Un fósil poliestrado es un fósil de un solo organismo (como el tronco de un árbol ) que se extiende a través de más de un estrato geológico . [1] La palabra poliestrado no es un término geológico estándar . Este término se encuentra típicamente en publicaciones creacionistas . [1] [2]
Este término se aplica típicamente a "bosques fósiles" de troncos y tocones de árboles fósiles erguidos que se han encontrado en todo el mundo, es decir, en el este de los Estados Unidos , el este de Canadá , Inglaterra , Francia , Alemania y Australia , generalmente asociados con estratos que contienen carbón. [3] Dentro de los estratos que contienen carbón del Carbonífero , también es muy común encontrar lo que se llama Stigmaria (raíces) dentro del mismo estrato. Las estigmáticas están completamente ausentes en los estratos post-Carboníferos, que contienen carbón, árboles poliestratos o ambos.
En geología , estos fósiles se denominan troncos fósiles verticales, árboles fósiles verticales o conjuntos T0 . Según los modelos convencionales de entornos sedimentarios, se forman por breves episodios, raros o infrecuentes, de sedimentación rápida separados por largos períodos de deposición lenta, no deposición o una combinación de ambas. [3] [4] [5]
Los fósiles verticales suelen aparecer en capas asociadas con una llanura costera o cuenca de rift en hundimiento activo , o con la acumulación de material volcánico alrededor de un estratovolcán en erupción periódica . Normalmente, este período de sedimentación rápida fue seguido por un período de tiempo (de décadas a miles de años) caracterizado por una acumulación muy lenta o nula de sedimentos. En los deltas de los ríos y otros entornos de llanuras costeras, la sedimentación rápida suele ser el resultado final de un breve período de hundimiento acelerado de un área de llanura costera en relación con el nivel del mar causado por la tectónica de sal , el aumento global del nivel del mar, las fallas de crecimiento, el colapso del margen continental o alguna combinación de estos factores. [4] Por ejemplo, geólogos como John WF Waldron y Michael C. Rygel han argumentado que el entierro y la preservación rápidos de los árboles fósiles poliestratados encontrados en Joggins, Nueva Escocia, son el resultado directo del hundimiento rápido, causado por la tectónica de sal dentro de una cuenca de separación que ya se estaba hundiendo , y de la rápida acumulación resultante de sedimentos. [6] [7] Las capas específicas que contienen fósiles poliestratificados ocupan sólo una fracción muy limitada del área total de cualquiera de estas cuencas. [6] [8]
Los árboles fósiles erguidos del Bosque Petrificado de Gallatin en la Cordillera Gallatin y el Bosque Petrificado de Yellowstone en Amethyst Mountain y Specimen Ridge en el Parque Nacional de Yellowstone , se encuentran enterrados dentro de los lahares y otros depósitos volcánicos que comprenden la Formación del Río Lamar del Eoceno como resultado de períodos de sedimentación rápida asociados con el vulcanismo explosivo. Este tipo de vulcanismo genera y deposita grandes cantidades de material volcánico suelto como una manta sobre la ladera de un volcán , como sucedió durante la erupción de 1991 del Monte Pinatubo . Tanto durante como durante años después de un período de vulcanismo, los lahares y la actividad normal de los arroyos arrastran este material volcánico suelto ladera abajo. Estos procesos dan como resultado el entierro rápido de grandes áreas del campo circundante bajo varios metros de sedimento, como se observó directamente durante la erupción de 1991 del Monte Pinatubo. [9] Al igual que con los depósitos de lahares modernos, las capas sedimentarias que contienen árboles erguidos del bosque petrificado de Yellowstone son discontinuas y muy limitadas en extensión superficial. Las capas individuales que contienen árboles erguidos y bosques enterrados individuales ocupan sólo una fracción muy pequeña del área total del Parque Nacional de Yellowstone. [10]
Los geólogos han reconocido innumerables suelos fósiles ( paleosoles ) en todos los estratos que contienen fósiles verticales en Joggins en Nueva Escocia, en los bosques petrificados de Yellowstone, en las minas de carbón de la cuenca Black Warrior de Alabama y en muchos otros lugares. La capa inmediatamente subyacente a las vetas de carbón , a menudo llamada " tierra marina " o " arcilla subyacente ", generalmente consiste en un paleosuelo o lo contiene. Los paleosuelos son suelos que se formaron por meteorización subaérea durante períodos de acumulación muy lenta o nula de sedimentos. Más tarde, la sedimentación renovada enterró estos suelos para crear paleosuelos. Estos paleosuelos se identifican sobre la base de la presencia de estructuras y microestructuras exclusivas de los suelos; madrigueras de animales y moldes de raíces de plantas de varios tamaños y tipos; desarrollo reconocible del perfil del suelo; y alteración de minerales por procesos del suelo. En muchos casos, estos paleosuelos son prácticamente idénticos a los suelos modernos.
