domingo, 22 de julio de 2018

Los pigmentos más viejos

Pigmentos en paleontología... Seguro que te suena a los que se conocen de dinosaurios y otros bichos extintos ¿no? Pues no todo es glamour vertebrado, hay muchísimos otros organismos productores de pigmentos, pero rara vez los consideramos. Unos de esos resultan ser también los más abundantes en biomasa del planeta, las bacterias.

Un bonito tapete microbiano, una comunidad de distintos tipos de bacterias. Fotografía de (CC)Alicejmichel.

Estos microorganismos pueden producir toda una variedad de pigmentos. Algunos tienen funciones fotosintéticas, como las clorofilas de las cianobacterias, que son capaces de hacer fotosíntesis oxigénica (de hecho, ellas la inventaron, antes que las plantas siquiera existieran). Otros pigmentos tienen funciones metabólicas, como los carotenoides y las porfirinas. Y son este último grupo el que acaba de ser descubierto en fósiles de ni más ni menos que 1.1 Ga (giga años), o 1,100 millones de años. Esto es varios ordenes de magnitud más viejo que los pigmentos conocidos en dinosaurios (que tienen "apenas" unos 160 millones de años como máximo).

La clorofila, el pigmento fotosintético de las plantas, se encuentra en los cloroplastos, que son ni más ni menos que cianobacterias que hicieron simbiosis con varios tipos de eucariontes, entre los que están las plantas.

El descubrimiento se hizo por un equipo de científicos multinacional y fue publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (abreviado PNAS). El descubrimiento de porfirinas es una evidencia indirecta de distintos tipos de clorofilas, pues las clorofilas se transforman en porfirinas durante la fosilización. Dada la ausencia de otros marcadores químicos como los esteranos (típicos de eucariontes) y dado que el tipo de porfirina se puede rastrear a un tipo especial de clorofila, se pudo establecer que hace 1,100 millones de años, durante el Mesoproterozoico, las comunidades de cianobacterias dominaban tanto el fondo marino (con tapetes microbianos de distribución global), como la columna de agua, dejando fuera a otros fotosintéticos planctónicos, como las algas eucarióticas (que ya habían surgido).

Tiempos de aparición de algunos pigmentos y grupos biológicos. En el cuadro rojo, las cianobacterias del estudio que damos a conocer aquí. En el cuadro azul, los primeros eucariontes. En el cuadro naranja, las primeras algas eucariontes conocidas (por su dominancia más que nada). Estos eventos tomaron lugar en el Paleoproterozoico y Mesoproterozoico (tabla a la izquierda de la imagen). Figura tomada de Gueneli et al. (2018).

Esto nos demuestra que en el mar, las bacterias regían incólumes aún durante el tiempo en el que ya habían surgido los eucariontes. Estas comunidades formaron parte del tercer pulso del gran evento oxidativo que cambió completamente la dinámica atmosférica de nuestro planeta, cambiando la atmósfera de un régimen reductor, a uno oxidante.

Fuente:
Gueneli, N., McKenna, A. M., Ohkouchi, N., Boreham, C. J., Beghin, J., Javaux, E. J., & Brocks, J. J. (2018). 1.1-billion-year-old porphyrins establish a marine ecosystem dominated by bacterial primary producers. Proceedings of the National Academy of Sciences, 201803866.

sábado, 21 de julio de 2018

Revive el canal de Youtube

Hola que tal estimados lectores. Seguro habrán notado una baja considerable de posts en el blog. Esto se debe a que actualmente estoy llevando a cabo dos proyectos, por una parte, una serie de trabajos científicos formales que requieren mucho, pero mucho tiempo. Y por otra parte, me he dedicado, con la ayuda de mi productora a revivir el canal de Youtube. De momento, nuestros videos son cutres en calidad técnica, pero conforme pase el tiempo, la cosa mejorará, sin duda. Es por ello que les dejaré este video introductorio que grabamos con la ayuda de una tostadora y una caja de cerillas. Espero sea de su agrado y se suscriban para ver esta nueva etapa de paleoblog. 


Así que sin más, un saludo muy afectuoso desde este rincón del mundo.

PS. El blog escrito no muere... De hecho, se viene una paleoficha bien interesante y unas noticias rezagadas que no saldrán en el canal, pero acá sí. Hasta pronto. 

domingo, 27 de mayo de 2018

¿Cómo sobrevivieron las aves al K/Pg?

