Sitio fosilífero de Messel

Sitio fosilífero de Messel
Nombre descrito en la Lista del Patrimonio de la Humanidad.
Vista del yacimiento.
Coordenadas	49°55′3″N 8°45′24″E / 49.9175, 8.75667
País	Alemania
Tipo	Natural
Criterios	viii
N.° identificación	720
Región	Europa y América del Norte
Año de inscripción	1995 (XIX Sesión)

El sitio o yacimiento fosilífero de Messel es una cantera abandonada cercana al pueblo de Messel, a unos 35 km al sureste de Fráncfort del Meno, Alemania. En el pasado (hasta 1971) se explotaban las lutitas bituminosas - que conforman los sedimentos donde se hallan los fósiles - con el fin de obtener petróleo. El lugar tiene una gran importancia geológica y paleontológica debido a la multitud de fósiles que se han encontrado con un excepcional estado de conservación.

El yacimiento se originó en el Eoceno medio, en un maar formado tras una erupción freático-magmática. Los antiguos sedimentos lacustres de aquel maar, limos y arcillas con abundante materia orgánica, hoy lutitas bituminosas, han conservado restos vegetales y miles de fósiles muy bien preservados de insectos y peces, así como numerosos restos esqueléticos completos de reptiles, aves y mamíferos. En algunos casos se conservan impresiones de plumas, pelaje, piel, contenidos estomacales, etc.

Fue declarado Patrimonio de la Humanidad por la Unesco el 9 de septiembre de 1995.

Historia del yacimiento y características de los sedimientos

Pizarra bituminosa recogida en el sitio fosilífero de Messel.

La riqueza fosilífera de Messel se empieza a conocer en 1875, cuando se publica la primera descripción de fósiles procedentes del yacimiento, un cocodrilo. Sin embargo, no fue hasta la década de 1960 cuando empezaron a realizarse excavaciones científicas sistemáticas. El yacimiento se encuentra a sesenta metros bajo tierra y tiene una superficie aproximada de 1 km². Cuando se formó, en el período Eoceno (hace cincuenta millones de años), se encontraba 10º más al sur que hoy en día, y su clima y ecología eran muy diferentes. Había múltiples lagos rodeados por densos bosques subtropicales que albergaban una increíble diversidad de formas de vida. El conjunto de lagos de Messel era probablemente el punto central del drenaje de los ríos y riachuelos cercanos.

Perfil de la roca (núcleo de la perforación). Muestra en la sala de exposiciones del Centro del Visitante de la Grube Messel

Los sedimentos fueron depositados durante el período Geiseltaliano (Eoceno medio), hace unos cincuenta millones de años. La roca principal que se puede encontrar es la lutita bituminosa, formada por el lento depósito de fango y plantas al fondo del lago. Los sedimentos se extienden 130 metros hacia abajo y reposan sobre una capa de arenisca más antigua. Pero lo que hace que los fósiles del yacimiento se conservan tan bien y con tanta claridad son las peculiares características del lago. La parte superior del lago albergaba una gran diversidad de organismos, pero el fondo no estaba sujeto a fuertes corrientes, creando un ambiente muy anóxico. Esto evitaba que muchas especies vivieran en este nicho, de manera que la perturbación biológica era mínima. Las inversiones de las capas del lago, causadas por los cambios de las estaciones, reducían el contenido de oxígeno de las capas superiores, provocando la "extinción" periódica de las especies acuáticas. Todo esto, junto con un ritmo de depósito relativamente bajo (0,1 mm/año), creaba un ambiente privilegiado para la conservación de la fauna y la flora.

Broca tubular utilizada en la perforación, con diamantes en el borde. Centro del Visitante de la Grube Messel

La pregunta acerca de las razones geológicas que permitieron que estos fósiles pudieran encontrarse en tan buen estado de conservación y el origen de la lutita bituminosa en la hoya de Messel ocupó a los investigadores por muchos años. Inicialmente se manejaban dos modelos explicativos o hipótesis de trabajo, a saber:

1. Una zona de rift o suerte de fosa tectónica (Graben) que habría ocurrido en el contexto de la formación de la fosa renana (la fosa del alto Rhin).
2. Un surgimiento volcánico de la hoya del lago de Messel.

Las hipótesis de investigación se acumulaban en torno al enigma del surgimiento y desarrollo de este lago, del tiempo que permaneció allí o de la determinación más precisa partir de cuándo se comenzaron a acumular los sedimentos. Surgían además los proyectos de estudio del clima y sus posibles cambios, con las correspondientes consecuencias para la flora y la fauna en la zona. Pero principalmente se planteaba la siguiente gran pregunta: ¿Cuál es la historia geológica que pueden relatar las rocas que se hallan debajo de los sedimentos sobre las causas del surgimiento del lago?

