Revista Digital Universitaria
ISSN: 1607 - 6079 Publicación mensual
 
1 de octubre de 2011 Vol.12, No.10
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Dilucidando Procesos Evolutivos a Niveles Subatómicos empleando Técnicas de Sincrotrón. El Caso de Tlayúa, el "Solenhofen Mexicano"
Javiera Cervini-Silva, Jesús Alvarado Ortega y Matthew Marcus
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Conclusión
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Introducción


La cantera de Tlayúa (Tepexi de Rodríguez en Puebla, 97º54´W, 18º35´N; figura 1) constituye el depósito fósil que data del Periodo Cretácico temprano (Era Albiano; 100 - 110 Mybp) más importante de América del Norte (Applegate et al., 2006; Alvarado-Ortega et al., 2007). Tlayúa es también el primer Konservat-Lagestätten descubierto en México. Las localidades Lagestätten son excepcionales debido a que presentan abundancia en especímenes en excelente estado de conservación (Seilacher, 1970; Seilacher et al., 1985; Allison et al., 2008). Las localidades Lagestätten muy frecuentemente se encuentran enclavadas en ambientes lacustres (Allison and Briggs, 1991a, 1991b, 1993). Algunos ejemplos de ambientes lacustres son Messel y Willershausen, en Alemania (Wüttke, 1992; Briggs, 2003), Shanwang en China (Yang and Yang, 1994); Bes-Konak en Turquía (Paicheler et al., 1978), o la Formación Barstow y Florissant en Estados Unidos (Park and Downing, 2001;Harding and Chant, 2000). Sin embargo, las localidades Lagestätten pueden también generarse en ambientes marinos o transicionales.

Figura 1. Mapa con la Ubicación de Tlayúa, Tepexi de Rodríguez, Puebla (después de Applegate et al., 1982).

La formación de Tlayúa ha recibido especial atención debido a que, entre los restos encontrados, aquellos que pertenecen a la familia de los vertebrados muestran una preservación excepcional. El ensamblaje fósil incluye especímenes articulados completos que, muy frecuentemente, contiene tejido blando fosfatizado con material extracelular (Alvarado-Ortega et al., 2007). Estudios bioestratigráficos (Seibertz and Buitron, 1987; Seibertz and Spaeth, 2000) y paleomagnéticos (Benammi et al., 2006) realizados en cantera de Tlayúa muestran datos correspondientes a la edad del Cretácico temprano, Albiano tardío (ca. 100 - 110 Mybp; Seibertz and Buitron, 1987; Seibertz and Spaeth, 2002; Benammi et al., 2006). Tlayúa se asemeja a otros sitios fósiles localizados en Solenhofen, Alemania, o bien en Cerin, Francia (Applegate et al., 2006; Alvarado-Ortega et al., 2007). Debido a estas similitudes, Solenhofen ha sido adoptado como sistema modelo para explicar la preservación fósil y la litología característica de Tlayúa. Por este motivo, a Tlayúa se le conoce también como el ²Solenhofen mexicano².

La recuperación de especímenes fósiles en Tlayúa ha sido notable. Por ejemplo, los el sitio Solenhofen han sido explotados por más de 200 años, y un total de aproximadamente 500 especies han sido recuperadas. Por el contrario, Tlayúa ha sido explotado durante los últimos 25 años, y más de 6,000 especímenes fósiles (macrofósiles), que representan a más de 200 especies, han sido recuperadas hasta el momento. Resulta notable el hecho de que la mayoría de los especímenes recuperados en Tlayúa muestran un alto grado de preservación en los detalles, en impresiones de plumas y de la piel (figura 2). Debido a que este suceso no tiene precedente a nivel mundial, Tlayúa es considerada patrimonio de la humanidad.


Figura2. Ejemplo de pez Pachyrhizodontide (Michin scernai).

La caracterización química de los depósitos fósiles constituye un paso importante para entender los orígenes y la historia tafonómica de una localidad. Dilucidar la naturaleza de interacciones existentes entre el material orgánico y superficies minerales constituye, pues,  un factor clave en aras de descifrar los mecanismos de preservación prevalentes en Tlayúa. La preservación de material suave es comúnmente precedido por una mineralización diagenética temprana; esto es, la mineralización que ocurre durante las etapas iniciales de diagénesis poco tiempo después de una deposición inicial de material particulado (Allison 1988a, 1988b; Briggs, 2003). Por otra parte, los mecanismos de preservación dependen de la naturaleza de la materia orgánica que hubiese constituido originalmente al espécimen, así como a la matriz. Por ejemplo, los restos orgánicos (e.g., cutículas) pueden ser preservados como residuos orgánicos que, subsecuentemente, son alterados químicamente. Como resultado se tiene la formacion de biopolímeros que resultan más resistentes a los procesos diagenéticos. Por otra parte, la preservación de residuos más lábiles (e.g., piel, músculo) a menudo participan en la permineralización (la permineralización ocurre cuando existen espacios vacíos en un organismo, que son susceptibles a ser llenados con agua rica en minerales después de la sedimentación; Allison and Briggs, 1993; Briggs, 2003). 

El objetivo de este artículo es presentar una investigación acerca de la estructura química de restos fósiles procedentes de Tlayúa. Se estudia la composición de restos óseos de peces, con la finalidad de entender algunos de los procesos químicos de origen natural característicos. Se emplean técnicas espectroscópicas y microscópicas convencionales y de alta resolución; en particular, la microdifracción de Rayos X (XRD);  la microdifracción de Rayos X acoplada a fluorescencia (XRF), y la microespectroscopía de absorción de Rayos X (XAS). Los datos presentados fueron obtenidos en la Fuente de Luz Avanzada  del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía de los Estados Unidos en la línea 10.3.2.

Método Experimental

Los especímenes de trabajo muestran buena preservación y esqueletos articulados, lo cual sirve como evidencia del proceso de transportación suave antes o poco después de la muerte. Se estudiaron restos pequeños de hueso, que posteriormente fueron triturados para su análisis. A continuación se presentan resultados de análisis obtenidos para muestras de hueso triturado, así como muestras de hueva empleando las técnicas de XRF,XAS y IR.

Microespectroscopía de absorción de Rayos X (XAS). Determinaciones espectroscópicas de absorción por NEXAFS para Ca- y C-K en las muestras, se obtuvieron en la Fuente de Luz Avanzada del Departamento de Energía de los Estados Unidos en la línea 10.3.2. Para efectos de comparación, se obtuvieron también espectros de apatita, hidroxiapatita, y calcita.



 
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