La paleobotánica es importante en la reconstrucción de sistemas ecológicos y climáticos antiguos , conocidos como paleoecología y paleoclimatología respectivamente. Es fundamental para el estudio del desarrollo y evolución de las plantas verdes . La paleobotánica es una ciencia histórica muy parecida a su adyacente, la paleontología. Debido a la comprensión que la paleobotánica brinda a los arqueólogos, se ha vuelto importante para el campo de la arqueología en su conjunto. principalmente para el uso de fitolitos en datación relativa y en 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 suficiente en este surgimiento de la Paleobotánica, conocido por su trabajo sobre la relación entre las plantas vivas y extintas. 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]
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 sería una inclusión de polen y esporas y cualquier otra materia microorgánica. La paleopalinología es simplemente paleobotánica a una escala mucho menor, ambas en estrecha asociación entre sí.
Al igual que en 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 fechar los estratos rocosos de las rocas sedimentarias . También se utiliza para encontrar petróleo y gas natural 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 clasificación histórica de las alergias humanas y revelar pruebas en casos de delitos. [ cita necesaria ]
Una importante localidad primitiva de fósiles de plantas terrestres es el pedernal de Rhynie , que se encuentra en las afueras del pueblo de Rhynie en Escocia . El pedernal de Rhynie es un depósito de sinterizado ( fuente termal ) del Devónico temprano compuesto principalmente de sílice . Es excepcional debido a la preservación de varios clados diferentes de plantas, desde musgos y licófitos hasta formas más inusuales y problemáticas. Muchos animales fósiles, incluidos artrópodos y arácnidos , también se encuentran en el pedernal de Rhynie, y ofrece una ventana única a la historia de la vida terrestre temprana.
Los macrofósiles de origen vegetal se vuelven abundantes a finales del Devónico, incluidos troncos , hojas y raíces de árboles . Alguna vez se pensó que el árbol más antiguo era Archaeopteris , que tiene hojas simples, parecidas a helechos , dispuestas en espiral en 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 Inferior , hace aproximadamente 130 millones de años.
Fósiles de plantas
Un fósil de planta es cualquier parte conservada de una planta que murió hace mucho tiempo. Estos fósiles pueden ser impresiones prehistóricas que tienen muchos millones de años de antigüedad, o trozos de carbón que tienen sólo unos pocos cientos de años. Las plantas prehistóricas son varios grupos de plantas que vivieron antes de la historia registrada (antes del 3500 a. C. aproximadamente ).
Preservación de fósiles de plantas.
Los fósiles de plantas se pueden conservar de diversas formas, cada una de las cuales puede proporcionar diferentes tipos de información sobre la planta madre original. Estos modos de preservación pueden resumirse en un contexto paleobotánico de la siguiente manera.
Adpresiones (compresiones – impresiones). Estos son el tipo de fósil de plantas más común. Proporcionan buenos detalles morfológicos, especialmente de partes dorsiventrales (aplanadas) de la planta, como las hojas. Si se conserva la cutícula, también pueden proporcionar finos detalles anatómicos de la epidermis. Normalmente se conservan pocos detalles más de la anatomía celular.
Petrificaciones (permineralizaciones o fósiles anatómicamente conservados). Estos proporcionan detalles finos de la anatomía celular del tejido vegetal. Los detalles morfológicos también pueden determinarse mediante cortes en serie, pero esto requiere mucho tiempo y es difícil.
Moldes y vaciados. Estos sólo tienden a conservar 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 moldes de tocones de árboles, pueden proporcionar evidencia de la densidad de la vegetación original. Sin embargo, rara vez conservan algún detalle morfológico fino o anatomía celular. Un subconjunto de estos fósiles son los moldes de médula , donde el centro de un tallo es hueco o tiene una médula delicada. Después de la muerte, el sedimento ingresa y forma un molde en la cavidad central del tallo. Los ejemplos más conocidos de moldes de médula se encuentran en las Sphenophyta ( Calamites ) y cordaites ( Artisia ) del Carbonífero.
