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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.
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