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Los fósiles son restos de organismos o de su actividad biológica que han quedado preservados en las rocas, generalmente en rocas sedimentarias. El proceso que da lugar a la producción de un fósil se denomina fosilización y, a pesar de lo que pueda pensarse, es extremadamente raro. Este proceso implica la incorporación de restos orgánicos desde la biosfera a la litosfera. Para que eso ocurra tienen que producirse una serie de cambios físicos y químicos muy complejos.En muchas ocasiones se cree que para que se produzca un fósil ha tenido que morir un organismo, pero no siempre es así, ya que los fósiles son también evidencias de la actividad biológica de organismos que vivieron en el pasado. Existen, por ejemplo, fósiles de huellas de desplazamientos. Para que se produjesen las famosas ignitas o huellas fósiles de dinosaurios que hoy en día encontramos en múltiples yacimientos de la Península Ibérica, los dinosaurios no tuvieron que morir. También existen los coprolitos que son restos fecales fosilizados. O las cáscaras de huevos fósiles.
Por lo que se refiere a los fósiles de organismos, normalmente los tejidos blandos desaparecen al quedar a la intemperie a merced de las condiciones meteorológicas. Sin embargo, en un medio reductor, es decir, en el que no haya oxígeno, incluso los tejidos y estructuras más delicadas pueden llegar a preservarse. Este hecho puede ocurrir, por ejemplo, en un lago o en grandes profundidades marinas donde el contenido en oxígeno es muy bajo.
Pero lo que habitualmente queda preservado son los restos de organismos que tienen esqueleto, bien endoesqueleto, que es interno como el nuestro, o exoesqueleto, que es externo como es el caso el de las conchas de los bivalvos, entre los que se encuentran mejillones u ostras. Esos esqueletos compuestos de minerales (hidroxiapatito en el caso de nuestro esqueleto o carbonato en el caso de conchas) tienen una mayor probabilidad de quedar fosilizados. El paso de la biosfera a la litosfera incluso de las partes duras del organismo implica cambios químicos y físicos complejos que modifican la mineralogía original. En el caso de medios extremadamente ácidos ni siquiera las partes más duras quedarán fosilizadas.Existen otros factores que explican por qué el registro fósil es fragmentario, por ejemplo, el medio de sedimentación; es más habitual que haya un mayor contenido de fósiles en zonas de plataformas marinas tranquilas o en zonas lacustres que en zonas con una alta energía como áreas de fuerte oleaje o en corrientes tractivas como un río. Existen también filtros biológicos basados en el comportamiento y tamaño de las poblaciones de organismos del pasado. Hay más probabilidad de preservación en el registro fósil de herbívoros (organismos que se alimentan de vegetales) que de carnívoros (organismos que se alimentan de otros organismos) pues los primeros son más abundantes. Otros factores que pueden implicar la pérdida de registro fósil de la listosfera son procesos como el metamorfismo, es decir, cuando las rocas y sedimentos son sometidos a elevadas presiones y temperatura.
Una cuestión sobre la que no existe un consenso es el tiempo que tarda el resto de un organismo o de su actividad en producir un fósil. Los paleontólogos diferenciamos entre fósiles y subfósiles. Fósiles son todos aquellos restos anteriores al final de la última glaciación cuaternaria que terminó hace aproximadamente 11.000 años y dio comienzo al actual Holoceno. Por tanto, aplicamos el término subfósil a todos aquellos restos de organismos o de su actividad posteriores a los 11.000 años.Cuando analizas un fósil concreto sí puedes hacer un ejercicio detectivesco y deducir los pasos seguidos durante el proceso de fosilización, aunque es muy complicado determinar cuánto tiempo tardó en producirse. Por ejemplo, nosotros estudiamos un yacimiento de mamíferos fósiles cuya edad es de aproximadamente 14 millones años y situado en el campus de Somosaguas de la Universidad Complutense de Madrid. Sabemos que los restos óseos de dichos mamíferos estuvieron expuestos a la intemperie durante más de tres años. En ese tiempo, los materiales blandos desaparecieron; los huesos y dientes fueron arrastrados y alterados por la acción de los agentes meteorológicos, el pisoteo de otros animales y la fricción con las partículas del sedimento durante el arrastre en coladas de derrubios y finalmente se enterraron. Lo que no sabemos con exactitud es cuánto tiempo pasó hasta que se produjo la incorporación de esos materiales biológicos a la litosfera, es decir, la fosilización. Sí que podemos hacer una aproximación en términos geológicos y se barajan cifras de entre miles y decenas de miles de años para que tenga lugar este proceso.
En la actualidad también se están formando fósiles. Existen estudios en zonas naturales controladas como por ejemplo el Parque Nacional de Doñana en Huelva o el Parque Nacional de Amboseli en Kenia donde se estudia el proceso de fosilización en vivo y en directo
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los fósiles son restos de animales hechos piedra y se forman a partir de un resto de animales que se conservan
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