Paleoxilología: Disciplina que estudia las maderas fósiles.Paleo-antiguo; xilo-madera; logia-estudio.
Entre los fósiles vegetales el tipo más perfecto es la madera petrificada y constituye uno de los testimonios principales de la vida vegetal existente en edades pretéritas en la Antártica. Capas de hielo y sedimentos formadas en diferentes épocas ocultan bosques desaparecidos hace millones de años. Ayudados por los deshielos de los glaciares, la erosión u otros procesos geológicos reaparecen capas de sedimentos portadoras de fósiles vegetales testigos de exuberante flora extinguida, cuyos estudios permiten conocer la historia de la vegetación desde las plantas primitivas hasta las formas mas complejas.
En la isla rey Jorge, península Fildes, los deshielos del Glaciar Collins, dejan al descubierto grandes troncos con estructuras bien preservadas, estos están depositados en la Base Julio Escudero del Instituto Antártico Chileno, en una muestra paleontológica que testimonia los bosques que existieron en Antártica. ECA 2000.
Proceso de petrificación
Comúnmente se cree que las maderas fósiles son rocas con el aspecto externo de árboles, los cuales sirvieron como molde a lava ardiente que destruyo su interior y luego solidificó. Pero esto no es así. La petrificación toma lugar en condiciones especiales de mínima oxidación y acción mecánica y generalmente esta asociada a condiciones especiales de volcanismos u otros procesos geotérmicos en que aguas ricas en sílice o en carbonatos se infiltrarían en las células de la madera impregnado el tejido con dióxido de silicio o carbonato de calcio u otros minerales. Por una misteriosa transformación físico-química el material mineral toma el lugar del aire y el agua en los tejidos, reemplaza la pared celular y genera un notable duplicado de los caracteres anatómicos, siendo tan perfecto que permite en muchos casos identificar a que árbol pertenecía la madera. Incluso microorganismos como hongos y bacterias atrapados y momificados en la madera se pueden identificar.
Identificación
Como la estructura de la madera es tridimensional para estudiar la madera fósil se deben preparar laminas transparentes en los planos transversal, longitudinal y radial, igual que una madera actual. Como se trata de una roca, los cortes se realizan en un taller de preparaciones de rocas para estudios petrográficos. Se cortan con una sierra con filo diamantado y luego se adelgaza la roca por desgaste progresivo hasta obtener láminas transparentes para los estudios microscópicos de las estructuras celulares.
Para determinar a que árbol pertenecía la madera se procede por comparación con plantas actuales y fósiles, siendo factible encontrar planos leñosos de Gimnospermas o Angiospermas. También suelen encontrarse planos leñosos enteramente desaparecidos para los cuales se han creado morfo-géneros artificiales.
Si se trata de una Angiosperma, es un trabajo lento y laborioso. Para identificarlas se las compara con maderas actuales, para lo cual se debe tener una xiloteca con preparaciones microscópicas de maderas actuales. En la actualidad las plantas con flores ocupan todos los nichos ecológicos de la Tierra. Aparecieron en el planeta en el período Cretácico ( hace más de 100 millones de años) y son actualmente miles de plantas, algunas aun sin descubrir. En las plantas actuales, no todas tienen estudios que den cuenta de la estructura celular de sus maderas, lo que dificulta aun mas la comparación de fósiles y maderas actuales.
El nombre genérico de la madera fósil está constituido por el nombre del grupo familia o género actual que más se le parece seguido por el sufijo XYLON ( que significa leño o xilema) acompañado de un segundo nombre en latín que indica generalmente de donde proviene, a veces es dedicado a alguna persona o destaca una cualidad, por ejemplo Nothofagoxylon triseriatum Torres. Que indica madera afín a Nothofagus con radios leñosos con 3 células.
Evolución
La estructura anatómica de los leños es una característica genética propia de cada especie vegetal, que se conserva a través de los tiempos geológicos. Así cada especie tiene características anatómicas que la identifica y que además es consistente con las condiciones ecológicas en que se desarrollo. Cada elemento conductor tiene un rol fisiológico que cumplir y así se manifiesta en la arquitectura celular de la madera, la que suele tener tejidos, artísticos, hermosos y únicos.
