Esquisto de Burgess

El Burgess Shale es un depósito de fósiles expuesto en las Montañas Rocosas canadienses de la Columbia Británica, Canadá. Es famoso por la excepcional conservación de las partes blandas de sus fósiles. Con 508 millones de años (Cámbrico medio), es uno de los primeros yacimientos fósiles que contienen huellas de partes blandas.

La unidad de roca es un esquisto negro y aflora en varias localidades cerca de la ciudad de Field en el Parque Nacional Yoho y Kicking Horse Pass. Otro afloramiento se encuentra en el Parque Nacional Kootenay, 42 km al sur.

Historia y significado

La primera completa Anomalocaris fósil encontrado.

El paleontólogo Charles Walcott descubrió Burgess Shale el 30 de agosto de 1909, hacia el final del trabajo de campo de la temporada. Regresó en 1910 con sus hijos, hija y esposa, y estableció una cantera en los flancos de Fossil Ridge. La importancia de la preservación de 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 acumulado más de 65,000 especímenes. La descripción de los fósiles fue una gran tarea, llevada a cabo por Walcott hasta su muerte en 1927. Walcott, guiado por la opinión científica de la época, intentó categorizar todos los fósiles en taxones vivos y, como resultado, los fósiles se consideraron poco más que curiosidades. en el momento. No fue hasta 1962 que se intentó una nueva investigación de primera mano de los fósiles, por parte de Alberto Simonetta. 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.

El Servicio Geológico de Canadá reanudó las excavaciones en Walcott Quarry bajo la persuasión del experto en trilobites Harry Blackmore Whittington, y se estableció una nueva cantera, Raymond, unos 20 metros más arriba de Fossil Ridge. 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. Muchos de los animales presentes tenían características anatómicas extrañas y solo una mínima semejanza con otros animales conocidos. Los ejemplos incluyen Opabinia, con cinco ojos y un hocico como la manguera de una aspiradora y Halucigenia, que originalmente fue reconstruida al revés, caminando sobre espinas bilateralmente simétricas.

Con Parks Canada y la UNESCO reconociendo la importancia de Burgess Shale, recolectar fósiles se volvió políticamente más difícil desde mediados de la década de 1970. Las colecciones continuaron siendo realizadas por el Museo Real de Ontario. 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. Estas localidades continúan produciendo nuevos organismos más rápido de lo que pueden ser estudiados.

El libro Wonderful Life de Stephen Jay Gould, publicado en 1989, llamó 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 del Cámbrico se basó en gran medida en la reinterpretación de Simon Conway Morris de las publicaciones originales de Charles Walcott. Sin embargo, Conway Morris no estuvo de acuerdo con las conclusiones de Gould, argumentando que casi toda la fauna del Cámbrico podría clasificarse en filos modernos.

Burgess Shale ha atraído el interés de los paleoclimatólogos que quieren estudiar y predecir cambios futuros a largo plazo en el clima de la Tierra. Según Peter Ward y Donald Brownlee en el libro de 2003 La vida y la muerte del planeta Tierra, los climatólogos estudian los registros fósiles en Burgess Shale para comprender el clima de la explosión del Cámbrico. Se puede usar para predecir cómo se vería el clima de la Tierra dentro de 500 millones de años a medida que el Sol se calienta y se expande, combinado con la disminución de los niveles de CO2 y oxígeno, eventualmente calienta la Tierra a temperaturas no vistas desde el Arcaico Eon 3. hace 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 desaparecer los últimos seres vivos de la Tierra. Véase también Futuro de la Tierra.

Después de que el sitio de Burgess Shale se registrara como Patrimonio de la Humanidad en 1980, se incluyó en la designación WHS de Canadian Rocky Mountain Parks en 1984.

En febrero de 2014, se anunció el descubrimiento de otro afloramiento de Burgess Shale en el Parque Nacional Kootenay al sur. En solo 15 días de recolección de campo en 2013, se desenterraron 50 especies de animales en el nuevo sitio.

Patrimonio geológico de la IUGS

Con respecto a que el sitio se 'caracteriza por una preservación excepcional de los tejidos blandos, [y contiene] el registro fósil más completo de los ecosistemas marinos del Cámbrico (wuluiano), la Unión Internacional de Ciencias Geológicas (IUGS) incluyó el 'Registro paleontológico cámbrico de Burgess Shale' en su conjunto de 100 'sitios del patrimonio geológico' en todo el mundo en una lista publicada en octubre de 2022. La organización define un 'Sitio del 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'.

Entorno geológico

Imagen satélite de la zona.

