La paleobotánica es importante para la reconstrucción de los sistemas ecológicos y el clima antiguos , conocida como paleoecología y paleoclimatología respectivamente. Es fundamental para el estudio del desarrollo y la evolución de las plantas verdes . La paleobotánica es una ciencia histórica al igual que su adyacente, la paleontología. Debido a la comprensión que la paleobotánica proporciona a los arqueólogos, se ha vuelto importante para el campo de la arqueología en su conjunto, principalmente por el uso de fitolitos en la datación relativa y en la paleoetnobotánica . [3]
El estudio y la disciplina de la paleobotánica se remontan al siglo XIX. Conocido como el "padre de la paleobotánica", el botánico francés Adolphe-Theodore Brongniart fue una figura importante en este surgimiento de la paleobotánica, conocido por su trabajo sobre la relación entre la vida vegetal viva y extinta. Este trabajo no solo hizo avanzar la paleobotánica, sino también la comprensión de la tierra y su longevidad en la actualidad y la materia orgánica que existió a lo largo de la línea de tiempo de la tierra. La paleobotánica también triunfó en manos del paleontólogo alemán Ernst Friedrich von Schlothiem y del noble y erudito checo Kaspar Maria von Sternberg . [4] [5]
Ciencias relacionadas
Paleoecología
Así como la paleobotánica es la especificación de la vida vegetal fosilizada y el ambiente en el que prosperaron, la paleoecología es el estudio de todos los organismos que alguna vez vivieron y las interacciones que tuvieron lugar en los ambientes en los que alguna vez existieron, antes de extinguirse . [ 6]
La paleopalinología , más comúnmente conocida como palinología , es la ciencia y el estudio de los palinomorfos antiguos: partículas de tamaño entre 5 y 500 micrómetros. [8] Esto incluiría polen y esporas y cualquier otra materia microorgánica. La paleopalinología es simplemente paleobotánica a una escala mucho más pequeña, las dos en estrecha asociación entre sí.
De manera similar a la paleobotánica, podemos obtener una gran cantidad de información sobre el medio ambiente y el bioma en el momento en que estas partículas existían prehistóricamente. Estas partículas también ayudan a los geólogos a identificar y datar los estratos rocosos de las rocas sedimentarias . También se utiliza para encontrar petróleo y gas naturales dentro de estas capas de roca para su extracción . [9] Además de descubrir documentación de nuestras condiciones ambientales pasadas, la palinología también puede informarnos sobre las dietas de los animales, la posición histórica de las alergias humanas y revelar evidencia en casos criminales. [ cita requerida ]
Un importante yacimiento fósil de plantas terrestres tempranas es el sílex de Rhynie , encontrado en las afueras del pueblo de Rhynie en Escocia . El sílex de Rhynie es un depósito de sinter ( fuente termal ) del Devónico temprano compuesto principalmente de sílice . Es excepcional debido a su preservación de varios clados diferentes de plantas, desde musgos y licofitas hasta formas más inusuales y problemáticas. Muchos animales fósiles, incluidos artrópodos y arácnidos , también se encuentran en el sílex de Rhynie, y ofrece una ventana única a la historia de la vida terrestre temprana.
Los macrofósiles derivados de plantas se vuelven abundantes en el Devónico tardío, incluidos troncos, frondas y raíces de árboles . Se creía que el árbol más antiguo era Archaeopteris , que tiene hojas simples similares a las de los helechos dispuestas en espiral sobre ramas sobre un tronco similar a una conífera , [11] aunque ahora se sabe que es el recientemente descubierto Wattieza . [12]
Las angiospermas ( plantas con flores ) evolucionaron durante el Mesozoico , y el polen y las hojas de las plantas con flores aparecieron por primera vez durante el Cretácico Temprano , hace aproximadamente 130 millones de años.