Los geólogos, que han estudiado fósiles verticales encontrados en rocas sedimentarias expuestas en varios afloramientos durante décadas, han descrito los árboles fósiles verticales como profundamente enraizados en el lugar y típicamente en paleosuelos reconocibles . Investigadores como Falcon [11] [12] [13] [14] [15] y Rygel et al., [16] han publicado bocetos de campo detallados y fotografías de fósiles de árboles verticales con sistemas de raíces intactos, que están enraizados dentro de paleosuelos reconocibles. En el caso de los árboles fósiles verticales de los bosques petrificados de Yellowstone , se ha encontrado que los árboles fósiles verticales, a excepción de tocones relativamente cortos, están enraizados en el lugar dentro de los sedimentos subyacentes. Típicamente, los sedimentos dentro de los cuales los árboles están enraizados tienen paleosuelos desarrollados dentro de ellos. [10] [17] [18] Retallack (1981, 1997) ha publicado imágenes y diagramas de árboles fósiles verticales de Yellowstone que tienen sistemas de raíces intactos desarrollados dentro de paleosuelos encontrados dentro de estos estratos. [17] [18] [19]
Los geólogos también han descubierto que algunos de los árboles fósiles más grandes y erectos encontrados en estratos carboníferos que contienen carbón muestran evidencia de regeneración después de haber sido parcialmente enterrados por sedimentos. En estos casos, los árboles estaban claramente vivos cuando fueron parcialmente enterrados por sedimentos. El sedimento acumulado fue insuficiente para matar a los árboles inmediatamente debido a su tamaño. Como resultado, algunos de ellos desarrollaron un nuevo conjunto de raíces a partir de sus troncos justo debajo de la nueva superficie del suelo. Hasta que murieran o fueran abrumados por los sedimentos acumulados, estos árboles probablemente continuarían regenerándose agregando altura y nuevas raíces con cada incremento de sedimento, eventualmente dejando varios metros de "tronco" anterior enterrado bajo tierra a medida que los sedimentos se acumulaban. [4] [20]
Además, parte del Periodo Carbonífero fue un periodo de extensas y gruesas capas de hielo continental . Durante la edad de hielo del Carbonífero, los repetidos ciclos glaciales e interglaciales provocaron cambios importantes en el espesor y la extensión de las capas de hielo continentales. Cuando estas capas de hielo se expandieron en extensión y espesor, el nivel del mar eustático normalmente descendió más de 100 metros (330 pies). Cuando estas capas de hielo se redujeron en extensión y espesor, el nivel del mar eustático normalmente volvió a subir más de 100 metros (330 pies). [21] [22] Como ocurrió durante la Época del Holoceno para el pulso de agua de deshielo 1A y el pulso de agua de deshielo 1B , [23] breves episodios de rápido derretimiento de las capas de hielo continentales del Carbonífero y Gondwana probablemente provocaron aumentos muy rápidos del nivel del mar que habrían inundado abruptamente los pantanos costeros bajos y ahogado los bosques que crecían en ellos. Basándose en la sedimentología de los estratos del techo de las minas de carbón superficiales y subterráneas y de los ciclotemas que contienen los fósiles de troncos de árboles verticales e in situ, los geólogos propusieron que la inundación de los pantanos costeros por pulsos de agua de deshielo deglacial resultó en la rápida inundación de los bosques costeros, particularmente a lo largo de ríos y arroyos costeros preexistentes, sobre grandes áreas de pantanos costeros. Durante y después de su inmersión, los troncos verticales de los bosques costeros inundados fueron enterrados por la sedimentación influenciada por las mareas. [5] [24]
