Burgess Shale es un yacimiento fósil expuesto en las Montañas Rocosas canadienses de 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 fósiles que contienen huellas de partes blandas.
La unidad rocosa es una pizarra negra y aflora en varias localidades cerca de la ciudad de Field en el Parque Nacional Yoho y el Paso Kicking Horse . Otro afloramiento se encuentra en el Parque Nacional Kootenay, a 42 km al sur.
El paleontólogo Charles Walcott descubrió Burgess Shale el 30 de agosto de 1909, [5] hacia el final del trabajo de campo de la temporada. [6] Regresó en 1910 con sus hijos, hija y esposa, y estableció una cantera en los flancos de Fossil Ridge. La importancia de la conservación de los 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 los 74 años, había reunido 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 categorizar todos los fósiles en taxones vivos y, como resultado, los fósiles fueron considerados poco más que curiosidades en ese momento. No fue hasta 1962 que Alberto Simonetta intentó volver a investigar los fósiles de primera mano. Esto llevó a los científicos a reconocer que Walcott apenas había arañado la superficie de la información disponible en Burgess Shale y también dejó en claro que los organismos no encajaban cómodamente en los grupos modernos.
Las excavaciones se reanudaron en la cantera Walcott por el Servicio Geológico de Canadá 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 solo 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 al revés, caminando sobre espinas simétricas bilaterales.
A partir de mediados de los años 1970 , cuando Parks Canada y la UNESCO reconocieron la importancia de Burgess Shale, la recolección de fósiles se volvió políticamente más difícil. [ Aclaración necesaria ] El Museo Real de Ontario siguió realizando recolecciones . El curador de paleontología de invertebrados, Desmond Collins , identificó varios afloramientos adicionales, estratigráficamente tanto más altos como más bajos que la cantera original de Walcott. [6] Estas localidades siguen produciendo nuevos organismos más rápido de lo que se puede estudiar su presencia.
El libro de Stephen Jay Gould Wonderful Life , publicado en 1989, atrajo 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 en ese momento eran mucho más dispares en 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 cámbrica se basó en gran medida en la reinterpretación de Simon Conway Morris de las publicaciones originales de Charles Walcott. Sin embargo, Conway Morris discrepó firmemente con las conclusiones de Gould, argumentando que casi toda la fauna cámbrica podría clasificarse en filos modernos . [7]
El esquisto de Burgess ha atraído el interés de los paleoclimatólogos que quieren estudiar y predecir los cambios futuros a largo plazo en el clima de la Tierra. Según Peter Ward y Donald Brownlee en el libro de 2003 The Life and Death of Planet Earth (La vida y la muerte del planeta Tierra) , [8] los climatólogos estudian los registros fósiles en el esquisto de Burgess para comprender el clima de la explosión cámbrica . Se puede utilizar para predecir cómo se vería el clima de la Tierra dentro de 500 millones de años, cuando un Sol que se calienta y se expande, combinado con niveles de CO 2 y oxígeno en descenso, eventualmente calentará la Tierra hacia 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, promueve la comprensión de cómo y cuándo podrían potencialmente extinguirse los últimos seres vivos en la Tierra. Véase también El 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 de los Parques de las Montañas Rocosas de Canadá en 1984.
En 2012, se anunció el descubrimiento de otro afloramiento de esquisto de Burgess en el Parque Nacional Kootenay, al sur. En tan solo 15 días de recolección de datos en el campo en 2013, se desenterraron 50 especies animales en el nuevo sitio. [9]
En relación con el hecho de que el sitio se "caracteriza por una excepcional conservación 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 Cámbrico de Burgess Shale" en su conjunto de 100 "sitios de patrimonio geológico" en todo el mundo en una lista publicada en octubre de 2022. 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". [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 de antigüedad. [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 Cathedral , que probablemente se formó poco antes de la deposición de Burgess Shale. [6] El mecanismo de formación preciso no se conoce con certeza, pero la hipótesis más aceptada sugiere que el borde del arrecife de la Formación Cathedral se desprendió del resto del arrecife, desplomándose y siendo transportado a cierta distancia, tal vez kilómetros, del borde del arrecife. [6] La reactivación posterior de las fallas en la base de la formación condujo a su desintegración a partir de hace unos 509 millones de años . [12] Esto habría dejado un acantilado escarpado, cuyo fondo estaría protegido de la descompresión tectónica porque la caliza de la Formación Catedral es difícil de comprimir. Esta protección explica por qué es imposible trabajar con fósiles preservados más lejos de la Formación Catedral: la compresión tectónica de los estratos ha producido una hendidura vertical que fractura las rocas, por lo que se parten 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 cámbrico. [6]
En un principio se pensó que el esquisto de Burgess se había depositado en condiciones anóxicas , pero cada vez más investigaciones muestran que el oxígeno estaba presente de forma continua en el sedimento. [13] Se pensaba que el entorno anóxico no solo protegía de la descomposición a los organismos recién muertos, sino que también creaba condiciones químicas que permitían la conservación de las partes blandas de los organismos. Además, reducía la abundancia de organismos excavadores: se encuentran madrigueras y huellas en lechos que contienen organismos de cuerpo blando, pero son poco frecuentes y, por lo general, de extensión vertical limitada. [6] Las filtraciones de salmuera son una hipótesis alternativa; véase la preservación del tipo de esquisto de Burgess para una discusión más detallada.
La Formación Burgess Shale comprende 10 miembros, siendo el más famoso el Miembro de Esquisto de la Cantera Walcott, que comprende el mayor estrato de filópodos. [11]
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Existen muchos otros lagerstätten cámbricos comparables ; de hecho, estos conjuntos son mucho más comunes en el Cámbrico que en cualquier otro período. Esto se debe principalmente a la limitada extensión de la actividad de excavación; a medida que dicha bioturbación se hizo más frecuente a lo largo del Cámbrico, los entornos capaces de preservar las partes blandas de los organismos se volvieron mucho más raros. [6] (El registro fósil de animales precámbricos 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 que contienen 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 de ninguna manera; muchos aparecen en otros lagerstätten de diferentes edades y ubicaciones. [6]
La biota está formada por una variedad de organismos. Los organismos que nadan libremente ( nectónicos ) son relativamente raros, y la mayoría de ellos viven en el fondo marino (bentónicos), ya sea moviéndose (vagabundos) o adheridos permanentemente al fondo marino (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 equitativamente entre los organismos que se alimentan por filtración, los que se alimentan por depósito, los depredadores y los 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]
Los fósiles de Burgess Shale se conservan como películas de carbono negro sobre pizarras negras, por lo que son difíciles de fotografiar; sin embargo, varias 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, es necesario tener en cuenta los efectos de la descomposición y la tafonomía antes de poder realizar una reconstrucción anatómica correcta. La consideración de la combinación de caracteres permite a los investigadores establecer la afinidad taxonómica.