Mineralizaciones autigénicas. Estos pueden proporcionar detalles morfológicos tridimensionales muy finos y han demostrado ser especialmente importantes en el estudio de estructuras reproductivas que pueden verse gravemente distorsionadas en las adpresiones. Sin embargo, como se forman en nódulos minerales, estos fósiles rara vez pueden ser de gran tamaño.
Fusaín . El fuego normalmente destruye el tejido vegetal, pero a veces los restos carbonizados pueden preservar finos detalles morfológicos que se pierden en otros modos de conservación; Algunas de las mejores evidencias 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 largas distancias y, por lo tanto, pueden proporcionar evidencia de vegetación alejada 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 en realidad incompletos, ya que el tejido celular interno y los finos detalles micromorfológicos normalmente se pierden durante la fosilización. Los restos de plantas se pueden conservar de diversas formas, cada una de las cuales revela características diferentes 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 los esfenófitos subarborescentes del Paleozoico , 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. Es posible que todos estos fósiles se hayan originado en la misma planta madre, pero cada uno de ellos recibe su propio nombre taxonómico. Este enfoque para nombrar los fósiles de plantas se originó con el trabajo de Adolphe-Théodore Brongniart . [14]
Durante muchos años, los paleobotánicos aceptaron este método para nombrar los fósiles de plantas, pero no lo formalizaron en las Reglas Internacionales de Nomenclatura Botánica . [15] Finalmente, Thomas (1935) y Jongmans, Halle & 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 representaban 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 conocerán como géneros de formas, basándose en los taxones artificiales introducidos por Brongniart principalmente para los fósiles de follaje. Los conceptos y regulaciones que rodean los géneros de órganos y formas se modificaron dentro de sucesivos códigos de nomenclatura, lo que refleja la incapacidad de la comunidad paleobotánica para ponerse de acuerdo sobre cómo debería funcionar este aspecto de la nomenclatura taxonómica de 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 fósil, excepto las diatomeas , puede describirse como un morfotaxón , una parte particular de una planta conservada de una manera particular. [19] Aunque el nombre siempre se fija en el espécimen tipo, la circunscripción (es decir, el rango de especímenes que pueden incluirse dentro del taxón) la define el taxónomo que utiliza el nombre. Tal cambio en la circunscripción podría resultar en una expansión de la gama de partes de plantas o estados de conservación 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 nacieron originalmente los óvulos. Puede surgir una complicación si, en este caso, ya existía un género fósil nombrado para estas cúpulas. Si los paleobotánicos confiaran en que el tipo del género fósil del óvulo y del género fósil de la cúpula podrían incluirse en el mismo género, entonces los dos nombres competirían por ser el correcto para el género recién modificado. En general, habría competencia de prioridad siempre que se descubriera que partes de una planta a las que se les habían dado nombres diferentes pertenecían a la misma especie. Parecía que los morfotaxa 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 .
Grupos fósiles de plantas.
Algunas plantas han permanecido casi sin cambios a lo largo de la escala de tiempo geológico de la Tierra. Las colas de caballo habían evolucionado en el Devónico tardío, [20] los primeros helechos habían evolucionado en el Misisipi y las coníferas en el Pensilvania . Algunas plantas de la prehistoria son las mismas que hoy en día y, por 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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Bibliografía de Paleobotánica (archivada el 12 de marzo de 2007)
El proyecto Sternberg
PaleoNet: servidores de listas y enlaces relacionados con la paleontología
Plantas del Parque Jurásico. Archivado el 21 de octubre de 2007 en Wayback Machine . Plantas que vivieron cuando los dinosaurios vagaban por la tierra.
El Índice Internacional de Nombres de Plantas Fósiles (IFPNI): Registro global de nombres científicos de organismos fósiles