A finales del Cretácico, hace 66 millones de años se produjo un evento de extinción masiva que los paleontólogos llaman el evento K/Pg. K por el Cretácico ya que proviene del alemán Kreidezeit y Pg por ser la abreviatura de Paleógeno, el periodo que siguió al Cretácico. Este evento es muy llamativo, ya que entre otros bichos, se extinguieron los pterosaurios, mosasaurios, plesiosaurios y desde luego, los dinosaurios.

Dado que los dinosaurios no avianos estuvieron entre las "víctimas" del K/Pg, esta extinción es la más conocida por la gente. Ilustración de John Sibbick.

Pero hey, no todos los dinosaurios se extinguieron. ¡Sobrevivieron las aves! Pero antes de tomar esto así como así, debe quedar claro que a finales del Cretácico las aves eran un grupo bastante diverso que poseía dos grandes linajes: por un lado las Enantiornithes y por el otro, las Ornithuromorpha. Las enantiornitas eran muchísimo más diversas que las ornituromorfas y aún con todo, fueron el grupo de aves que desapareció.

Aves enantiornitas de China. Arte de Cheung Chung Tat.

Las ornituromorfas engloban diferentes taxones, dentro de los que encontramos a las aves modernas. Hoy, todas las aves del globo son de este grupo. ¿Qué hizo que estas aves y no las diversas enantiornitas sobrevivieran? Recién se acaba de publicar un estudio que sugiere algo novedoso, pero "simple". Las aves que se extinguieron eran todas de dos formas de vida: acuáticas y silvícolas. Tras el colapso de los ecosistemas marinos, siguió el colapso de los ambientes forestales. Sin bosques, las enantiornitas acabaron por extinguirse, dejando el camino libre para las ornituromorfas, que eran en su mayoría, aves de zonas abiertas.

Representación artística (exageradísima) de una ornituromorfa terrestre sobreviviendo a la "catástrofe" del colapso de los ecosistemas forestales. Este colapso no fue así de dramático en todo el mundo, tuvo más bien que ver con cambio climático abrupto. Los datos indican que en vez de incendios Michaelbayeros, los bosques fueron reemplazados por helechos, que son uno de los componentes típicos de las "floras del desastre" que aparecen tras un evento de extinción. Arte de Philipp M. Krzeminski.

Este y factores como el desarrollo y plasticidad del pico, así como cambios en la dieta, le dieron ventaja táctica a las ornituromorfas. Ventaja que si viviéramos durante el Cretácico y se nos pidiera "apostar" por el grupo de aves que sobreviviría, hubiéramos perdido nuestro dinero. No fueron las diversas y grandes, sino las pequeñas y adaptables las que hicieron que el Cenozoico siguiera con dinosaurios, hasta nuestros días. Gracias a ello, aún podemos apreciar (y cenar) dinosaurios.

Fuente:
Field, D. J., Bercovici, A., Berv, J. S., Dunn, R., Fastovsky, D. E., Lyson, T. R., Vajda, V. y Gauthier, J. A. (2018). Early Evolution of Modern Birds Structured by Global Forest Collapse at the End-Cretaceous Mass Extinction. Current Biology, (en prensa), DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2018.04.062

martes, 22 de mayo de 2018

Un gavial sudamericano

La diversidad de los crocodilianos actuales (Crocodylia) se concentra en tres grupos: la superfamilia de los cocodrilos (Crocodyloidea), la de los aligátores y caimanes (Alligatoroidea) y la de los gaviales (Gavialoidea).

Cabezas de cocodrilo (izquierda), gavial (centro) y aligátor (derecha), representantes morfológicos de sus grupos. Arte de Davide Bonadonna.

En esta última encontramos a los gaviales, representados hoy por una única especie: Gavialis gangeticus, un bicho en peligro crítico de extinción (según evaluaciones de la IUCN) que habita en Pakistán, India, Bangladesh y Birmania. Lo peculiar de esta especie es su hocico extremadamente delgado, el cual es referido como una adaptación eficiente para la captura de peces bajo el agua.

Rango y estatus de conservación del gavial (Gavialis gangeticus), tomado de la IUCN.

Los gaviales extintos (género Gavialis) se conocen desde el Mioceno, hace unos 20 millones de años. Y sus fósiles han sido desenterrados desde Francia y hasta África y Oceanía (en Indonesia). Dada esta distribución, era relativamente lógico pensar que el grupo fue exclusivo del viejo mundo. O al menos, eso es lo que casi todos teníamos entendido.