Los geólogos no encuentran nada anómalo en el hecho de que los árboles fósiles erectos encontrados en estratos carboníferos que contienen carbón estén asociados con fósiles marinos o de agua salobre. Debido a que vivían en llanuras costeras en proceso de hundimiento o en cuencas abiertas a la costa, era bastante frecuente que el hundimiento superara periódicamente la acumulación de sedimentos, de modo que las aguas marinas poco profundas adyacentes inundaban periódicamente las llanuras costeras en las que estaban enterrados los árboles. Como resultado, los sedimentos que contenían fósiles marinos se acumulaban periódicamente dentro de estas áreas antes de ser reemplazados por pantanos costeros, ya sea a medida que los sedimentos llenaban el mar poco profundo o a medida que bajaba el nivel del mar. Además, según las reconstrucciones ecológicas de los geólogos, conjuntos específicos de los tipos de árboles encontrados como fósiles erectos ocupaban aguas salobres, incluso pantanos costeros salinos muy parecidos a los manglares modernos . Por lo tanto, encontrar fósiles marinos y de agua salobre asociados con estos árboles no es diferente a encontrar agua salobre o animales marinos viviendo en los manglares modernos. [13] [14] [15]
Un estudio detallado de Taylor y Vinn (2006) de la microestructura de los fósiles que tradicionalmente se han identificado como "Spirorbis" en la literatura geológica reveló que consisten en los restos de al menos dos animales completamente diferentes. Taylor y Vinn descubrieron que los fósiles de "Spirorbis" encontrados en estratos sedimentarios, incluidos los Joggins y otras medidas de carbón carbonífero depositadas desde el Ordovícico hasta el Triásico , son los restos de un orden extinto de lofoforados (ahora llamados microcónquidos ) no relacionados con los gusanos tubícolas marinos modernos ( Anélidos ) al que pertenece el género Spirorbis . [25] Esto contradice los argumentos de Harold Coffin y otros creacionistas de que los fósiles de "Spirorbis" dentro de estratos que contienen fósiles de poliestratos indican su deposición en un entorno marino, porque estos fósiles están clasificados como restos de microcónquidos de agua dulce y salobre extintos en lugar de los restos del género marino Spirorbis como han sido identificados erróneamente en la literatura geológica. [26]
Los científicos interpretan los fósiles poliestratados como fósiles enterrados en un lapso de tiempo geológicamente corto, ya sea por un gran evento deposicional o por varios más pequeños. Los geólogos no ven la necesidad de invocar un diluvio global para explicar los fósiles erguidos. Esta posición de los geólogos está respaldada por numerosos ejemplos documentados, algunos de los cuales se analizan en los párrafos siguientes, de troncos de árboles enterrados en posición vertical que se han observado en los depósitos volcánicos del Holoceno del Monte Santa Helena , en el condado de Skamania, Washington , y el Monte Pinatubo, Filipinas; en los sedimentos deltaicos y fluviales del delta del río Misisipi ; y en depósitos glaciares en el medio oeste de los Estados Unidos. Estos árboles erguidos enterrados demuestran que los procesos geológicos convencionales son capaces de enterrar y preservar árboles en una posición vertical de tal manera que, con el tiempo, se fosilizarán. [3] [27]
En la actualidad, los casos mejor documentados de árboles erguidos enterrados no fosilizados se encuentran en los depósitos volcánicos históricos y del Holoceno tardío del Monte Santa Helena (condado de Skamania, Washington) y del Monte Pinatubo en Filipinas. En el Monte Santa Helena, se han encontrado árboles tanto no fosilizados como parcialmente fosilizados en muchos afloramientos de escombros volcánicos y flujos de lodo (lahares) y depósitos de flujo piroclástico, que datan de 1885 a más de 30.000 años antes del presente, a lo largo del río Toutle Sur y otros ríos. También se encuentran bosques de árboles erguidos del Holoceno tardío en los depósitos volcánicos de otros volcanes de la Cordillera de las Cascadas . [27] [28] En el espacio de unos pocos años