Fitolito

Los fitolitos o phytolitaires (a veces llamados planta Opal -  planta opal  - Japón y Corea) son diversas formas de concreción de sílice se encuentran en plantas o restos de plantas, posiblemente fósiles.

Esta sílice fue absorbida originalmente (en forma soluble de sílice ([[H 4 SiO 4 ]]) por las raíces de la planta. Luego, el silicio precipitó en algunas partes aéreas de la planta, en forma de partículas. De ópalo a (ópalo amorfo) por XRD (fórmula química SiO 2 · nH 2 O, muy estable, dicho fitolito ). Los fitolitos de sílice desempeñan un papel importante en el ciclo biogeoquímico de la sílice (sílice, que a su vez desempeña un papel importante para las diatomeas y el plancton, así como para el ciclo del carbono ).

Los fitolitos se pueden observar en suelos o sedimentos como microfósiles micrométricos, siempre derivados de células vegetales, posiblemente digeridos y / o presentes en excrementos anteriores de herbívoros u omnívoros. Estos fitolitos son concreciones minerales que se han precipitado, durante su vida, entre las células de las plantas vivas, de alguna manera moldeando sus formas.

Los fitolitos a veces tienen formas tan características que luego se conservan como carácter taxonómico.
La disciplina relacionada con los fitolitos es la "  fitolitología  ".

Historia científica

Aunque abundante, que fueron descubiertos en el comienzo de la XIX XX  siglo ser transparente, ya que son invisibles para el ojo desnudo y difícil de ver bajo un microscopio (excepto en microscopía de contraste de fase o microscopía electrónica de barrido , conocido como SEM ). Sus fósiles son mencionados por Charles Darwin en The Voyage of the Beagle .

Se encuentran en plantas terrestres superiores, pero también en algas.

En particular, han demostrado que incluso en medio de la jungla, los humanos han modificado en gran medida la flora de las regiones que han ocupado.

Orígenes, formación

Las plantas absorben los elementos minerales necesarios para su crecimiento del suelo a través de sus raíces . Al alimentarse (en parte gracias a organismos simbióticos como bacterias y hongos) en el suelo , las plantas en particular capturan sílice, un elemento localmente abundante, incluso dominante en el suelo (en los llamados suelos silíceos). Algunas plantas las recogen directamente del agua (plantas acuáticas) o del aire y aguas meteóricas (determinadas plantas epífitas) o, más raramente, parasitando otras plantas.

Ciertos elementos sobreabundantes (relativos a las necesidades de la planta) cristalizan formando fitolitos en espacios intracelulares, extracelulares o en paredes celulares, o son sintetizados por la planta, por razones que probablemente aún no se comprenden del todo.

Los mecanismos exactos de biosilicificación aún no se conocen bien. En la década de 1980, las observaciones de HRTEM mostraron que los fitolitos a veces consistían, por ejemplo, en una red aleatoria a priori de unidades tetraédricas de SiO 4 conectadas entre sí por enlaces covalentes Si-O-Si. La espectroscopia infrarroja ha demostrado que el fitolito tenía una estructura cercana a la del gel de sílice y otras formas de sílice biogénica, como las diatomeas y las espículas de las esponjas .

Lugar de formación en la planta.

Se conocen tres tipos de sitios de silicificación dentro de la planta:

Conviértete en la muerte de la planta.

Las plantas luego las devuelven directamente al suelo después de su muerte natural o si son destruidas por incendios de baja intensidad, o si se cortan y se dejan en su lugar ...; Cuando las plantas son transportadas masivamente por inundaciones o por humanos, o por el viento, o por animales que las han expulsado con sus heces , sus fitolitos se dispersan en otros lugares. Se puede encontrar en grandes cantidades en suelos turbosos y sedimentos.

Naturaleza química

Los fitolitos proceden de la acumulación y cristalización de minerales presentes en exceso de densidad en la planta:

(Bio) indicadores

Ciertos fitolitos adquieren una morfología comparable a la de la célula en la que precipitan, lo que les confiere un valor taxonómico , permiten identificar la familia de la planta, o incluso una subfamilia, un género o una especie. Y la fracción de fitolitos que no se disuelve en el suelo permanece allí en forma fósil .
Estos fitolitos constituyen un recuerdo (rastro fósil) de la vegetación que los constituía. Los investigadores las han utilizado para estudiar la flora , ecosistemas o paleoclimas del Cenozoico , capas arqueológicas o contextos antiguamente lacustres.
Son una de las herramientas más precisas de que disponen los investigadores para reconstruir la historia ambiental (cuando se encuentran asociados a sitios prehistóricos , por ejemplo), y dan indicaciones de interés paleogeográfico  ; a partir de los diferentes aspectos de estos fitolitos fosilizados es posible identificar el tipo de vegetación de la que proceden. Ayudan en particular a confirmar la naturaleza más o menos antropizada o cultivada de antiguas capas de sitios arqueológicos, lo que cultivaron, comieron o transportaron (como plantas) nuestros ancestros.

Los fitolitos tienen fama de ser indicadores paleoambientales fiables, pero generalmente cruzados con otros indicadores, en un enfoque multidisciplinar ( palinología , carpología , geoarqueología , traceología , análisis isotópicos , etc.).

¿Dónde podemos encontrar fitolitos?

Están presentes en las plantas, pero también donde las plantas han estado presentes o digeridas, o donde las actividades animales o humanas han traído plantas. Los arqueólogos los buscan en particular:

Paleontología

En suelos ricos o turba, los fitolitos son abundantes fósiles, incluso durante períodos de varias decenas de millones de años. Fueron encontrados hasta los períodos correspondientes al final del Devónico. permiten reconstituir la flora y su evolución en épocas remotas.

A veces, los paleontólogos encuentran e identifican fitolitos asociados con especies herbívoras extintas (en sus heces fosilizadas, por ejemplo), lo que proporciona información sobre sus comportamientos y dietas y los ecosistemas en los que vivían, y cómo evolucionaron eventualmente con las plantas. Por ejemplo, en India , los paleontólogos encontraron recientemente fitolitos herbáceos en excrementos de fósiles de dinosaurios , lo que sugiere fuertemente que las hierbas evolucionaron y colonizaron la capa herbácea antes de lo que se pensaba inicialmente.

En arqueología , los fitolitos encontrados en hoces de hoja en pedernal o en casas, o casi varios artefactos, brindan información sobre plantas que fueron cultivadas, consumidas, utilizadas y el ambiente de las poblaciones humanas que nos precedieron. Incluso a veces (para el mijo, por ejemplo) es posible diferenciar formas similares (cultivadas y silvestres) de una planta ( Panicum miliaceum y Panicum ruderale en el caso del mijo). También sabemos ahora que el aporte de fertilizantes ricos en sílice aumenta el nivel de fitolitos en las plantas cultivadas (en el arroz por ejemplo).

Observación y determinación al microscopio.

Dado que son transparentes cuando son nativas (se pueden alterar y colorear en los restos de plantas que se han quemado) y porque la sílice es transparente en el espectro de luz visible , podemos observarlas:

Como a menudo tienen formas específicas de una especie o de un género o grupo familiar de plantas, se identifican sobre la base de tablas de referencia .

Galería de imágenes de fitolitos observados bajo un microscopio electrónico de barrido

Notas y referencias

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Ver también

Bibliografía

Artículos relacionados

enlaces externos