La Formación Messel es una formación geológica en Hesse , Alemania central, que data del Eoceno (aproximadamente 47 Ma [1] ). Su distribución geográfica está restringida a la fosa Messel . Allí se superpone discordantemente al basamento cristalino varisco y su cubierta pérmica ( Rotliegend ), así como a brechas volcánicas del Eoceno derivadas de las rocas del basamento. La formación comprende principalmente esquisto bituminoso laminado lacustre (' esquisto bituminoso ') conocido por su contenido de fósiles en excepcional conservación, particularmente plantas, artrópodos y vertebrados (por ejemplo, Darwinius masillae ).
Pozo de Messel
La mina de Messel (en alemán: Grube Messel ) es una cantera abandonada situada cerca del pueblo de Messel ( Landkreis Darmstadt-Dieburg , Hesse), a unos 35 km (22 mi) al sureste de Frankfurt am Main , Alemania. Allí se extraía esquisto bituminoso . Debido a su abundancia de fósiles bien conservados de la Formación Messel que datan de mediados del Eoceno , tiene una importancia geológica y científica significativa. [2] Se han encontrado más de 1000 especies de plantas y animales en el sitio. [2] Después de casi convertirse en un vertedero, la fuerte resistencia local finalmente detuvo estos planes y la mina de Messel fue declarada Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO el 9 de diciembre de 1995. Todavía se están realizando importantes descubrimientos científicos sobre la evolución temprana de mamíferos y aves en la mina de Messel, y el sitio también se ha convertido cada vez más en un sitio turístico. [2]
Historia
Afloramiento de la pizarra bituminosa de Messel cerca del centro del pozo
El lignito y, más tarde, el esquisto bituminoso se explotaron activamente a partir de 1859. La mina se hizo conocida por su riqueza de fósiles alrededor de 1900, pero las excavaciones científicas serias no comenzaron hasta alrededor de los años 1970, cuando la caída de los precios del petróleo hizo que la explotación de la cantera fuera poco rentable. La explotación comercial de esquisto bituminoso cesó en 1971 y una fábrica de cemento construida en la cantera fracasó al año siguiente. El terreno se destinó a ser utilizado como vertedero , pero los planes fracasaron y el estado de Hesse compró el sitio en 1991 para garantizar el acceso científico. En los pocos años transcurridos entre el final de la explotación y 1974, cuando el estado comenzó a preparar el sitio para la eliminación de basura, se permitió a los coleccionistas aficionados recolectar fósiles. Los aficionados desarrollaron la " técnica de transferencia " que les permitió preservar los detalles finos de los fósiles pequeños, el método que todavía se emplea para preservar los fósiles en la actualidad. [3]
Muchos de los especímenes conocidos del sitio provienen de coleccionistas aficionados y en 1996 se puso en vigor una amnistía sobre los fósiles recolectados anteriormente, con la esperanza de que las colecciones privadas volvieran a ser propiedad pública y estuvieran disponibles para la ciencia.
Características deposicionales
El mapa insertado muestra la ubicación de la ciudad y la localidad de fósiles de Messel, cerca de Frankfurt, en la parte sudoeste de Alemania. El mapa más grande muestra las ubicaciones de los primates de Messel 1 a 7 (Tabla 1) dentro de la excavación de esquisto bituminoso de Messel.
La superficie actual del yacimiento de Messel se encuentra aproximadamente a 60 m (200 pies) por debajo de la tierra local y tiene una superficie de unos 0,7 km2 ( 0,27 millas cuadradas). El lecho de esquisto bituminoso se extendía originalmente hasta una profundidad de 190 m (620 pies). [4]
Hace 47 millones de años, en el Eoceno , cuando se formaron los depósitos de Messel, el área estaba 10° más al sur de lo que está ahora. El período estaba muy cerca del óptimo climático del Eoceno temprano y el clima y la ecología del sitio eran muy diferentes, caracterizados por una temperatura media anual de 22 °C y una gran serie de lagos de maar rodeados de exuberantes bosques subtropicales que sustentaban una increíble diversidad de vida. [5] El lecho del lago Messel probablemente era un punto central para el drenaje de los ríos y arroyos cercanos.
Un fósil del mamífero primitivo Kopidodon , que muestra el contorno del pelaje.
Los depósitos de la fosa se formaron durante la época del Eoceno del período Paleógeno hace unos 47 millones de años, según la datación de fragmentos de basalto subyacentes a los estratos que contienen fósiles. [6] La pizarra bituminosa , formada por la lenta deposición anóxica de lodo y vegetación muerta en el lecho del lago, es la roca principal del sitio. Sus sedimentos se extienden 13 m (43 pies) hacia abajo y se encuentran sobre una base de arenisca más antigua . Los fósiles dentro de la pizarra muestran una claridad y conservación notables debido a las características de deposición únicas del lago, por lo que la fosa de Messel representa un Konservat-Lagerstätte . Las estratificaciones superiores del lago ciertamente sustentaban una variedad de organismos, pero el fondo estaba sujeto a pocas perturbaciones por la corriente, lo que generaba un ambiente muy anóxico. Esto impidió que muchas especies epifaunales e infaunales habitaran este nicho y, por lo tanto, la bioturbación se mantuvo al mínimo. El vuelco de las capas del lago (causado por variaciones estacionales) redujo el contenido de oxígeno cerca de la superficie y provocó una "muerte" periódica de especies acuáticas. Esto, combinado con una tasa de deposición relativamente baja, 0,1 mm (0,0039 pulgadas) por año, proporcionó un entorno privilegiado para la conservación de la fauna y la flora.