después de la erupción del Monte Pinatubo en 1991, la erosión de los depósitos piroclásticos sueltos que cubrían las laderas de la montaña generó una serie de lahares volcánicos, que terminaron sepultando grandes partes del paisaje a lo largo de los principales arroyos que drenaban estas laderas bajo varios metros de sedimentos volcánicos. La deposición repetida de sedimentos por lahares volcánicos y por ríos llenos de sedimentos no sólo creó innumerables árboles poliestratos, sino también postes telefónicos, iglesias y casas "poliestratos", en un período de unos pocos años. [9] Los depósitos volcánicos que encierran a los árboles erguidos modernos son a menudo virtualmente idénticos en sus estructuras sedimentarias, estratificación externa e interna, textura, suelos enterrados y otras características generales a los depósitos volcánicos que contienen los bosques enterrados de Yellowstone. Como en el caso de los bosques modernos enterrados por lahares, los bosques enterrados individuales del Bosque Petrificado de Yellowstone y las capas que los contienen son muy limitados en su extensión superficial. [10] [17]
En las excavaciones para la autopista interestatal 10 en los Estados Unidos de América, y en pozos de préstamo , en vertederos y en estudios arqueológicos, se han encontrado árboles erguidos no fosilizados enterrados en sedimentos fluviales y deltaicos del Holoceno tardío, incluso históricos, subyacentes a la superficie del delta del río Misisipi y la cuenca de Atchafalaya en Luisiana . En un caso, los pozos de préstamo excavados en los diques naturales de Bayou Teche cerca de Patterson, Luisiana , han dejado al descubierto troncos erguidos de cipreses completamente enterrados, de 1,2 a 1,8 metros de altura . Al noreste de Donaldsonville, Luisiana , un pozo de préstamo excavado para el relleno utilizado para mantener los diques artificiales cercanos, dejó al descubierto tres niveles de troncos de árboles erguidos con raíces apilados uno sobre el otro que yacen completamente enterrados debajo de la superficie de Point Houmas, un parche de llanura aluvial que se encuentra dentro de un bucle de meandro del curso actual del río Misisipi. [29] [30] Mientras buscaban sitios arqueológicos enterrados, los arqueólogos excavaron un ciprés de 3,6 metros de alto con raíces verticales completamente enterrado dentro de un dique natural del río Atchafalaya dentro del Área de Manejo de Vida Silvestre de Indian Bayou, justo al sur de Krotz Springs, Luisiana . Las fechas de radiocarbono y los documentos históricos recopilados para este estudio arqueológico, durante el cual se encontraron este y otros árboles verticales, del Área de Manejo de Vida Silvestre de Indian Bayou demostraron que estos árboles verticales fueron enterrados en el siglo XIX, durante la desviación inicial del flujo del río Misisipi hacia el río Atchafalaya. [31]
Se han encontrado árboles verticales no fosilizados del Pleistoceno tardío enterrados bajo depósitos glaciares en América del Norte a lo largo del borde sur de la capa de hielo Laurentide . Estos bosques enterrados se crearon cuando el borde sur de la capa de hielo Laurentide represaba valles locales. Como resultado, los lagos de agua de deshielo llenaron estos valles y sumergieron los bosques dentro de ellos. Los sedimentos liberados por el derretimiento de la capa de hielo adyacente llenaron rápidamente estos lagos, que rápidamente enterraron y preservaron los bosques sumergidos que se encuentran dentro de ellos. Un bosque de árboles verticales no fosilizados in situ de 24.000 años de antigüedad fue expuesto por excavaciones para una cantera cerca de Charleston, Illinois . [32] Las excavaciones para un estanque de relaves cerca de Marquette, Michigan , expusieron un bosque in situ de árboles no fosilizados, que tienen alrededor de 10.000 años de antigüedad, enterrados en sedimentos de lagos y arroyos glaciares. [33] [34]