Paleofaunas/Yacimientos. Estromatolitos.

Definición de estromatolito
Tapete microbiano
Crecimiento
Morfología
Origen no biológico
Disminución de los estromatolitos
Importancia biológica
Localizaciones
Algas formadoras de estromatolitos

 

Definición de estromatolito.

Estromatolito es una palabra griega compuesta por "stromatos" (capa) y "lythos" (piedra). Como su propio nombre indica son rocas laminadas, sin embargo lo que las hace realmente especiales es el origen microbiano de
esta laminación.

El estromatolito se construye por acumulación de capas que son formadas por interacción entre procesos orgánicos y sedimentarios. Las láminas así formadas suelen ser muy finas y se disponen unas sobre otras, siendo su tamaño lo suficientemente grande como para poder diferenciarlas a simple vista.

La parte biológica que van originando la estructura está formada por muchos tipos de microorganismos que conviven en un colectivo biológico. Estos microorganismos segregan un mucílago (una gelatina pegajosa) compuesto principalmente por carbohidratos que aglomera las células formando tapetes microbianos. Los microbios son generalmente procariotas (eubacterias o arqueobacterias) filamentosos y fotoautótrofos (organismos que fabrican su propia materia orgánica mediante fotosíntesis), y muy a menudo son cianobacterias.

Tener en cuenta que el mundo de los estromatolitos es variado y complicado y no todos están formados como en la descripción de arriba. El grosor de las capas es variable y puede ser de varios milímetros; algunos no tienen casi componente mineral y están formados por materia orgánica casi exclusivamente, mientras que en otros predomina el mineral que a veces es calcáreo y otras más rico en fosfatos o silicio. Los procariotas tampoco
tienen la exclusiva de formar estromatolitos ya que como ocurre en Shark Bay (Australia) es posible encontrar eucariotas formando el tapete microbiano.
Las definiciones dependen mucho de los autores pero lo principal y común en todas es el origen biológico de los tapetes.

El tapete microbiano del estromatolito

El agregado microbiano que forma el tapete del estromatolito es un ecosistema independiente a pequeña escala con aerobios y anaerobios, consumidores y productores.

En las comunidades vivas actualmente los principales microbios existentes son las cianobacterias. Aunque la cianobacteria es un miembro muy avanzado del dominio de las eubacterias, siguen siendo bastante simples. Pueden producir oxígeno y respirarlo y su tamaño es mayor que el resto de los procariotas presentando también una mayor variedad de formas.

Las cianobacterias son propicias para formar tapetes que den origen a los estromatolitos. Para fotosintetizar necesitan llegar a la luz del sol, requerimiento que se satisface extendiéndose sobre superficies. Están englobadas en un mucílago que ellas mismas secretan, dando integridad al tapete y además las especies filamentosas están especialmente bien dotadas para formar el tapete puesto que en sus movimientos en búsqueda de luz se entrelazan dando robustez y flexibilidad al tapete.

Como en casi todas las comunidades vivas formadoras de tapetes, justo debajo de la capa de cianobacterias hay una zona habitada por bacterias fotosintéticas (bacterias purpúreas y bacterias verdes del azufre). El ser fotosintéticas y vivir por debajo de las cianobacterias no supone problema alguno puesto que la longitud de onda de absorción de cada uno de ellos es distinta, así la parte del espectro luminoso que no aprovechan las cianobacterias es recogida por el subtapete de bacterias.

Debajo del subtapete se encuentra una zona anóxica de hasta unos centímetros de espesor habitada por eubacterias y arqueobacterias que son anaerobios estrictos (no pueden vivir en presencia de oxígeno). El oxígeno es solo abundante en la zona de crecimiento dominada por las cianobacterias, por lo que esta es la única zona en la que pueden vivir los organismos aerobios. Parte del oxígeno es consumido por las cianobacterias y las bacterias que viven con ellas y el resto es difundido a la atmósfera.





Crecimiento

La colonia de algas va creciendo y extendiéndose sobre la superficie calcárea que ellas mismas van formando utilizando la captación de sedimentos por parte de la capa de mucílago que han secretado. Estos sedimentos capturados son cementados de manera laminar y proporcionan el sustrato necesario para la proliferación de la colonia. Los sedimentos capturados pueden provenir tanto de partículas arrastradas por corrientes o por precipitación química ordinaria del carbonato cálcico. La superficie suele ser bastante blanda, pudiéndola cortar con un cuchillo fácilmente, pero según se gana profundidad en el sustrato se va endureciendo y cuando más tiempo pasa más duro se vuelve. Es posible que tras unas condiciones ambientales adversas la capa de crecimiento quede recubierta de lodo. Ante ésto las especies filamentosas reaccionan despojándose de su atuendo de mucílago y deslizándose a través del lodo hasta la superficie bañada por el sol, la cual pronto colonizan. Como las bacterias fotosintéticas que viven en el subtapete también necesitan luz migran también y dejan el espacio que ocupaban vacío, de forma que los anaerobios de la parte más baja pueden colonizar una nueva zona rica en nutrientes.

