OSAS, son los monómeros de los GLÚCIDOS, es decir son los glúcidos más sencillos. Están formados por una cadena carbonada que posee un grupo funcional CARBONILO (ALDEHIDO en las ALDOSAS o CETONA en las CETOSAS) y uno o más grupos alcohólicos (HIDROXILO). Son dulces, solubles, cristalizables y no se pueden hidrolizar en glúcidos más sencillos.

Tienen poder reductor debido a su carbono anomérico y poseen de 3 a 7 átomos de Carbono (el número de átomos de Carbono determina el grupo a que pertenece cada uno de ellos: Triosas, Tetrosas, Pentosas, Hexosas y Heptosas). En la Naturaleza están en forma D.

Su función esencial es energética, son el combustible que usan las células para obtener energía. (Cuando forman polímeros pueden tener también función estructural).

Los MONOSACÁRIDOS más importantes son:

Con 3 átomos de carbono: TRIOSAS

             En los seres vivos estas moléculas están fosforiladas (unidas al ácido ortofosfórico)

         Estas dos moléculas son compuestos intermedios en el metabolismo

        (Ciclo de Calvin y Vía de Embden-Meyerhof).

Con 5 átomos de carbono: PENTOSAS

                                                   Fórmulas lineales de FISCHER

           Ambas se ciclan en disolución, por lo que en los seres vivos la forma de la molécula es cíclica.

                                               Fórmulas de proyección de HAWORTH

            Estas dos moléculas son muy importantes: La ribosa forma parte del 

         RNA(ácido ribonucleico), la desoxirribosa del DNA (ácido

          desoxirribonucleico).

            Las anteriores eran aldopentosas. Veremos también una cetopentosa: la Ribulosa, que como

            puede verse a la derecha se encuentra normalmente fosforilada en los carbonos 1 y 5.

               La ribulosa 1,5 difosfato es una molécula de gran trascendencia, sobre ella se 

              fija el CO2 en la Fotosíntesis de los vegetales

Con 6 átomos de carbono: HEXOSAS

               Veremos 3 aldohexosas y 1 cetohexosa

                                                     Fórmulas lineales de FISCHER

              En disolución estas moléculas también se ciclan

                                             Fórmulas de proyección de HAWORTH

         
            Las hexosas unidas entre sí constituyen los Disacáridos y Polisacáridos, que tienen 
            funciones ENERGÉTICA, DE RESERVA y ESTRUCTURAL.

Fósiles

Los FÓSILES son restos de organismos vivos ya extinguidos o las huellas de su actividad, que han dejado su impronta en las rocas sedimentarias.

Cuando mueren los seres vivos, se acumulan con los sedimentos en las cuencas sedimentarias. Las partes blandas de los organismos suelen descomponerse, pero en ocasiones, al formarse nuevas rocas sedimentarias, se producen sustituciones o cristalizaciones que facilitan la conservación de esas partes blandas. Las partes mas duras como caparazones, huesos o dientes se conservan con mayor facilidad.

En ocasiones lo que aparece en la roca es un molde externo o interno del animal que refleja con gran precisión su estructura.

Mas raro es la conservación de un individuo completo como sucede con los insectos fosilizados en ámbar, los mamuts congelados bajo el hielo de los glaciares o los rinocerontes conservados en pozos de asfalto.
Si un fósil se puede apreciar a simple vista lo llamamos MACROFÓSIL, si solo lo podemos ver usando una lupa o microscopio se trata de un MICROFÓSIL

También se consideran fósiles las huellas de la actividad vital de los organismos (ICNOFÓSILES), como las pistas de reptación o desplazamiento, las pisadas, los excrementos fosilizados (coprolitos) etc.

En ocasiones podemos encontrar estructuras que parecen fósiles pero que en realidad no lo son (PSEUDOFÓSILES), como sucede en el caso de las dendritas de Pirolusita que es un mineral (MnO2) aunque parecen restos de vegetales. Sucede lo mismo con las septáreas que son nódulos de calcita, sílice o siderita que en ocasiones se fracturan en el interior y las grietas se rellenan de calcita, cuarzo o baritina, que se forman con cierta frecuencia en el Flysch negro.

En las rocas que forman las montañas de las grandes cordilleras del planeta: Himalaya, Alpes, Andes o Pirineos, podemos encontrar fósiles de organismos marinos y muchas veces a más de 2000, 3000 o 4000m sobre el nivel del mar ¿Cómo han llegado hasta allí esos fósiles?
Tras la fosilización en la cuenca sedimentaria las rocas sedimentarias, que en principio estaban dispuestas en estratos horizontales, han sufrido fuertes plegamientos debidos a una OROGENIA y los estratos se han plegado, fracturado y levantado formando montañas y allí estarán los fósiles que se formaron en esos estratos.

Los fósiles son muy importantes para datar, en ocasiones con gran precisión, la antigüedad de las rocas que los contienen.

Triquinosis

La Triquinosis es una enfermedad parasitaria producida por el pequeño nematodo Trichinella spiralis.

