Burgess Shale es un depósito de fósiles expuesto en las Montañas Rocosas canadienses de la Columbia Británica , Canadá. [2] [3] Es famoso por la excepcional conservación de las partes blandas de sus fósiles. Con 508 millones de años ( Cámbrico medio ), [4] es uno de los primeros yacimientos de fósiles que contiene huellas de partes blandas.
La unidad de roca es una lutita negra y aflora en varias localidades cerca de la ciudad de Field en el Parque Nacional Yoho y en Kicking Horse Pass . Otro afloramiento se encuentra en el Parque Nacional Kootenay, 42 km al sur.
Burgess Shale fue descubierto por el paleontólogo Charles Walcott el 30 de agosto de 1909, [5] hacia el final del trabajo de campo de la temporada. [6] Regresó en 1910 con sus hijos, su hija y su esposa, estableciendo una cantera en los flancos de Fossil Ridge. La importancia de la preservación de cuerpos blandos y la variedad de organismos que reconoció como nuevos para la ciencia lo llevaron a regresar a la cantera casi todos los años hasta 1924. En ese momento, a la edad de 74 años, había acumulado más de 65.000 especímenes. Describir los fósiles fue una tarea enorme, que Walcott llevó a cabo hasta su muerte en 1927. [6] Walcott, guiado por la opinión científica de la época, intentó clasificar todos los fósiles en taxones vivos y, como resultado, los fósiles fueron considerados como poco comunes. más que curiosidades de la época. No fue hasta 1962 que Alberto Simonetta intentó una nueva investigación de primera mano de los fósiles. Esto llevó a los científicos a reconocer que Walcott apenas había arañado la superficie de la información disponible en Burgess Shale, y también dejó claro que los organismos no encajaban cómodamente en los grupos modernos.
El Servicio Geológico de Canadá reanudó las excavaciones en la cantera Walcott bajo la persuasión del experto en trilobites Harry Blackmore Whittington , y se estableció una nueva cantera, la Raymond, unos 20 metros más arriba en Fossil Ridge. [6] Whittington, con la ayuda de los estudiantes de investigación Derek Briggs y Simon Conway Morris de la Universidad de Cambridge , comenzó una reevaluación exhaustiva de Burgess Shale y reveló que la fauna representada era mucho más diversa e inusual de lo que Walcott había reconocido. [6] Muchos de los animales presentes tenían características anatómicas extrañas y sólo el más mínimo parecido con otros animales conocidos. Los ejemplos incluyen Opabinia , con cinco ojos y un hocico como la manguera de una aspiradora, y Hallucigenia , que originalmente fue reconstruida boca abajo, caminando sobre espinas bilateralmente simétricas.
Cuando Parks Canada y la UNESCO reconocieron la importancia de Burgess Shale, la recolección de fósiles se volvió políticamente más difícil a partir de mediados de la década de 1970. [ se necesita aclaración ] El Museo Real de Ontario continuó realizando colecciones . El curador de paleontología de invertebrados, Desmond Collins , identificó una serie de afloramientos adicionales, estratigráficamente tanto más altos como más bajos que la cantera Walcott original. [6] Estas localidades continúan produciendo nuevos organismos más rápido de lo que pueden ser estudiados.
El libro Wonderful Life de Stephen Jay Gould , publicado en 1989, llamó la atención del público sobre los fósiles de Burgess Shale. Gould sugiere que la extraordinaria diversidad de los fósiles indica que las formas de vida de la época eran mucho más dispares en cuanto a la forma corporal que las que sobreviven hoy, y que muchos de los linajes únicos fueron experimentos evolutivos que se extinguieron. La interpretación de Gould de la diversidad de la fauna del Cámbrico se basó en gran medida en la reinterpretación de Simon Conway Morris de las publicaciones originales de Charles Walcott. Sin embargo, Conway Morris no estuvo de acuerdo con las conclusiones de Gould, argumentando que casi toda la fauna del Cámbrico podría clasificarse en filos modernos . [7]
Burgess Shale ha atraído el interés de los paleoclimatólogos que quieren estudiar y predecir cambios futuros a largo plazo en el clima de la Tierra. Según Peter Ward y Donald Brownlee en el libro de 2003 La vida y la muerte del planeta Tierra , [8] los climatólogos estudian los registros fósiles en Burgess Shale para comprender el clima de la explosión del Cámbrico . Se puede utilizar para predecir cómo sería el clima de la Tierra dentro de 500 millones de años en el futuro cuando un Sol que se calienta y se expande, combinado con niveles decrecientes de CO 2 y oxígeno, eventualmente calentará la Tierra a temperaturas no vistas desde el Eón Arcaico hace 3 mil millones de años. (antes de que aparecieran las primeras plantas y animales). Esto, a su vez, ayuda a comprender cómo y cuándo podrían extinguirse los últimos seres vivos de la Tierra. Véase también Futuro de la Tierra .
Después de que el sitio de Burgess Shale fuera registrado como Patrimonio de la Humanidad en 1980, se incluyó en la designación WHS del Parque Canadiense de las Montañas Rocosas en 1984.