Distribución de los gaviales fósiles. Tomado de FossilWorks.

Y luego ¡Boom! Un estudio del 2007 mostró que los gaviales, o al menos, miembros de la familia habían conseguido dispersarse vía Atlántico hacia el nuevo mundo. Se describía en ese entonces a la subfamilia Gryposuchinae (y a la especie de Puerto Rico: Aktiogavialis puertoricensis), un grupo de gaviales que habitó las Américas (Sudamérica y el Caribe) desde el Oligoceno (al menos).

Distribución en las américas de los Gryposuchinae (sin contar al gavial de Puerto Rico). Tomado de FossilWorks.

La cosa es que los restos de estos gaviales del nuevo mundo eran bastante fragmentarios y algunos tenían dudas sobre si tendrían el aspecto de sus primos modernos. Y recientemente se describió a una nueva especie de gavial de Perú: Gryposuchus pachakamue, que vivió hace 13 millones de años en lo que hoy es Iquitos. El gavial de la "madre tierra" (por el epíteto específico), mostró en detalle por primera vez la forma del hocico del animal, tanto con la mandíbula como con el cráneo. Y es que antes, los otros gaviales americanos eran conocidos principalmente por la parte trasera de cráneos fragmentados.

Holotipo de Gryposuchus pachakamue. Tomado de PLoSONE.

Gryposuchus pachakamue (gri-po-su-kus  /  pa-cha-ka-mu-e) y este nuevo estudio, nos muestra que los gaviales americanos tenían el hocico bastante delgado, pero no tan largo como los gaviales modernos y que los ojos, no estaban posicionados tan altos en la cabeza. Estos animalitos vivieron del Oligoceno al Mioceno tardío y una vez que el clima comenzó a aridificar el cono sur, los gaviales se extinguieron. ¡Qué cosa más extraña sería ver a uno de esos animales vivo en América!

Y tú ¿ya sabías que hubo gaviales en este lado del charco?

Fuentes principales:
Vélez-Juarbe, J., Brochu, C. A., & Santos, H. (2007). A gharial from the Oligocene of Puerto Rico: transoceanic dispersal in the history of a non-marine reptile. Proceedings of the Royal Society of London B: Biological Sciences, 274(1615), 1245-1254.

Salas-Gismondi, R., Flynn, J. J., Baby, P., Tejada-Lara, J. V., Claude, J., & Antoine, P. O. (2016). A new 13 million year old gavialoid crocodylian from proto-Amazonian mega-wetlands reveals parallel evolutionary trends in skull shape linked to longirostry. PloS one, 11(4), e0152453.



lunes, 21 de mayo de 2018

El Brayan y la Britany sobrevivieron

¿Cómo se le hace para sobrevivir como especie durante un evento de extinción masiva? Durante mucho, los paleontólogos han hipotetizado sobre los diferentes factores que podrían contribuir a hacer de una especie, un exitoso sobreviviente de uno de estos eventos. Después de todo, no es para menos, pues al menos cinco extinciones masivas han modelado el destino de todos los organismos actuales del mundo.

En rojo, las cinco extinciones masivas de la historia.

Las cinco muertes extinciones masivas han acabado con más del 50% de las formas de vida del planeta y en algunos casos, como en el de la extinción Pérmica, con más del 90%. Es precisamente esta extinción masiva, ocurrida en al menos dos pulsos durante el fin del Pérmico e inicios del Triásico, la que está en la mira de un grupo de investigadores que se dio a la tarea de investigar las causas potenciales de la sobrevivencia de ciertos grupos animales durante esta catástrofe.

Escena artística durante la extinción Permo-triásica. Podemos ver un gorgonopsio muerto (con un dinosauriforme encima) y un grupo de dicinodontes avanzando. Arte de Julio Lacerda.

Los investigadores recurrieron al análisis de la microestructura de los huesos de distintas especies de dicinodontes, gorgonopsios, terocéfalos y cinodontos (juro por mi madre que estos son grupos que existieron y no un conjuro de Harry Potter). Tras el análisis, los investigadores encontraron evidencias de que las especies animales que vivían poco y se reproducían mucho fueron las que lograron persistir luego de la hecatombe del Pérmico.

Resultados del análisis osteológico de Botha-Brink y colaboradores. En azul, los grupos que crecían lento, vivían más y se reproducían a edad tardía. En rojo, aquellos kébines que crecían, se reproducían y morían velozmente. La línea marcada como PTB referencia la transición del Pérmico (abajo) al Triásico (arriba). 