El ciclo biológico comienza cuando un cerdo come carne de un roedor portador de quistes en sus músculos. Esos quistes avivan dentro del intestino del cerdo y se desarrollan los gusanos adultos. Estos se aparean y ponen huevos (de 1000 a 1500 cada hembra) que al eclosionar dan lugar a larvas que a través de la sangre pasan a los músculos del cerdo donde se establecen. Si un hombre come la carne de ese cerdo infestado los quistes avivan en su intestino y por el mismo proceso terminarán enquistándose en sus músculos produciéndole la TRIQUINOSIS.

La enfermedad se caracteriza por que los pacientes sufren dolores musculares y en las articulaciones, fiebre, astenia, cefalea, y en casos muy graves pueden verse afectados órganos vitales como el corazón, los pulmones o el encéfalo.
Además de al hombre y al cerdo esta enfermedad puede afectar a otros animales como cánidos, équidos o roedores.

En la actualidad, con los exhaustivos controles sanitarios a los que es sometida la carne de cerdo destinada al consumo, es muy difícil la infestación por triquina. Se dan sin embargo algunos casos aislados, que casi siempre son debidos a sacrificios clandestinos de cerdos sin vigilancia veterinaria o por comer carne de jabalí sin analizar previamente.

OPARIN y el origen de la vida.

Alexander Ivanovich Oparin (1894-1980) Bioquímico ruso, realizó sus estudios en la Universidad de Moscú, fundó y fue director del Instituto Bioquímico A. N. Bakh de Moscú e investigó en el campo de la Enzimología y la Bioquímica industrial, pero su fama se debe a sus postulados sobre el origen de la vida.
Según Oparin, la atmósfera primitiva tenía una composición muy diferente a la atmósfera actual y no presentaba oxígeno. En el mar y a partir de compuestos muy sencillos se fueron formando compuestos orgánicos de manera espontánea al interaccionar esas moléculas sencillas entre sí debido al calor del sol y las descargas eléctricas de las tormentas, formándose así una "sopa primordial" de compuestos orgánicos cada vez más complejos, hasta que aparecieron las primeras células, que eran heterótrofas y se fueron alimentando de los compuestos orgánicos de esa "sopa", mas tarde aparecerían organismos que se alimentarían de esas células y después seres autótrofos capaces de utilizar la energía de la luz del sol.
Con el experimento de Miller (ver entrada del día 18) esta hipótesis recibió el espaldarazo definitivo.
Desde el año 1924 hasta el 65 publicó varias obras sobre el origen de la vida.
Oparin recibió por sus aportaciones en 1974 el premio Lenin y otros premios como el Kalinga, la medalla de oro Mechnikov y el nombramiento como Héroe del Trabajo Socialista.

Sedimentación y formación de rocas sedimentarias

Los agentes geológicos externos: viento, lluvia, torrentes, ríos, océanos, ….van desgastando las rocas y arrancando materiales (EROSIÓN) que luego serán arrastrados y llevados a otros lugares (TRANSPORTE) para finalmente depositarlos en zonas deprimidas o cuencas sedimentarias (SEDIMENTACIÓN).






















En las cuencas sedimentarias los materiales aportados por los agentes geológicos se van depositando en capas horizontales. Las primeras en depositarse y por lo tanto las mas antiguas serán las inferiores mientras que las mas modernas serán las situadas en la parte superior.

Los sedimentos depositados en una CUENCA SEDIMENTARIA van a sufrir una serie de transformaciones físico-químicas que los van a transformar en ROCAS SEDIMENTARIAS. Este fenómeno se denomina LITIFICACIÓN o LITOGÉNESIS y comprende varios procesos:

• COMPACTACIÓN que se produce por el peso de los materiales acumulados
• RECRISTALIZACIÓN disolución de algunas estructuras cristalinas y nueva cristalización
• CEMENTACIÓN precipitación de sustancias que unen los materiales entre sí
• SUSTITUCIÓN de algunos minerales por otros debido a la circulación de fluidos. 

El resultado final será la formación de ROCAS SEDIMENTARIAS que se caracterizan esencialmente por:

• Estar dispuestas en capas o ESTRATOS HORIZONTALES
• Contener restos de organismos vivos: FÓSILES

Unas rocas sedimentarias se pueden diferenciar de otras por:

•  su COMPOSICIÓN QUÍMICA (elementos químicos que la componen)
•  su COMPOSICIÓN MINERALÓGICA (minerales "alóctonos" anteriores a la litificación y "autóctonos" formados de nuevo durante la litogénesis)
•  su ESTRUCTURA (disposición de la roca)

En la ESTRUCTURA de la ROCAS SEDIMENTARIAS la primera característica que salta a la vista es su ESTRATIFICACIÓN es decir la manera en que están dispuestos los estratos.

Si los estratos no han sufrido deformaciones serán siempre horizontales.

El espesor de un estrato se denomina POTENCIA y atendiendo a este carácter la estratificación puede ser:

• HOMOGÉNEA si todos los estratos tienen la misma potencia y similar composición
• HETEROGÉNEA si los estratos presentan potencias y/o composiciones muy diferentes
• MICROESTRATIFICACIÓN si todos los estratos son de muy pequeña potencia.
• ESTRATIFICACIÓN EN BANCOS si la potencia de los estratos es muy grande.

Otra característica muy importante es su contenido en FÓSILES.