En 2012, se anunció el descubrimiento de otro afloramiento de Burgess Shale en el Parque Nacional Kootenay, al sur. En sólo 15 días de recolección de campo en 2013, se desenterraron 50 especies animales en el nuevo sitio. [9]
Con respecto a que el sitio "se caracteriza por una preservación excepcional de los tejidos blandos, [y contiene] el registro fósil más completo de los ecosistemas marinos del Cámbrico ( Wuliuan ), la Unión Internacional de Ciencias Geológicas (IUGS) incluyó el "Registro Paleontológico del Cámbrico de Burgess Shale ' en su conjunto de 100 'sitios del patrimonio geológico' en todo el mundo en un listado publicado en octubre de 2022. La organización define un 'Sitio del patrimonio geológico IUGS' como 'un lugar clave con elementos geológicos y/o procesos de relevancia científica internacional, utilizados como referente, y/o con un aporte sustancial al desarrollo de las ciencias geológicas a través de la historia.' [10]
Los depósitos fósiles de Burgess Shale se correlacionan con la Formación Stephen , una colección de lutitas oscuras ligeramente calcáreas, de unos 508 millones de años . [6] Los lechos se depositaron en la base de un acantilado de unos 160 m de altura, [6] por debajo de la profundidad agitada por las olas durante las tormentas. [11] Este acantilado vertical estaba compuesto por los arrecifes calcáreos de la Formación Catedral , que probablemente se formaron poco antes de la deposición de Burgess Shale. [6] El mecanismo de formación preciso no se conoce con certeza, pero la hipótesis más ampliamente aceptada sugiere que el borde del arrecife de la Formación Catedral se desprendió del resto del arrecife, hundiéndose y siendo transportado a cierta distancia, tal vez kilómetros, lejos del borde del arrecife. [6] La reactivación posterior de fallas en la base de la formación condujo a su desintegración hace unos 509 millones de años . [12] Esto habría dejado un acantilado escarpado, cuyo fondo estaría protegido de la descompresión tectónica porque la piedra caliza de la Formación Catedral es difícil de comprimir. Esta protección explica por qué es imposible trabajar con los fósiles conservados más lejos de la Formación Catedral: la compresión tectónica de los lechos ha producido una división vertical que fractura las rocas, por lo que se dividen perpendicularmente a los fósiles. [6] La cantera Walcott produjo fósiles tan espectaculares porque estaba muy cerca de la Formación Stephen; de hecho, la cantera ahora ha sido excavada hasta el borde mismo del acantilado del Cámbrico. [6]
Originalmente se pensó que Burgess Shale se depositó en condiciones anóxicas , pero cada vez más investigaciones muestran que el oxígeno estaba continuamente presente en el sedimento. [13] Se pensaba que el ambiente anóxico no solo protegía a los organismos recién muertos de la descomposición, sino que también creaba condiciones químicas que permitían la preservación de las partes blandas de los organismos. Además, redujo la abundancia de organismos excavadores: las madrigueras y los senderos se encuentran en lechos que contienen organismos de cuerpo blando, pero son raros y generalmente de extensión vertical limitada. [6] Las filtraciones de salmuera son una hipótesis alternativa; consulte Preservación del tipo Burgess Shale para una discusión más detallada.
La Formación Burgess Shale comprende 10 miembros, siendo el más famoso el Miembro Walcott Quarry Shale que comprende el lecho de filópodos mayor. [11]
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Hay muchos otros lagerstätten cámbricos comparables ; de hecho, tales conjuntos son mucho más comunes en el Cámbrico que en cualquier otro período. Esto se debe principalmente al limitado alcance de la actividad excavadora; A medida que dicha bioturbación se hizo más frecuente en todo el Cámbrico, los ambientes capaces de preservar las partes blandas de los organismos se volvieron mucho más raros. [6] (El registro fósil de animales precámbrico es escaso y ambiguo, cf. biota ediacárica ).
La biota de Burgess Shale parece ser típica de los depósitos del Cámbrico medio. [6] Aunque los organismos portadores de partes duras representan tan solo el 14% de la comunidad, [6] estos mismos organismos se encuentran en proporciones similares en otras localidades del Cámbrico. Esto significa que no hay razón para suponer que los organismos sin partes duras sean excepcionales en modo alguno; muchos aparecen en otros lagerstätten de diferentes edades y ubicaciones. [6]
La biota se compone de una variedad de organismos. Los organismos que nadan libremente ( nectónicos ) son relativamente raros, y la mayoría de los organismos habitan en el fondo (bentónicos), ya sea moviéndose (vagabundos) o adheridos permanentemente al fondo del mar (sésiles). [6] Aproximadamente dos tercios de los organismos de Burgess Shale vivían alimentándose del contenido orgánico del fondo marino fangoso, mientras que casi un tercio filtraba partículas finas de la columna de agua. Menos del 10% de los organismos eran depredadores o carroñeros, aunque como estos organismos eran más grandes, la biomasa se dividió en partes iguales entre cada uno de los organismos que se alimentan por filtración, se alimentan por depósitos, depredadores y carroñeros. [6]
Muchos organismos de Burgess Shale representan miembros del grupo madre de los filos animales modernos, aunque también están presentes representantes del grupo corona de ciertos filos. [20]
Se puede encontrar una lista completa en Paleobiota de Burgess Shale .
Los fósiles de Burgess Shale se conservan como películas de carbón negro sobre lutitas negras, por lo que son difíciles de fotografiar; sin embargo, diversas técnicas fotográficas pueden mejorar la calidad de las imágenes que se pueden adquirir. [21] Otras técnicas incluyen SEM de retrodispersión, mapeo elemental y dibujo con cámara lúcida .
Una vez adquiridas las imágenes, se deben tener en cuenta los efectos de la decadencia y la tafonomía antes de poder realizar una reconstrucción anatómica correcta. Una consideración de la combinación de caracteres permite a los investigadores establecer la afinidad taxonómica.
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