Es decir: la clave para sobrevivir a la extinción en masa más cruda de toda la historia de la vida en la tierra(™), era vivir como un "brayan" o una "brítany", con un ojo en la bala y el otro en la cama... O algo por el estilo. Esta propiedad es relativamente nueva entre las que se han propuesto para explicar por qué algunos grupos viven y otros se extinguen, siendo además, la única con evidencia suficiente como para instalarse, de forma totalmente inesperada en el "salón de la fama" de los sobrevivientes.

Fuente principal (artículo libre):
Botha-Brink, J., Codron, D., Huttenlocker, A. K., Angielczyk, K. D., & Ruta, M. (2016). Breeding young as a survival strategy during Earth’s greatest mass extinction. Scientific Reports, 6, 24053.


domingo, 20 de mayo de 2018

La extinción de los ictiosaurios

¿Conoce usted a los ictiosaurios? Si es un paleofan, ¡seguro que sí! Se trata de esos reptiles acuáticos con forma de delfín, a los que la gente suele referir (erróneamente) como "dinosaurios acuáticos". Los ictiosaurios evolucionaron por allá del Triásico, hace unos 250 millones de años, unos 20 millones de años antes que los famosos dinosaurios. Y vivieron hasta el Cretácico cuando se extinguieron.

Shonisaurus popularis y Californosaurus perrini, un par de ictiosaurios del Triásico. Arte de Todd Marshall.

Seguramente muchos pensarán que los ictiosaurios perecieron junto con el resto de fauna icónica del Mesozoico durante los eventos del K/Pg, que incluyeron actividad volcánica en la India (las Deccan Traps) y el famoso impacto de Chicxulub. Si es así, me temo que tengo malas noticias... En realidad, los pobres ictiosaurios desaparecieron de la faz de la tierra antes del cierre dramático del Cretácico. El grupo estaba extinto para el Cretácico tardío, pero en su fase temprana. El último ictiosaurio registrado vivió en lo que hoy es Europa, hace unos 94.7 millones de años, durante un lapso conocido como "Cenomaniano". Es decir, 28.7 millones de años antes del final de los dinosaurios no avianos.

Temporalidad de los sucesos relatados en esta entrada. Silueta de ictiosaurio de Nobu Tamura.

Las ideas del por qué ocurrió esto son muy variadas. La mayoría suponen que existió competencia entre los ictiosaurios y otros reptiles marinos, como los emergentes mosasaurios, que acababan de evolucionar y que presuntamente, eran tan buenos depredadores que extinguieron a los pobres "delfinosaurios" por exclusión competitiva.

Los mosasaurios son los sospechosos de haber aniquilado a los ictiosaurios. Acá vemos unos tras un cadáver de dinosaurio que flota en el mar. Arte de Julio Lacerda.

Según un estudio publicado recientemente, los ictiosaurios vieron dos eventos de extinción, el primero hace unos 100 millones de años y el segundo, hace unos 95. El primer evento, extinguiría por completo a los ictiosaurios del Océano Índico y diezmaría fuertemente al resto de los ictiosaurios del mundo. Ya para el segundo evento, sólo quedaban un par de taxones, limitados a Europa y a Norteamérica, ambos del género Platypterygius.

Platypterygius bannovkensis, un representante del género que se convertiría en el último de los ictiosaurios. Arte por Andrey Atuchin.

En el nuevo estudio se sugiere que durante el tiempo en el que los ictiosaurios vieron su fin, los ecosistemas oceánicos se estaban reconfigurando y el entorno estaba cambiando (se hacía más cálido y se abrían nuevas zonas poco profundas). Los ictiosaurios del lapso anterior a sus dos pulsos de extinción mostraban poca disparidad morfológica, lo que sugiere una baja capacidad de adaptación, que los puso en riesgo de desaparecer. Esto supone que más que la competencia en sí, fue una combinación de ambiente cambiante, más incapacidad de competir, lo que puso fin a este magnífico grupo de reptiles. Una verdadera lástima.

Fuente principal (artículo libre):
Fischer, V., Bardet, N., Benson, R. B., Arkhangelsky, M. S., & Friedman, M. (2016). Extinction of fish-shaped marine reptiles associated with reduced evolutionary rates and global environmental volatility. Nature communications, 7, 10825.