Y en respuesta a ella, se logro combrobar el segundo modelo (un origen volcánico), así como entregar una respuesta más concluyente a muchas de estas interrogantes muy recientemente, mediante una perforación de 433 metros de profundidad realizada en 2001.^[1]

En efecto, desde hace pocos años existe certeza científica de que en el lugar existió un maar, es decir un cráter volcánico extenso. Sin embargo, del (tuff ring) el anillo de tobas que se formó tras la erupción freática explosiva y que delimitaba el maar, ya no quedan huellas apreciables a simple vista, puesto que fue completmente erosionado por factores climáticos en el devenir de 47,8 millones de años transcurridos desde la erupción. Esa explosión abrió un hoyo gigantesco que fue rellenado por agua, dando origen al lago de Messel. Los actuales bordes de la Grube que tiene una profundidad de unos 60 metros, así como su emplazamiento actual tal como los caminos, senderos e instalaciones para el bombeo del agua fue conformándose a partir de fines del siglo pasado, cuando se explotaba la lutita bituminosa (con el fin de obtener petróleo) en una mina a tajo abierto. El constante bombeo impide que en el lugar se forme un nuevo lago.

En 1966, el museo del Land Hessen de Darmstadt inauguró los primeros trabajos de campo y las excavaciones sistemáticas. Durante un tiempo coexistieron la explotación de lutitas para la obtención de petróleo con estas primeras exploraciones científicas. A partir de allí, y especialmente pocos años después del cierre de operaciones de la mina a tajo abierto en 1971, comenzaron a llegar muchos paleontólogos aficionados a realizar excavaciones y levantamientos relativamente desorganizados, no siempre acompañados de una descripción rigurosa. Muchas de estos hallazgos se vendían a coleccionistas privados. Más tarde, a partir de 1975, vino una época de excavaciones de emergencia: los terrenos de la hoya de Messel habían sido transferidos a una asociación para la gestión y eliminación de basuras. El plan era transformar el sitio en un vertedero de desperdicios para la zona sur de Hessen. Varios equipos de organizaciones de científicos y también aficionados participaron de la tarea de intentar rescatar lo más rápidamente posible la mayor cantidad de fósiles, antes de que el sitio fuese cubierto para siempre por el basural. Las técnicas de excavación no fueron las más ortodoxas, pero sí las apropiadas para este fin de emergencia: se levantaban (haciendo palanca) grandes placas de los sedimentos bituminosos para luego buscar en terreno los fósiles en los mismos cortes transversales o levantando capas horizontales, simplemente utilizando un cuchillo grande para separarlas. Este método fue bastante eficiente y muchos de los hallazgos notables datan de esta época (incluyendo, por ejemplo el primer esqueleto parcial de un prosimio)^[2] Se unió también entonces a los esfuerzos de investigación el Instituto Senckenberg de Frankfurt, un equipo científico que continúa actualmente con excavaciones en el yacimiento y que en conjunto con un instituto de Hanover dedicado a tareas de colaboración en geociencias (Institut für geowissenschaftliche Gemeinschaftsaufgaben) y con el servicio estatal de Hesse de medio ambiente y geología (Hessisches Landesamt für Unwelt und Geologie) de Wiesbaden, llevaron a cabo la perforación de 430 metros de profundidad en el sondeo de 2001.

Contexto que permite la excelente conservación

Lo que verdaderamente hace a este yacimiento tan espectacular no es solo la gran cantidad y variedad de especies halladas, sino su increíble buen estado de conservación. Debido a que los fósiles, además de encontrarse en su mayor parte con esqueletos completos, conservan estructuras como plumajes, parte de la piel o contenidos del tracto intestinal, varias piezas fósiles de Messel han servido para confirmar o refutar hipótesis taxonómicas o modelos construidos sobre la base del hallazgo de piezas menores (como una vértebra o una mandíbula) encontrados en otros lugares del mundo. En el caso de los insectos es posible incluso ver sus colores y detalles de la estructura de sus alas. Todo esto ha permitido conformar un cuadro asombrosamente completo de la vida de estos animales, sus hábitos alimenticios y hasta aspectos de su comportamiento. Se ha podido establecer, por ejemplo, que las especies ascendientes del caballo encontradas en Messel no consumían pasto, como los caballos actuales, sino hojas y frutos, especialmente uvas.^[3] De igual modo, muchos de los insectos encontrados formando parte del contenido del estómago de otros animales, indican sus hábitos insectívoros.