Porlieria chilensis o Guayacán, especie endémica que crece usualmente en zonas áridas. Explotada por los artesanos, por su madera resistente y dura, que se manifiesta en su estructura interna. En la sección transversal se observan los vasos solitarios, las fibras de paredes gruesas y el parénquima
Es común la pregunta, porque si una madera encontrada en la isla Rey Jorge, en la Antártica, es igual a la Araucaria actual chilena no se le da el nombre de la especie actual Araucaria araucana Mol., sino que la denominamos como una especie nueva: Araucarioxylon fildense Torres. En la nomenclatura internacional de paleobotánica esta reglamentado que, no puede ni debe ponerse nombres actuales a las maderas fósiles de árboles que vivieron hace millones de años debido a que se trabaja en una parte del vegetal y pudo haber existido evolución o variaciones en cualquiera de las otras partes de la planta. ( hojas, flores, polen, frutos, semillas, etc).
Imagen central: Sección transversal de Gimnosperma de la familia de las Ephedráceas, la particularidad es que su tejido xilemático posée vasos conductores.
Imagen derecha: Sección transversal de Nothofagoxylon de isla Rey Jorge.
Maderas identificadas de la isla Rey Jorge
La isla Rey Jorge tiene testimonios de bosques en varios puntos libres de hielo. En la península Fildes, localidad donde se encuentra la Villa las Estrellas y la base científica de INACH, presenta numerosos afloramientos rocosos con plantas fósiles. El Glaciar Collins, que cubre gran parte de la isla, retrocede en el verano cada vez más y aparecen nuevos afloramientos rocosos portando restos de ramas, impresiones de hojas y maderas testimonios de la vegetación que existió en el pasado ( 65 a 24 millones de años). A la fecha se han determinado maderas fósiles de coníferas relacionadas con las especies actuales, Araucaria o Pehuén, Mañios y Ciprés. También se han encontrado 9 especies de angiospermas ancestros de nuestros Robles, Coigues, Ruíl, Tépa, Ulmo y Laurel. Otras maderas fósiles están emparentadas con plantas de regiones mas cálidas. En los mismos estratos se han encontrado impresiones de hojas de coníferas, angiospermas y helechos y polen y esporas, testimonios vegetales que evidencian la presencia de plantas que hoy crecen en regiones cálidas de Sudamérica.
Información climática
Los estudios que se realizan en maderas fósiles pueden darnos información sobre la vegetación existente, pero también sobre los climas y temperaturas existente cuando la madera pertenecía a árboles vivos. La formación de los anillos de crecimiento anuales está íntimamente relacionada con las condiciones climáticas y ambientales. Así en climas donde hay diferencias estaciónales, se producen células grandes y de paredes delgadas en primavera y células más pequeñas y de paredes gruesas en invierno. En los climas cálidos de temperatura uniforme y en los trópicos el crecimiento es continuo y constantemente se agregan células a la madera sin que se hagan evidentes los anillos. Como los árboles reaccionan de preferencia a los cambios de temperatura, y a la luminosidad cualquier cambio climático queda registrado en los anillos de crecimiento de los árboles. Esto lo podemos fácilmente observar en las maderas petrificadas e inferir las condiciones ambientales y climáticas en que se desarrollaba la planta y por tanto inferir datos sobre los climas del pasado.
En la Antártica se encuentran maderas con anillos de crecimiento en casi todas los periodos geológicos. La excepción la encontramos en las maderas fósiles del Cretácico encontradas en la isla Livingston. Varios tipos de maderas de angiospermas y coníferas no tienen anillos de crecimiento, con lo cual se infieren condiciones tropicales, para el momento del tiempo geológico en que estos árboles crecieron.
Plantas fósiles de Chile y Antártica descritas como nuevas especies
Mesozoico: Maderas de gimnospermas
1- Araucarioxylon arayai Torres et al . (1982), Cretácico inferior, isla Livingston, Antártica. Ver imagen
2- Araucarioxylon floresii Torres y Lemoigne (1988), Cretácico inferior isla Snow, Antártica. Serie Científica INACH, 37: 69-107
3- Araucarioxylon pichasquensis Torres y Rallo (1981), Cretácico superior, Pichasca, IV Región, Chile.