Para la proliferación de la colonia de algas es necesario que las condiciones ambientales les sean ventajosas. Necesitan una buena luminosidad además de una alta concentración de sales y nutrientes. El crecimiento óptimo en aguas de mediana transparencia se produce a una profundidad de unos 10 metros.

El crecimiento del estromatolito puede verse disminuido a causa de varios factores como pueden ser la presencia de otras algas eucariontes, plantas acuáticas, ostras, corales; la competencia por los minerales con los metazoos que metabolizan calcio para sus esqueletos; y la destrucción por organismos raspadores y bacterias endolíticas.

En ciertos ambientes crecen rápidamente, pero por regla general lo hacen muy lentamente, a razón de un milímetro o menos durante varios años.

Los sedimentos capturados por el mucílago para la formación del estromatolito pueden provenir tanto de partículas arrastradas por corrientes como de precipitación química ordinaria del carbonato cálcico.

Morfología

La superficie de crecimiento puede ser de varios tipos (plana, arrugada, abultada, abovedada, cónica) dependiendo de qué organismos sean los responsables y del medio en el que se encuentren.

El determinante principal de la forma de un estromatolito es el ambiente en el que se construye. Los planos indican ambientes tranquilos, con aguas someras o marismas estancadas. Los abovedados y columnares suelen encontrarse cerca y presentar formas intermedias, como en Shark Bay, indicando que el ambiente era en algunos lugares lo bastante turbulento como para arrancar los tapetes que conectaban uno con otro (produciendo domos aislados), mientras que en otros lugares, si el ambiente era más tranquilo permitiría la formación de estos tapetes intracolumnares. Las formas cónicas son el resultado de la tendencia de las cianobacterias a ascender y apilarse en una punta afilada luchando por un lugar óptimo para sintetizar.

Pueden crecer en formas elongadas que indican la tendencia de las corrientes en las costas donde se formaron. Aunque la tendencia normal es a formarse en dirección normal a la costa se han encontrado algunos con orientaciones distintas. Se han descrito estromatolitos del proterozoico que se formaron paralelos a la costa debido a corrientes que han sido determinadas por sedimentos asociados. La forma elíptica de muchos estromatolitos puede también explicarse por corrientes del agua.

Estas son algunas de las posibles formas en que crecen los estromatolitos:
	Formaciones columnares no ramificadas
	Formaciónes columnares ramificadas

Imagen obtenida de www.dme.wa.gov.au/ancientfossils

 

Origen no biológico de estromatolitos

La abundancia de estromatolitos observables hoy en día es menor cuanto más antiguos sean éstos. Más de 1000 datan de la parte más reciente del Proterozoico, unos centenares del Proterozoico antiguo y menos de tres docenas del Arcaico. Sólo se han hallado 3 estromatolitos de más de 3.200 Ma. de antig|edad. Esta escasez ha llevado a muchos investigadores a preguntarse si el origen de éstos era biológico o se debía a fenómenos físicos o geológicos. 

Según J. William Schopf (Cradle of life, 1999), si bien no puede descartarse el origen abiótico de determinadas formaciones dispersas y poco frecuentes, no hay razón para dudar de la génesis microbiana de otros estromatolitos de aquella época que además son idénticos a estromatolitos más recientes de indudable origen microbiano. Por otro lado M. Walter (Old fossils could be fractal frauds, Nature, octubre 1996) argumenta que la génesis de cualquier tipo de estromatolito puede explicarse por cuatro procesos: deposición del sedimento, tensiones y efectos químicos sobre el sedimento, precipitación normal a la superficie y otros efectos aleatorios. Walter concluye que, teóricamente, los procesos abióticos pueden generar los estromatolitos y, en ausencia de microfósiles dentro de ellos, es imposible demostrar su origen biológico.



Disminución de los estromatolitos

La proliferación de los estromatolitos ayudó firmemente a aumentar los niveles de oxígeno en la atmósfera gracias a la fotosíntesis de las cianobacterias. Sin embargo fue este mismo aumento de oxígeno el que ayudó a la aparición de nuevas formas de vida que desafortunadamente eran consumidores de los propios estromatolitos. Hace aproximadamente 800 Ma. la cantidad de estromatolitos en desarrollo comenzó a decaer, coincidiendo con la aparición de los primeros organismos multicelulares. Otra de las posibles razones de la desaparición acelerada de los estromatolitos son las edades de hielo acaecidas durante el Precámbrico.

Actualmente la presencia de metazoos raspadores hace que los tapetes de cianobacterias sean devorados resultando imposible la proliferación del estromatolito. Antes del Fanerozoico no existían estos animales por lo que el estromatolito podía tomarse tiempo para crecer. Los escasos ejemplos que podemos encontrar actualmente se deben a que se encuentran en ambientes demasiado extremos para sus predadores, como es el caso de la laguna hipersalina de Shark Bay u otros ejemplos de costas abrasadoras o fuentes termales.