En general, para que un animal muerto o algún otro resto orgánico como una planta no sea devorado pronto por otro (o degradado completamente por bacterias y otros microorganismos) tienen que ocurrir circunstancias muy especiales. El cuerpo del animal, planta o material orgánico tiene que ser cubierto por sedimentos y esto tiene que ocurrir de manera relativamente rápida. Estos sedimentos acumulándose ejercen cada vez mayor presión sobre el cuerpo, encerrándolo progresivanente y aplanándolo. Variados procesos bioquímicos entran ahora aquí a desempeñar un papel, en parte destruyendo sectores orgánicos, a la vez que los minerales disueltos en la parte acuosa de los sedimentos y que entran por los poros a estos espacios del cuerpo orgánico, cristalizan luego dentro de estas estructuras (huesos del esqueleto, caparazones y conchas, etc). Así se forman normalmente los fósiles, el organismo se transforma en una “petrificación” y puede conservarse en este estado por muchos millones de años.

En Messel la principal circunstancia favorable para la mejor conservación ha sido el lago que surgió tras la explosión del maar y sus particulares características. Este era bastante profundo y en su fondo no había prácticamente corrientes, de modo que la sedimentación era casi perfecta, sin turbulencias o movimientos que de otro modo habrían desplazado a los ejemplares de animales muertos caídos hasta el fondo. Hoy se postula además que este lago tenía varias capas con diversas composiciones de sus aguas, siendo las capas del fondo prácticamente carentes de oxígeno. En el suelo lo que se formó es un lodo de algas y restos orgánicos animales y vegetales diversos que junto a las arcillas minerales conformaron las lutitas bituminosas de Messel.

Por otra parte, hace 47 millones de años, el clima y la geografía de Europa era completamente diferente al actual. Messel se encontraba en la latitud geográfica de la actual Sicilia. Gran parte de Europa estaba cubierta por un mar (y Messel estaba en una isla central). Debido a que los polos no estaban cubiertos de hielo tampoco existían las actuales grandes diferencias entre el clima ecuatorial y las latitudes polares. En resumen, se puede decir que el Eoceno fue un tiempo muy cálido.

Erupciones de gas volcánico

Yacimiento de Messel.

Se cree que durante el Eoceno el área que rodea el yacimiento era tectónica y geológicamente activa, lo cual hace que los científicos teorizen que expulsiones como la de Lago Nyos (1986) puedan explicar la gran cantidad de especies no acuáticas. La inversión periódica de las capas de agua podría haber liberado grandes cantidades de gases reactivos (como dióxido de carbono o sulfuro de hidrógeno) en el lago y sobre los ecosistemas cercanos, matando a los organismos más vulnerables. Durante estas erupciones, las aves y los murciélagos que volaban cerca de la superficie podrían haber caído al agua, y los animales terrestres podrían haber muerto cuando se encontraban al borde del lago.

Cianobacterias y toxinas

Sin embargo, esto no explica por qué algunos animales habían muerto todos en la misma época del año pero en diferentes años. El equipo de Wighart von Koenigswald encontró indicios de una toxina producida por las cianobacterias en los sedimientos de Messel. A partir de entonces, dedujeron que las muertes en la misma época del año se debían a un envenenamiento estacional del agua causado por el florecimiento de las cianobacterias.^[4]

Fósiles

El yacimiento de Messel comprende la muestra de flora y fauna geiseltaliana mejor conservada que se conoce. En la mayoría de yacimientos, encontrar esqueletos parciales supone todo un logro, pero en Messel existen numerosos casos de conservación integral, e incluso en algunos se conserva el pelaje, las plumas, o las marcas de piel de algunas especies. La gran diversidad de especies es también un punto a favor, gracias, en parte, a las erupciones de gas. En el yacimiento se han encontrado:

• Más de diez mil peces fosilizados pertenecientes a diversas especies.
• Miles de insectos tanto acuáticos como terrestres, algunos de los cuales se conserva la coloración.
• Gran cantidad de pequeños mamíferos, incluidos caballos enanos, grandes roedores, monos, zarigüeyas, armadillos, parientes del cerdo hormiguero, y murciélagos.
• Numerosas aves, especialmente especies predadoras.
• Cocodrilos, ranas, tortugas, salamandras, y otros reptiles y anfibios.
• Gran cantidad de plantas. Aparte de muchas algas, fueron halladas siete familias de helechos (Pterophyta), cinco familias de coníferas y una familia del orden de las Lycopodiales. Además, innumerables restos diversos de partes de plantas, como hojas de palmera, frutos, polen, y núculas, hallazgos desde los que se ha podido describir 15 familias de monocotiledóneas y 81 familias de dicotiledóneas^[5]

Mamíferos

Kopidodon, un mamífero arbóreo extinto.

Leptictidium, un mamífero omnívoro extinto.

Propalaeotherium, un pariente primitivo del caballo.

Ailuravus, un roedor.