4- Araucarioxylon pluriresinosum Torres y Biro (1986), Cretácico Superior, isla Quiriquina, Chile
5- Araucarioxylon resinosum Torres y Biro (1986), Cretácico Superior, isla Quiriquina, Chile
6- Baieroxylon chilensis Torres y Philippe (2001), Jurásico, La Ligua, zona central de Chile
7 - Agathoxylon liguaensis Torres y Philippe (2001), Jurásico, La Ligua, zona central de Chile
8- Microcachryxylon gothani Torres et al. (1994), Cretácico Superior isla Ross, Antártica
9- Sahnioxylon antarcticus Lemoigne y Torres (1988), Cretácico Superior, isla Livingston, Antártica.
Mesozoico: Maderas de angiopermas
10- Palmoxylon chilensis Torres y Godoy (1982), Cretácico superior, Huechún, zona Central de Chile.
11 -Myrtoxylon pichasquensis Torres y Rallo (1981) Cretácico superior, Pichasca, IV región, Chile.
12- Elaeocarpoxylon pichasquensis Torres y Rallo (1981), Cretácico superior, Pichasca, IV región, Chile.
13- Nothofagoxylon pichasquensis Torres y Rallo (1981), Cretácico superior, Pichasca, IV región, Chile.
Cenozoico
14- Araucarioxylon fildense Torres (1990, 2001), Terciario, Paleógeno, Formación Fildes, isla Rey Jorge, islas Shetland del Sur, Antártica. Ver imagen
15- Araucarioxylon seymourense Torres et al. (1994), Terciario, Paleógeno, Formación La Meseta, isla Seymour, Antártica.
16- Cupressinoxylon seymourense Torres et al (1994), Terciario, Paleógeno, Formación La Meseta, isla Seymour, Antártica.
17- Cupressinoxylon parenchymatosum Torres et al (1985), Terciario, Paleógeno, Formación Fildes, isla Rey Jorge, islas Shetland del Sur, Antártica. Ver imagen
18- Caldcluvioxylon propaniculata Torres (1990, 2001), Terciario, Paleógeno, Formación Fildes, isla Rey Jorge, islas Shetland del Sur, Antártica. Ver imagen
19- Laurelioxylon antarcticum Torres (1990, 2001), Terciario, Paleógeno, Formación Fildes, isla Rey Jorge, islas Shetland del Sur, Antártica
20- Eucryphioxylon fildense Torres (1990, 2001), Terciario, Paleógeno, Formación Fildes, isla Rey Jorge, islas Shetland del Sur, Antártica. Ver imagen
21 -Dicotyloxylon birkenmajeri Torres (1990, 2001), Terciario, Paleógeno, Formación Fildes, isla Rey Jorge, islas Shetland del Sur, Antártica
22 -Dicotyloxylon pluriperforatum Torres (1990, 2001), Terciario, Paleógeno, Formación Fildes, isla Rey Jorge, islas Shetland del Sur, Antártica Ver imagen
23- Nothofagoxylon antarcticum Torres (1984),Terciario, Paleógeno, Formación Fildes, isla Rey Jorge, islas Shetland del Sur, Antártica. Ver imagen
24- Nothofagoxylon triseriatum Torres y Lemoine (1988), Terciario Paleogeno, Formación Arctowski, Rey Jorge, Antártica. Ver Imagen
25- Nothofagoxylon paleoglauca Torres y Lemoigne 1988, Terciario Paleogeno, Formación Arctowski, Rey Jorge, Antártica. Ver imagen
26- Nothofagoxylon paleoalesandrii Torres (1990, 2001), Terciario, Paleógeno, Formación Fildes, isla Rey Jorge, islas Shetland del Sur, Antártica. Ver imagen
27- Salicinoxylon serrae Torres et al. 1981. Terciario, Neógeno, Chiloé Insular, Chile.