Importancia biológica

Acabamos de leer arriba que la forma de un estromatolito está principalmente determinada por las condiciones ambientales y, por lo que parece, estas condiciones no han cambiado mucho durante miles de millones de años. De acuerdo con su apariencia los estromatolitos planos han cambiado poco o nada, es prácticamente imposible distinguir entre estructuras que están separadas en su origen por 2000 Ma. Esto significa que los estromatolitos pueden contarnos mucho sobre las condiciones ambientales del pasado, pero muy poco sobre su evolución.

Aunque la forma del estromatolito no evolucionara es lógico pensar que sí lo hicieron los organismos que los construyen. Esta idea se puede contrastar comparando los microorganismos fósiles encontrados en las más de 250 comunidades Precámbricas fósiles que se han hallado. Pero haciendo esta comparación podemos ver que estas comunidades de microorganismos tampoco han evolucionado de forma notable. Esta ausencia de cambio parece contraria a la concepción usual de evolución darwiniana y ha llevado a estudios más en profundidad sobre el tema.

Localización 

Seguidamente damos una lista con algunas de las localizaciones donde se han encontrado restos de estromatolitos; las localizaciones se ordenan por la antig|edad de estos yacimientos: 

Precámbrico:

Yellowknife, Canada
Uchi Greenstone, Canada
Steeprock, Canada
Ventersdrop, Sudáfrica
Insuzi, Sudáfrica
Onverwacht, Sudáfrica
Bulawayan, Sudáfrica
Fortescue, Australia
Hamersley, Australia
Turee Creek, Australia
Nullagine, Australia
Caborca, Sonora


Cámbrico:

Santa Helena, Montana
Austin, Texas
Sahara, Algeria
Lanzhou, China
Wirrealpa, Australia

Ordovícico:

Cannon River, Minnesota
Notre-Dame-du-Nord, Lago Thmiscamingue, Canadá
W Maryland, USA

Silúrico:

Glacier Bay, Alaska
Ilych River, Montes Urales, Rusia

Devónico.

Atlas Saharianos, Argelia
Montes Harz, Alemania
Montes Hlinnsko, Checoslovaquia
Valle Cootamundra, Australia 


Carbonífero:

Linton, Ohio
Cape Breton, Nueva Escocia, Canadá
Glasgow, Escocia

Pérmico:

Lago Spence, San ángelo, Texas
Lrdeve, Francia

Triásico:

Montes Harz, Alemania
Montes Apeninos, Italia
Abu Dhabi, Arabia Saudita


Jurásico:

S Hannover, Alemania
Weymouth, Portland, UK
Anguedoc, Francia
Coahuila, México

Cretácico:

Huépac, Sonora, México
Araripe, Brasil
Campos, Brasil
Salta, Argentina
Somuncura, Patagonia, Argentina
Dorset, UK
Red Chalk, UK


Terciario:

Baja California Sur, México
Pirineos Centrales, España
Massif Central, Francia


Actuales:

Atolón Tuamotu, Pacífico central
Yellowstone, Wyoming
Cuatrociénegas, Coahuila, México
San Luis Potosí, México
Alchichica, México
Las Huertas, México
Yucatán, México
Bahamas, USA
Antártida
SE Burgundy, Francia
Checoslovakia
Golfo Pérsico, Arabia Saudita
Shark Bay, Australia

Algunas de las algas que forman estromatolitos

Seguidamente damos una relación de algunas de las algas que pueden formar estromatolitos:

En la División Cyanoprokaryota (cianobacterias, cianofitas, algas verdeazules):
Beggiatoa alba
Calothrix crustacea 
Calothrix sp.
Chloroflexus sp.
Chroococcus sp. 
Gloeotrichia sp. 
Gloeocapsa sp. 
Lyngbya aestuarii
Lyngbya majuscula 
Lyngbya sp. 
Schizothrix lenormandiana
Scytonema endolithicum 
Microcystis sp. 
Microcoleus chthonoplastes 
Lyngbya semiplena
Phormidium crosbyanum
Schizothrix lacustris
Lyngbya confervoides
Schizothrix splendida
Schizothrix affinis
Microcoleus corymbosus
Schizothrix cresswellii
Rivularia hematites
Entophysalis major
Schizothrix gracilis
Gardnerula corymbosa
Cyanostylon sp.
Schizothrix laterita
Gongrosira incrustans
Stephanodiscus
Schizothrix coriacea
Gongrosira calcifera
Oocardium stratum
Schizothrix penicillata
Scytonema myochrous
Phormidium hendersonii
Schizothrix fasciculata
Scytonema mirabile
Phormidium incrustatum
Schizothrix calcicola
Homoeothrix balearica
Dichothrix bonetiana

En la división Bacillariophyta (diatomeas)
Cymbella sp. 
Gomphonema sp