Liberaciones de gases volcánicos
Se cree que el área alrededor de la fosa de Messel fue geológica y tectónicamente activa durante el Eoceno. Los científicos líderes [ ¿quiénes? ] plantean la hipótesis [ ejemplo necesario ] de que eventos muy similares a las liberaciones de gas volcánico de 1986 en el lago Nyos , Camerún , podrían explicar la gran deposición de especies no acuáticas (Franzen y Koster, 1994). Los cambios periódicos del subsuelo posiblemente liberaron grandes concentraciones de gases reactivos (como dióxido de carbono y sulfuro de hidrógeno) en el lago y los ecosistemas adyacentes, matando a los organismos susceptibles. Durante estas liberaciones, las aves y los murciélagos podrían haber caído si estaban cerca de la superficie del lago y los terrestres podrían haber sido abrumados cuando estaban cerca de la orilla del lago. Dado que el lago era muy profundo, los animales que cayeron en él se deslizaron hacia abajo en agua pobre en oxígeno y bacterias, donde se conservaron notablemente bien, siendo cubiertos por capas sucesivas de lodo que se petrificaron más tarde, produciendo así una agregación de fósiles de calidad, cantidad, integridad y variedad excepcionales. Sin embargo, también se han postulado otras hipótesis, que han sugerido un origen de floración de cianobacterias que dio lugar al envenenamiento de los animales. Esta última se consideró necesaria para explicar la aparición de excelentes fósiles a lo largo de toda la secuencia sedimentaria (Koenigswald y otros, 2004).
Acceso
Las piezas de la fosa se pueden ver en la ciudad de Messel , [7] en el Museo de Fósiles de Messel, [8] en el Hessisches Landesmuseum de Darmstadt (a 5 km de Messel) [9] y también en el Museo Senckenberg de Frankfurt am Main (a unos 30 km de Messel). [10] Los visitantes ocasionales pueden aparcar cerca de la fosa y caminar unos 300 m hasta una plataforma de observación con vistas a la fosa. La entrada a la fosa solo es posible como parte de una visita especialmente organizada.
Fósiles
Partiendo la pizarra con un cuchillo grande para revelar fósiles
El yacimiento de Messel ofrece la evidencia mejor preservada de la flora y fauna de Geiseltalian descubierta hasta ahora, con más de 1000 especies identificadas. [2] La mayoría de los otros sitios tienen la suerte de contener esqueletos parciales , pero Messel se jacta de una extensa preservación de la integridad estructural, llegando incluso a preservar el pelaje, las plumas y las "sombras de la piel" de algunas especies. La preservación inusual ha provocado algunas interpretaciones muy razonadas. Las marcas de mordedura sintomáticas en forma de "mancuerna" a ambos lados de la vena de la hoja en una hoja fosilizada se han identificado como el agarre mortal de una hormiga carpintera parasitada terminalmente por el hongo Ophiocordyceps unilateralis , que, aparentemente entonces como hoy, se apoderó de su comportamiento, para liberar sus esporas de una ubicación favorable; es la muestra concreta más temprana de manipulación del comportamiento fúngico. [11]
La diversidad de especies es notable, en parte como resultado de las supuestas liberaciones periódicas de gas. A continuación, se ofrece un breve resumen de algunos de los fósiles encontrados en el yacimiento:
Se han encontrado nueve parejas de tortugas fósiles en apareamiento. Las tortugas, Allaeochelys crassesculpta , estaban en coito (en el acto de tener sexo). [12] Son parejas de macho y hembra, con la cola del macho metida debajo de la hembra, que es como copulan. Su muerte debe haber sido rápida. Se supone que las tortugas habían comenzado a aparearse en las aguas superficiales aireadas del antiguo lago. A medida que se hundían en aguas más profundas, fueron vencidas por la liberación de gas volcánico tóxico . Luego fueron enterradas en el sedimento del lecho del lago. [13] Las tortugas que pertenecen a este clado aún viven. Han perdido sus escamas de reptil y su piel absorbe el oxígeno del agua. Normalmente, esto es una ventaja: les ayuda a permanecer sumergidas durante largos períodos. Sin embargo, en condiciones anóxicas es una desventaja, porque también absorben dióxido de carbono y venenos disueltos. [13]
Más de 10.000 peces fosilizados de numerosas especies
Miles de insectos acuáticos y terrestres, algunos con coloración distintiva aún conservada
Innumerables mamíferos pequeños, incluidos caballos pigmeos, ratones grandes, primates, habitantes del suelo ( erizos , marsupiales , pangolines ), parientes del cerdo hormiguero y murciélagos. Los especímenes fosilizados de murciélagos han proporcionado información sobre la evolución de la ecolocalización . [14]
Gran cantidad de aves, especialmente especies depredadoras.
Cocodrilos, ranas, tortugas, salamandras y otros reptiles o anfibios.
Restos de más de 30 especies de plantas distintas, incluidas hojas de palma, frutos, polen, madera, nueces y vides.
Friccomelissa Schopowi Wedmann, Wappler y Engel, 2009
Sitio de patrimonio geológico de la IUGS
La Unión Internacional de Ciencias Geológicas (IUGS) ha incluido el sitio de fósiles de Messel Pit en su lista de 100 "sitios de patrimonio geológico" publicada en octubre de 2022, describiendo el sitio de fósiles de Messel Pit como "el geositio más rico del mundo para comprender el entorno vital del Eoceno, ya que incluye fósiles excepcionalmente bien conservados". La organización define un sitio de patrimonio geológico de la IUGS como "un lugar clave con elementos y/o procesos geológicos de relevancia científica internacional, utilizados como referencia, y/o con una contribución sustancial al desarrollo de las ciencias geológicas a lo largo de la historia". [24]
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Lectura adicional
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Varios colaboradores de la base de datos de paleobiología. «Todos los conjuntos de datos que coinciden con el término 'Messel'». Base de datos de paleobiología . Consultado el 1 de diciembre de 2019 .