Fósiles de plantas
Un fósil vegetal es cualquier parte preservada de una planta que murió hace mucho tiempo. Estos fósiles pueden ser impresiones prehistóricas de muchos millones de años o trozos de carbón de solo unos pocos cientos de años. Las plantas prehistóricas son varios grupos de plantas que vivieron antes de la historia registrada (antes de aproximadamente el 3500 a. C. ).
Preservación de fósiles de plantas
Ginkgoites huttonii , Jurásico medio, Yorkshire, Reino Unido. Hojas conservadas como compresas. Ejemplar en el Museo Paleontológico de Múnich, Alemania.
Los fósiles de plantas se pueden conservar de diversas maneras, cada una de las cuales puede proporcionar distintos tipos de información sobre la planta progenitora original. Estos modos de conservación se pueden resumir en un contexto paleobotánico de la siguiente manera.
Adpresiones (compresiones – impresiones). Son el tipo de fósil vegetal más común. Proporcionan buenos detalles morfológicos, especialmente de las partes dorsoventrales (aplanadas) de la planta, como las hojas. Si se conserva la cutícula, también pueden proporcionar detalles anatómicos finos de la epidermis. Normalmente se conservan pocos otros detalles de la anatomía celular. Rhynia , sílex de Rhynie del Devónico inferior, Escocia, Reino Unido. Sección transversal de un tallo conservado mediante petrificación de sílice, que muestra la conservación de la estructura celular.
Petrificación (permineralizaciones o fósiles preservados anatómicamente). Estos permiten obtener detalles precisos de la anatomía celular del tejido vegetal. Los detalles morfológicos también se pueden determinar mediante cortes seriados, pero esto requiere mucho tiempo y es difícil.
Moldes y vaciados. Estos solo tienden a preservar las partes más robustas de la planta, como las semillas o los tallos leñosos. Pueden proporcionar información sobre la forma tridimensional de la planta y, en el caso de los vaciados de tocones de árboles, pueden proporcionar evidencia de la densidad de la vegetación original. Sin embargo, rara vez preservan algún detalle morfológico fino o anatomía celular. Un subconjunto de tales fósiles son los vaciados de médula , donde el centro de un tallo es hueco o tiene médula delicada. Después de la muerte, el sedimento ingresa y forma un vaciado de la cavidad central del tallo. Los ejemplos más conocidos de vaciados de médula se encuentran en las Sphenophyta ( Calamites ) y cordaites ( Artisia ) del Carbonífero. Crossotheca hughesiana Kidston, Pennsylvanian medio, Coseley, cerca de Dudley, Reino Unido. Órgano polínico de un liginopteridal preservado como mineralización autóctona (mineralizada in situ ). Ejemplar en el Museo Sedgwick, Cambridge, Reino Unido.
Mineralizaciones autígenas. Pueden proporcionar detalles morfológicos tridimensionales muy finos y han demostrado ser especialmente importantes en el estudio de estructuras reproductivas que pueden estar gravemente distorsionadas en adpresiones. Sin embargo, como se forman en nódulos minerales, estos fósiles rara vez pueden ser de gran tamaño.
Fusain . El fuego normalmente destruye el tejido vegetal, pero a veces los restos carbonizados pueden preservar detalles morfológicos finos que se pierden en otros modos de conservación; algunas de las mejores pruebas de flores tempranas se han conservado en fusain. Los fósiles de fusain son delicados y a menudo pequeños, pero debido a su flotabilidad a menudo pueden desplazarse a la deriva durante largas distancias y, por lo tanto, pueden proporcionar evidencia de vegetación lejos de las áreas de sedimentación.
