Los belemnites son un grupo extinto de moluscos cefalópodos que tenían una concha interna robusta gracias a la cual nos han dejado un excelente registro fósil.
Además, la fosilización excepcional de algunos ejemplares nos ha permitido conocer algunos detalles de cómo era su anatomía y su cuerpo blando, cosa que no ha ocurrido con otros cefalópodos fósiles como por ejemplo los ammonites.
La mayoría de los cefalópodos que viven en los mares de la Tierra hoy en día pertenecen al orden Coleoidea, que incluye a calamares, sepias y pulpos. Son organismos importantes en nuestros mares debido a su abundancia, representando un porcentaje significativo del total de biomasa de nuestros océanos.
Estos modernos coleoideos o no tiene concha o cuando la tienen es interna y reducida. Sin embargo, los moluscos coleoideos del pasado no eran así.
A continuación, presentamos algunos aspectos de la anatomía de los belemnites y de su modo de vida, y finalmente daremos algunas pautas para poder observar los detalles anatómicos que permiten identificar a las distintas especies.
Tabla de contenidos
El origen de los belemnites
Hay que remontarse al periodo Devónico en plena era Paleozoica para encontrar al que se supone es el antecesor de los belemnites.
En aquellos tiempos, los nautiloideos estaban en plena expansión y sus formas con la concha recta (ortocónicas) tuvieron un gran éxito evolutivo. Prueba de ello es que estas conchas tabicadas y rectas han llegado hasta nuestros días fosilizadas junto a los restos de otros organismos contemporáneos (trilobites, graptolites, bivalvos, braquiópodos, …)
De entre la gran variedad de cefalópodos que existían, un orden poco numeroso destaca por tener algunos caracteres afines con las conchas de los belemnites, se trata del orden Bactritida (véase la Figura 1).
Hoy en día se supone que belemnites y ammonites se originaron a partir de estos y durante los siguientes periodos Jurásico y Cretácico fueron especialmente numerosos y diversos.
Se extinguieron al final del periodo Cretácico, al igual que otros grupos de seres vivos, probablemente por los efectos causado por la caída de un meteorito que provocó el colapso de los organismos planctónicos y desencadenó un evento de extinción masiva en el planeta.
Figura 1. Muestra una representación de un Bactrites, que es un cefalópodo ortocónico que pertenece al orden Bactritida. Se piensa que a partir de este orden se originaron los primeros representantes de ammonoideos y belemnoideos. Tienen una serie de características comunes con estos últimos como son, entre otros, la posición excéntrica del sifón o sifúnculo y en que la primera cámara habitación – la protoconcha – era muy pequeña, es decir, cuando eclosinaban del huevo tenían un tamaño muy pequeño (del orden de un mm.)
Descripción de los belemnites
A) El esqueleto interno
Una de las características de los belemnites es que poseían un esqueleto interno robusto. Esto es consecuencia de su evolución pues como hemos visto, sus antepasados eran moluscos que tenían una concha grande, pero en los belemnites, esta ya se desarrollaba en el interior de su cuerpo.
Si pudiéramos observar su concha completa veríamos que consta de tres partes bien diferenciadas que son: el rostro, el fragmocono y el prostraco (véase la Figura 2).
Figura 2. Partes del esqueleto interno de un belemnite. Dibujo original tomado de http://easyweb.easynet.co.uk/~gcaselton/fossil/belemnite.html y adaptado por Pablo Antonio García Expósito.
Sin embargo, la parte que suele encontrarse fosilizada es el rostro. Se trata de una pieza maciza, de forma normalmente cilíndrica, que acababa en una punta aguda o redondeada.
Esta forma recuerda a una bala y la falta de una asociación clara con alguna forma de vida conocida hizo que los naturalistas del pasado dieran explicaciones remotas de su significado. Llegó a pensarse que se formaban durante las tormentas y que se trataba de los restos “solidificados” de los rayos cuando caían a tierra.
Solo cuando se encontraron otras partes del esqueleto se entendió su verdadero sentido. Como se explicará más adelante, tenía una función de contrapeso.
El rostro posee un hueco cónico en el extremo opuesto a la punta – el alveolo – donde se inserta la parte tabicada del esqueleto, que es el denominado fragmocono.
Foto 2. Belemnite jurásico. Está roto el extremo puntiagudo que estaba en el lado izquierdo. A la derecha deja ver parte su parte tabicada: el fragmocono.
El fragmocono de los belemnites es reducido, recto y se extiende un poco más allá del alveolo. Este cono tabicado tiene los septos muy próximos unos de otros y el sifón que los atraviesa no pasa por la posición central de los tabiques, sino que como se aprecia en la Figura 1 y Figura 2, está desplazado hacia la zona ventral.
