Fósiles y capas de roca

El primer esqueleto de Archaeopteryx, un animal con plumas, dientes y una cola ósea, apareció en Alemania en 1861, dos años después de que se publicara El origen de las especies.

La mayoría de los seres vivos desaparecen sin dejar rastro al morir. Un fósil solo se forma cuando los restos, o huellas como las pisadas, quedan enterrados rápidamente y se conservan, por lo general en sedimentos que después se endurecen y se convierten en roca. Las partes duras, como conchas, huesos y dientes, se conservan con mucha más frecuencia que los cuerpos blandos. Aun así, los fósiles de todo el mundo forman un registro de qué vivió y cuándo, y muestran que los organismos del pasado no eran iguales a los de hoy. El enterramiento ayuda mucho: el registro fósil de los neandertales es especialmente rico, en parte porque los neandertales enterraban a sus muertos.

Cómo leer las capas

Los sedimentos se depositan en capas, llamadas lechos o estratos, y cada capa nueva queda encima de la anterior. De ahí sale el principio de superposición: en una serie de capas sin alterar, cada estrato es más joven que los que tiene debajo y más antiguo que los que tiene encima. Una segunda regla se aplica a la roca que atraviesa las capas. Un dique, una lámina de roca que estuvo fundida y que corta los estratos, es más joven que todos los estratos que corta y más antiguo que cualquier estrato que se extienda sobre él. Ninguna de las dos reglas da una edad en años. Dan un orden, y por eso se habla de datación relativa.

Algunos fósiles son relojes especialmente buenos. Un fósil guía pertenece a un tipo de organismo que vivió solo durante un periodo limitado del tiempo geológico, pero que estuvo muy extendido. Si aparece en una roca de un país y en otra roca muy lejana, los geólogos saben que las dos rocas se formaron más o menos al mismo tiempo. Los fósiles guía están ligados a la escala de tiempo relativa, con sus periodos con nombre propio, como el Cámbrico, el Devónico y el Jurásico.

Edades en años

Las cifras en años provienen de los átomos radiactivos, que se desintegran a un ritmo constante. El periodo de semidesintegración es el tiempo que tarda en desintegrarse la mitad de los átomos padre de una muestra. El Servicio Geológico de los Estados Unidos menciona el uranio 238, que se convierte en plomo 206 con un periodo de semidesintegración de 4.5 mil millones de años, y el potasio 40, que se convierte en argón 40 con un periodo de semidesintegración de 1.3 mil millones de años. Estos relojes lentos sirven para datar rocas volcánicas antiguas, como una colada de lava o un dique entre estratos con fósiles. El carbono 14 tiene un periodo de semidesintegración de 5730 años. Los seres vivos lo incorporan mientras viven, así que sirve para datar madera, hueso y conchas del pasado más reciente. Después de un periodo de semidesintegración queda la mitad de los átomos padre; después de dos, una cuarta parte; después de tres, una octava parte. Medida de esta manera, la Tierra tiene unos 4.5 mil millones de años, y más del 80 por ciento de ese tiempo transcurrió antes de que aparezca la vida compleja en las rocas.

Fósiles entre dos grupos

La teoría de Darwin predice que, de vez en cuando, deberían aparecer fósiles con una mezcla de rasgos de dos grupos. Archaeopteryx vivió en el Jurásico Superior, hace entre 149 y 145 millones de años, en lo que hoy es Alemania. El primer esqueleto se encontró en 1861, y el Museo de Historia Natural de Londres lo compró en 1862; todavía se exhibe allí como el ejemplar de Londres. Tenía alas anchas con plumas como un ave, pero también dientes afilados y una cola ósea larga. Hoy los científicos consideran que las aves son una rama superviviente de los dinosaurios. Tiktaalik roseae es otro ejemplo. Es un pez de hace 375 millones de años encontrado en 2004 en la isla de Ellesmere, en el Ártico canadiense, con huesos y articulaciones dentro de sus aletas delanteras. Según el equipo de la Universidad de Chicago que lo encontró, vivió unos 12 millones de años antes que los primeros animales de cuatro patas y muestra rasgos de tetrápodo que aparecen en un pez. El equipo lo buscó a propósito, en rocas de la edad adecuada que en otro tiempo habían sido arroyos poco profundos.