Taxones fósiles
Los fósiles de plantas casi siempre representan partes desarticuladas de plantas; incluso las plantas herbáceas pequeñas rara vez se conservan enteras. Los pocos ejemplos de fósiles de plantas que parecen ser restos de plantas enteras están, de hecho, incompletos, ya que el tejido celular interno y los detalles micromorfológicos finos normalmente se pierden durante la fosilización. Los restos de plantas se pueden conservar de diversas maneras, cada una de las cuales revela diferentes características de la planta madre original. [13]
Debido a esto, los paleobotánicos suelen asignar diferentes nombres taxonómicos a diferentes partes de la planta en diferentes modos de conservación. Por ejemplo, en las esfenófitas paleozoicas subarborescentes , una impresión de una hoja podría asignarse al género Annularia , una compresión de un cono asignada a Palaeostachya y el tallo asignado a Calamites o Arthroxylon dependiendo de si se conserva como un molde o una petrificación. Todos estos fósiles pueden haberse originado de la misma planta madre, pero a cada uno se le da su propio nombre taxonómico. Este enfoque para nombrar fósiles de plantas se originó con el trabajo de Adolphe-Théodore Brongniart . [14]
Durante muchos años, este enfoque para nombrar fósiles de plantas fue aceptado por los paleobotánicos, pero no formalizado dentro de las Reglas Internacionales de Nomenclatura Botánica . [15] Finalmente, Thomas (1935) y Jongmans, Halle y Gothan (1935) propusieron un conjunto de disposiciones formales, cuya esencia se introdujo en el Código Internacional de Nomenclatura Botánica de 1952. [16] Estas primeras disposiciones permitieron que los fósiles que representan partes particulares de plantas en un estado particular de conservación se colocaran en géneros de órganos. Además, se reconoció un pequeño subconjunto de géneros de órganos, que se conocerían como géneros de formas, con base en los taxones artificiales introducidos por Brongniart principalmente para fósiles de follaje. Los conceptos y regulaciones que rodean a los géneros de órganos y formas se modificaron dentro de sucesivos códigos de nomenclatura, lo que refleja un fracaso de la comunidad paleobotánica para ponerse de acuerdo sobre cómo debería funcionar este aspecto de la nomenclatura taxonómica de las plantas (una historia revisada por Cleal y Thomas en 2020 [17] ). El uso de géneros de órganos y fósiles fue abandonado con el Código de San Luis y reemplazado por "morfotaxa". [18]
La situación en el Código de Viena de 2005 era que cualquier taxón vegetal cuyo tipo sea un fósil, excepto las diatomeas , puede describirse como un morfotaxón , una parte particular de una planta preservada de una manera particular. [19] Aunque el nombre siempre está fijado al espécimen tipo, la circunscripción (es decir, el rango de especímenes que pueden incluirse dentro del taxón) es definida por el taxónomo que usa el nombre. Tal cambio en la circunscripción podría resultar en una expansión del rango de partes de la planta o estados de preservación que podrían incorporarse dentro del taxón. Por ejemplo, un género fósil originalmente basado en compresiones de óvulos podría usarse para incluir las cúpulas multiovuladas dentro de las cuales los óvulos se encontraban originalmente. Puede surgir una complicación si, en este caso, ya había un género fósil nombrado para estas cúpulas. Si los paleobotánicos estuvieran seguros de que el tipo de género fósil de óvulo y el de género fósil de cúpula podrían incluirse en el mismo género, entonces los dos nombres competirían por ser el correcto para el género recién modificado. En general, habría una prioridad competitiva siempre que se descubriera que partes de plantas que habían recibido nombres diferentes pertenecían a la misma especie. Parecía que los morfotaxones no ofrecían ninguna ventaja real a los paleobotánicos sobre los taxones fósiles normales y el concepto fue abandonado con el congreso botánico de 2011 y el Código Internacional de Nomenclatura para algas, hongos y plantas de 2012 .
Algunas plantas han permanecido casi inalteradas a lo largo de la escala de tiempo geológica de la Tierra. Las colas de caballo habían evolucionado hacia el Devónico tardío, [20] los primeros helechos habían evolucionado hacia el Misisipiano , las coníferas hacia el Pensilvánico . Algunas plantas de la prehistoria son las mismas que existen hoy en día y, por lo tanto, son fósiles vivientes , como el Ginkgo biloba y la Sciadopitys verticillata . Otras plantas han cambiado radicalmente o se han extinguido.
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Lectura adicional
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