Foto 3. Detalle del fragmocono del belemnite anterior. Se ha conservado el molde interno, puesto que era de aragonito y los tabiques se han disuelto. Afortunadamente antes de su desaparición se rellenaron con lodo y se transformó en el molde que se aprecia. Nótese el cono que forma el rostro de calcita y como encaja el fragmocono en el.
El fragmocono está formado de un mineral llamado aragonito, el mismo que forma las conchas de ammonoideos y nautiloideos, sin embargo, el rostro del belemnite está formado por mineral de calcita. Este último es más estable que el aragonito lo que explica que el rostro de los belemnites se encuentre fosilizado en abundancia mientras que el fragmocono es raro. Además, el rostro es macizo mientras que el fragmocono es mayormente hueco.
En las secciones de trozos quebrados del rostro se pueden observar los cristales de calcita en posición radial y algunos anillos concéntricos de crecimiento.
Foto 4. Sección de un rostro de belemnite donde se observa la disposición radial de los cristales de calcita y algunos anillos de crecimiento. Fotografía de José Manuel Velasco Pérez.
La tercera parte del esqueleto – el prostraco – es una prolongación lateral del fragmocono y es aún más rara su conservación. Es la parte vestigial de la cámara de habitación que constituía un apoyo y protección para los órganos del animal (Foto 5).
Foto 5. Fósil de belemnite procedente del Jurásico inferior (Toarciense) de Guadalajara. A pesar de su mal estado (está partido longitudinalmente en varios trozos) nos sirve para reconocer las diversas partes que forman el esqueleto completo: el rostro macizo a la derecha, el fragmocono que ocupaba la parte central y se ha disuelto dejando una mancha amarillenta, y el prostraco a la izquierda cuyas paredes se van adelgazando gradualmente.
B) Su morfología
Si pudiésemos contemplar hoy a un belemnite vivo, nos recordaría a un calamar actual. El esqueleto estaba incluido en el cuerpo blando del animal (el manto) de manera que el rostro estaba en un extremo y ocupaba aproximadamente un tercio de su longitud.
Servía de contrapeso de los órganos, cabeza y brazos de manera que el animal podía adoptar la posición horizontal sin esfuerzo.
En el centro del cuerpo estaba el fragmocono que se utilizaba para controlar la flotabilidad del animal mediante el vaciado parcial de sus cámaras.
El prostraco formaba un escudo que protegía las vísceras. La cabeza y los tentáculos estaban en el extremo anterior, sobresaliendo del manto según se muestra en la Figura 3.
Figura 3. Reconstrucción de un belemnite donde se muestra la posición que ocupaba su esqueleto que cumplía una triple misión: contrapeso, elemento de flotación y protección de las vísceras. Ilustración por cortesía de Luis Fernando Real Martín.
Gracias a algunos ejemplares fósiles que han conservado la impresión de su cuerpo y órganos se sabe que los belemnites tenían 10 brazos, todos ellos de similar longitud y que no poseían ventosas.
En su lugar, los belemnites tenían los brazos provistos de unos pequeños garfios de quitina con los que sujetaban a sus presas según se muestra en las fotos 6 y 7.
Foto 6. Ejemplar de belemnite fosilizado excepcionalmente pues se ha conservado la impresión de su cuerpo blando.
Foto 7. Detalle de los ganchos de quitina que tenía en sus brazos el fósil anterior. Este ejemplar está depositado en el Museo Geominero de Madrid (MGM2928X).
También se conoce que tenían bolsa de tinta. La tinta es una sustancia mucosa con un pigmento de melanina de tono oscuro de manera que, al ser expulsada en el agua, forma una “cortina de humo” espesa que confunde al depredador y al belemnite le da una oportunidad para escapar.
Aunque no hay pruebas concluyentes, algunas marcas y surcos del rostro parecen indicar que también tenían aletas laterales en el extremo de su cuerpo como los calamares actuales. Sirven para estabilizar al animal así como para maniobrar y desplazarse a baja velocidad. Los movimientos rápidos los conseguían mediante la propulsión a chorro.
Cuando el belemnite comprimía su cuerpo, el agua marina que contenía era expulsada de manera violenta a través de un pequeño tubo llamado embudo, de modo que el animal experimentaba un empuje en sentido contrario como reacción.
Figura 4. Anatomía de un belemnite. Dibujo original tomado de http://www.tonmo.com/science/public/belemnites.php y adaptado por Pablo Antonio García Expósito.