Peradectes, un marsupial.

Palaeochiropteryx, un murciélago.

Lesmesodon, un pequeño creodonto.

Eomanis, un pangolín primitivo.

Eurotamandua, un pangolín similar al oso hormiguero.

Europolemur, un primate.

Paroodectes, un mamífero carnívoro primitivo.

Pholidocercus, un erizo primitivo.

Messelobunodon, un artiodáctilo primitivo.

Godinotia, un mono prehistórico similar a un lémur.

Darwinius masillae, un primate primitivo.

Hyrachyus minimus (Fischer, 1829) un tapir primitivo que, por ser tan similar al caballo primitivo de Messel (Propalaeotherium hassiacum), se pensó primeramente que era un ejemplar especialmente bien conservado de esta especie. Más tarde, gracias a la observación de los detalles de su dentadura se le clasificó en el género Hyrachyus^[6]

Aves

Palaeotis, una avestruz primitiva.

Strigogyps sapea (anteriormente Aenigmavis)

Messelornis, el ave de Messel; pariente de la garza de sol.

Masillastega, un súlido de agua dulce.

Messelasturidae, un grupo de aves carnívoras enigmáticas que parecen una mezcla entre el búho y el halcón.

Masillaraptor, un halcón primitivo.

Parargornis, relacionado con los antepasados de los colibrís.

Messelirrisor, minúsculas aves similares a las abubillas.

Selmes (un anagrama de "Messel"), un Coliidae con prominentes dedos de los pies.

Gastornis (anteriormente Diatryma), una gran ave predadora incapaz de volar.

Reptiles y anfibios

Asiatosuchus, un gran cocodrilo.

Allognathosuchus, un cocodrilo malacófago.

Diplocynodon, un aligátor.

Palaeopython, una serpiente.

Eopelobates wagneri (Weitzel,1938)^[6]

Messelobatrachus tobieni (Wuttke, 1988)^[6]

Testudines, tortugas.

Peces

Amia calva, pez primitivo que vive en agua dulce.

Perca fluviatilis, pez muy abundante en toda Europa.

Lepisosteiformes, familia de peces.

Anguilliformes, anguilas.

Insectos

Formicium, un género de hormigas gigantes.

Ceropria messelense y otras especies emparentadas con los Buprestidae, familia de escarabajos que hoy existe solo en América de Sur y Central.

Lucanidae, familia de escarabajos.

Staphylinidae, familia de escarabajos.

Preparación de los fósiles

El geólogo guía explica el método conservación. En su mano derecha, un fósil aún en la lutita original, recién retirado del agua, en su mano izquierda uno ya conservado («transferido») utilizando resina artificial.

Debido a la naturaleza efímera de la lutita bituminosa, los fósiles de Messel no pueden conservarse de manera sencilla. Estos sedimentos que portan los fósiles están compuestos en más de un 40% por agua y al secarse se desmoronan completamente, lo que hace necesario utilizar algún método de preparación. Algunos resquebrajamientos de las partes más finas ocurren muy pronto (en minutos), mientras que capas completas que portan materiales fósiles pueden desprenderse completamente en cuestión de pocas horas.^[6] </ref> Todos los científicos que trabajan en Messel guardan inmediatamente sus hallazgos en agua, a la espera de esta preparación especial. Luego se procede con un método de transferencia a un soporte artificial. Se deeja primeramente libre un lado del fósil, al que se le aplica un material plástico (resina artificial). Cuando esta resina plástica se ha endurecido, se descubre la otra parte y se retira completamente la lutita bituminosa. Así, las piezas se pueden conservar de manera permanente. A veces, quien los prepara los deja simplemente del color transparente del material, otras veces los tiñe con los colores naturales (gris pizarra) de la lutita que lo portaba, o bien siguiendo sus propias preferencias estéticas.

Visitar el yacimiento

Se pueden ver varios hallazgos del yacimiento en el museo municipal de Messel, en el Hessisches Landesmuseum Darmstadt (a 5 km de Messel), y en el museo de Senckenberg, en Fráncfort del Meno. Los visitantes espontáneos pueden aparcar el coche cerca del yacimiento y acercarse a una plataforma de observación, desde donde se puede observar el yacimiento. Dsde 2010 existe también en el yacimiento un gran Centro del Vistante, con varias salas de exposición de piezas, videos, otros materiales audivisuales y didácticos interactivos, así como abundante material explicativo de la geológía del lugar. Entrar en el yacimiento propiamente tal es sólo posible mediante una visita guíada y programada.

Véase también

• Anexo: Yacimientos paleontológicos del mundo

Referencias

Enlaces externos

• Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Sitio fosilífero de Messel. Commons
• Primate de 47 millones de años encontrado en Messel