1.1. Los principios de la Estratigrafía

Steno y las glossopetrae

Linneo, de quien hablamos en la Unidad 3 en relación con la clasificación de los seres vivos, incluyó en el reino mineral (lapides) a los fósiles; la importancia de estas estructuras sería vital para el nacimiento de la Geología histórica, como veremos a continuación. Es importante destacar que, al decir fósiles (término que deriva del latín fodere, "excavar"), los naturalistas del siglo XVIII se referían a cualquier objeto de apariencia interesante que hubiera sido desenterrado, y no sólo a lo que hoy tomamos por tales –esto es, impresiones o moldes de organismos muertos–. Por ejemplo, los Fossilia de Linneo comprendían objetos como las arcillas, las estalactitas, el mantillo, o la piedra pómez… junto con los que él llamaba Petrificata, cuya forma "simulaba" la de plantas o animales.

	Ilustración de Steno de una cabeza de tiburón y sus dientes.
	Diente fósil de Carcharodon megalodon (foto cmm).

En 1666 el naturalista danés Niels Steensen (1638-1686), más conocido como Nicolaus Steno, estudió la cabeza de un tiburón de 1700 kg capturado frente a la costa de Livorno por unos pescadores y que le fue enviado por el duque Fernando II de Florencia para que procediera a un estudio anatómico. Mientras examinaba los dientes del animal, le llamó la atención su similitud con ciertos objetos enormemente abundantes en Malta, las llamadas glossopetræ, o "lenguas de piedra".

Steno llegó a la conclusión de que las glossopetræ parecían dientes de tiburón porque eran dientes que cayeron de la boca de tiburones –vivos en su momento– y que fueron enterrados en barro o arena que ahora está seca. Había diferencias de composición entre las glossopetræ y los dientes de tiburones vivos, pero Steno se valió de la teoría corpuscular de la materia (un temprano precursor de la teoría atómica) para argumentar que la composición química de los fósiles podía variar sin que lo hiciese su aspecto externo.

Hay que insistir en que esta conclusión no era en absoluto trivial. En efecto, las glossopetræ eran fáciles de equiparar a partes de seres vivos conocidos, pero la mayoría de los fósiles no resultaban tan "cómodos" (por representar sólo un fragmento irreconocible de un organismo, por pertenecer a seres vivos hoy extinguidos, o por cualquier otra razón). El mérito de Steno radica en haber sido capaz de establecer un método general para poder decidir si la ocasional similitud de un cuerpo rocoso con un ser vivo era, o no, accidental.

Básicamente, Steno cayó en la cuenta de que las glossopetræ pertenecían a una categoría que abarcaba a todos los objetos interesantes de la Geología: no sólo los fósiles tal y como los definimos hoy, sino también los cristales, las incrustaciones rocosas, las vetas minerales, e incluso las capas de roca o estratos. La característica común a todos ellos era que consistían en cuerpos sólidos incluidos en el interior de otros sólidos. ¿Cómo habían llegado hasta allí?

Steno publicó sus conclusiones en 1669, en un libro titulado Prolegómenos a una disertación acerca de un cuerpo sólido contenido de forma natural en otro sólido. Se trata en esencia de un ensayo acerca de cómo clasificar a estos objetos con arreglo a las causas que los originaron. Para ello utilizó Steno dos criterios, que posteriormente se denominaron criterio del moldeado y criterio de la similitud:

Izquierda: Los diques oscuros se deben haber formado después que la roca que los rodea, ya que "encajan" en las grietas y cavidades preexistentes —lo que se debe, según Steno, a que el líquido a partir del cual han cristalizado se ha visto obligado a fluir por ellas, rellenándolas— (foto cmm). Derecha: Este fósil de trilobites del género Flexicalymene debía ser sólido antes que la roca que lo envuelve, ya que ha imprimido su forma en los sedimentos que la han originado –del mismo modo que nosotros dejamos nuestras huellas sobre la arena de una playa–.

La consecuencia lógica del ejemplo anterior es que no todas las rocas se formaron simultáneamente a la creación de la Tierra: al menos, las que forman los estratos lo hicieron mediante procesos que ocurren aún hoy en día. Si las "lenguas de piedra" hubiesen crecido en el interior de rocas existentes con anterioridad, la apariencia y proporciones de aquéllas deberían amoldarse a las de éstas, igual que las raíces de las plantas se amoldan a las fisuras del terreno en el que crecen. Pero todas las glossopetræ tienen un aspecto similar y, además, imprimen su forma a las rocas que las rodean; así pues, deben haber sido enterradas en sedimentos que luego, al endurecerse, formaron dichas rocas.

Más aún, los fósiles de una roca son indicadores del ambiente en que se formó: si se asemejan a restos de animales marinos, como las glossopetræ, la roca que los contiene se formó a partir de sedimentos depositados en el mar.

Steno, "padre" de la Estratigrafía

La Tierra, pues, tiene una larga historia que se puede reconstruir, ya que ha dejado estampadas sus huellas en estratos. A partir de los criterios del moldeado y de la similitud, Steno fue capaz de establecer los principios básicos de la Estratigrafía, la ciencia cuyo objetivo es averiguar el orden en que han ido sucediéndose los acontecimientos geológicos de una región:

Afirma Steno que, “en el momento en que se formaba un estrato cualquiera, o bien estaba circunscrito en sus lados por otro cuerpo sólido o bien cubría toda la Tierra", y señala la necesidad de buscar la continuación de los estratos allá donde procesos como la erosión los han convertido en discontinuos.

Corte geológico obtenido al construir una carretera. El estrato A –el inferior en la serie izquierda del dibujo– es el más antiguo; le siguen, por este orden, los estratos B, C y D. Sin embargo, a la derecha del dibujo el orden de los estratos está invertido. Adviértase que los estratos están plegados (han sido desviados de su posición horizontal).

Si una veta mineral atraviesa o "corta" un estrato ha de haberse formado después que éste. Podemos generalizar esta conclusión y afirmar que todo proceso geológico (plegamientos, fallas, intrusiones de rocas, encajamiento de valles fluviales o glaciares…) es posterior a los estratos a los que afecta, y anterior a los que no han sido afectados por él.

Principio de las relaciones de corte. En este bloque-diagrama, la falla afecta a los estratos A, B y C, pero no al D; así pues, ha tenido lugar antes que el depósito de este último, pero después que el de los tres primeros.

Con el apoyo de tales leyes, Steno se propuso reconstruir la historia geológica de la región de Toscana.

Es evidente que podía averiguar la edad relativa de dos estratos superpuestos –esto es, cuál se formó antes y cuál después–, pero no su edad absoluta: en principio, podían haberse originado con una diferencia de pocos días o de millones de años. A falta, pues, de más datos, y como hombre de su tiempo que era, se atuvo a la cronología bíblica.

No obstante, observó que, en los montes Apeninos, cerca de Florencia, las capas de roca inferiores carecían de fósiles, mientras que éstos abundaban en las superiores. El danés concluyó que habían existido dos etapas de sedimentación: una anterior a la creación de la vida y otra posterior causada por las aguas del Diluvio, que afloraron a la superficie tras horadar los sedimentos acumulados inicialmente. Fue la primera vez que alguien usó los principios de la Estratigrafía para distinguir (aunque fuese erróneamente, según sabemos hoy) diferentes períodos en la historia de la Tierra.