Modo de vida
La anatomía de los belemnites nos dice que era un cazador ágil que atrapaba sus presas (peces y pequeños animales) a las que devoraba con su pico córneo mientras las sujetaba con sus fuertes brazos cubiertos de pequeños ganchos.
Eran organismos nectónicos, esto es, capaces de llevar su ciclo vital en aguas abiertas, y fueron especialmente abundantes durante el periodo Jurásico y Cretácico, sin embargo, su abundancia y su tamaño pequeño en comparación con otros animales que habitaban los mares Mesozoicos, hacían que fuesen una presa común y formaran parte sue la dieta.
En el estómago de peces, ictiosaurios y otros reptiles se han encontrado acumulaciones de los ganchos quitinosos, así como esqueletos de belemnites (rostros). Hablaremos de sus depredadores en una futura entrada.
Las acumulaciones de rostros de belemnites son comunes en los sedimentos.
Unas veces se trata de acumulaciones naturales producidas por la muerte de sucesivas generaciones de belemnites que se iban acumulando en el sustrato marino, pero otras veces se interpretan como la muerte súbita de un gran número de individuos de una generación.
Esto ocurre en sus parientes actuales; los coleoideos de hoy en día mueren tras su reproducción.
Pero a veces se han encontrado acumulaciones puntuales que se interpretan como los restos que expulsaban grandes reptiles. Las partes duras que no eran digeribles eran regurgitadas o atravesaban el aparato digestivo y finalmente eran expulsadas.
A favor de esta teoría están los hechos de que la acumulación está formada por individuos jóvenes, cuyos rostros presentan signos de corrosión que pudo ser causada por los jugos gástricos.
Los belemnites, ¿tenían dimorfismo de tipo sexual?
Al igual que sucede con los ammonites, en algunas especies de belemnites se ha observado indicios de dimorfismo sexual.
Dos “especies” coetáneas que se encuentran en las mismas rocas sedimentarias tienen idéntico aspecto juvenil, pero difieren las formas adultas.
Es el caso del género Youngibelus encontrado en rocas de Yorkshire en Gran Bretaña; se observa que mientras una tiene el rostro típico de un belemnite, la otra tiene el rostro extraordinariamente alargado llegando hasta casi el triple de longitud (Doyle, 1985).
Saber a qué sexo pertenece cada una es ya otra cuestión pues a falta de otros indicios solo caben las especulaciones.
Figura 5. Reconstrucción de un belemnite con el rostro extraordinariamente alargado. La reconstrucción se basa en unos dibujos recogidos por Clarkson, E. N. K. en su obra “Paleontología de invertebrados y su evolución” de Editorial Paraninfo, 1986. Ilustración por cortesía de Luis Fernando Real Martín.
Utilidad de los belemnites en Paleontología
Los belemnites son fósiles útiles en estratigrafía por su abundancia y diversidad de especies ampliamente distribuidas, aunque no siempre es fácil identificar las especies debido a la falta de caracteres diferenciadores que sean fácilmente reconocibles.
En los últimos años han cobrado especial importancia al ser objeto de estudio sus rostros bien conservados.
Se sabe que la proporción de isótopos del oxígeno O16/O18 guarda relación con la temperatura del medio.
Mediante el análisis minucioso de las proporciones de estos isótopos que forman parte del carbonato cálcico de sus rostros, se han podido realizar estudios de la temperatura del agua del mar durante el Mesozoico.
Además, se ha deducido que los belemnites vivían en aguas más cálidas durante la juventud, lo que indica que vivían en aguas costeras durante su desarrollo, y que se desplazaban hacia mar abierto cuando alcanzaban el estado adulto; este comportamiento es idéntico al de los calamares actuales.
Así pues, el estudio de la relación de los isótopos del oxígeno en las conchas de los belemnites permite averiguar sus migraciones y los cambios de temperatura en los océanos del pasado.
Bibliografía consultada:
- Doyle, P. (1985). Sexual dimorphism in the belemnite Youngibelus from the Lower Jurassic of Yorkshire. Palaeontology, 28, 1, 133–146.
- Monks, Neale & Palmer, Philip (2002). Ammonites. The Natural History Museum of London Eds, pp. 89-99.
- Polanco-Martínez, Josué. (2021). Búsqueda de señal orbital en isótopos estables de carbono y oxígeno de belemnites del Jurásico Inferior de la cuenca Vasco-Cantábrica mediante el periodograma suavizado de Lomb-Scargle. Estudios Geológicos. 77. e140. 10.3989/egeol.44231.595.
- Taylor, Paul D. and Lewis, David N. (2005). Fossil Invertebrates. The Natural History Museum of London Eds, pp 94-113
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