Los depósitos de fósiles de Burgess Shale se correlacionan con la Formación Stephen, una colección de lutitas oscuras ligeramente calcáreas, de unos 508 millones de años viejo. Los lechos se depositaron en la base de un acantilado de unos 160 m de altura, por debajo de la profundidad agitada por las olas durante las tormentas. Este acantilado vertical estaba compuesto por los arrecifes calcáreos de la Formación Catedral, que probablemente se formó poco antes de la deposición de Burgess Shale. El mecanismo de formación preciso no se conoce con certeza, pero la hipótesis más ampliamente aceptada sugiere que el borde del arrecife de la Formación Catedral se desprendió del resto del arrecife, desplomándose y siendo transportado a cierta distancia, tal vez a kilómetros, del borde del arrecife. La posterior reactivación de fallas en la base de la formación condujo a su desintegración hace aproximadamente 509 millones de años. Esto habría dejado un acantilado empinado, cuyo fondo estaría protegido de la descompresión tectónica porque la piedra caliza de la Formación Catedral es difícil de comprimir. Esta protección explica por qué es imposible trabajar con fósiles conservados más lejos de la Formación Catedral: la compresión tectónica de los lechos ha producido una hendidura vertical que fractura las rocas, por lo que se dividen perpendicularmente a los fósiles. La cantera de 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.

Originalmente se pensó que Burgess Shale se depositó en condiciones anóxicas, pero cada vez más investigaciones muestran que el oxígeno estaba continuamente presente en el sedimento. Se pensaba que la configuración anóxica no solo protegía a los organismos recién muertos de la descomposición, sino que también creaba condiciones químicas que permitían la preservación de las partes blandas de los organismos. Además, redujo la abundancia de organismos excavadores: las madrigueras y los senderos se encuentran en lechos que contienen organismos de cuerpo blando, pero son raros y generalmente tienen una extensión vertical limitada. Las filtraciones de salmuera son una hipótesis alternativa; consulte la preservación del tipo Burgess Shale para una discusión más detallada.

Estratigrafía

Walcott Quarry of the Burgess Shale showing the Walcott Quarry Shale Member. Las rayas verticales paralelas blancas son restos de agujeros de perforación realizados durante las excavaciones a mediados de los años 90.

La Formación Burgess Shale comprende 10 miembros, el más famoso es el Miembro Walcott Quarry Shale que comprende el mayor lecho de filopodos.

Tafonomía y diagénesis

Hay 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 al alcance limitado de la actividad de excavación; como tal bioturbación se hizo más frecuente en todo el Cámbrico, los entornos capaces de preservar los organismos' las partes blandas se volvieron mucho más raras. (El registro fósil precámbrico de animales es escaso y ambiguo).

Biota

La biota de Burgess Shale parece ser típica de los depósitos del Cámbrico medio. Aunque los organismos portadores de partes duras constituyen tan solo el 14% de la comunidad, 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 en modo alguno; muchos aparecen en otros lagerstätten de diferentes épocas y lugares.

La biota consiste en una variedad de organismos. Los organismos que nadan libremente (nectónicos) son relativamente raros, y la mayoría de los organismos habitan en el fondo (bentónicos), ya sea moviéndose (vagabundos) o adheridos permanentemente al fondo del mar (sésiles). Alrededor de dos tercios de los organismos de Burgess Shale vivían alimentándose del contenido orgánico del lecho marino fangoso, mientras que casi un tercio filtraba las partículas finas de la columna de agua. Menos del 10% de los organismos eran depredadores o carroñeros, aunque dado que estos organismos eran más grandes, la biomasa se dividió por igual entre cada uno de los organismos que se alimentan por filtración, se alimentan de depósitos, depredadores y carroñeros.

Muchos organismos de Burgess Shale representan miembros del grupo troncal de los filos animales modernos, aunque también están presentes representantes del grupo corona de ciertos filos.

Se puede encontrar una lista completa en Paleobiota of the Burgess Shale.

Trabajar con Burgess Shale

Los fósiles de Burgess Shale se conservan como películas de carbón negro sobre lutitas negras, por lo que son difíciles de fotografiar; sin embargo, varias técnicas fotográficas pueden mejorar la calidad de las imágenes que se pueden adquirir. Otras técnicas incluyen retrodispersión SEM, mapeo elemental y dibujo camera lucida.

Una vez que se han adquirido las imágenes, se deben tener en cuenta los efectos del deterioro y la tafonomía antes de poder realizar una reconstrucción anatómica correcta. Una consideración de la combinación de caracteres permite a los investigadores establecer la afinidad taxonómica.