lunes, 29 de abril de 2013

Notas cortas: pecho de mono

Desde que los humanos descubrimos el hecho evolutivo nos preguntamos quiénes de entre todos los animales eran nuestros padres. Con el advenimiento de la cooperación entre la Paleontología, la Sistemática y la Genética, supimos que ninguna especie moderna nos dio origen y que somos hijos de especies que se han extinto, pero que los grandes simios (chimpancés, bonobos, gorilas y orangutanes) son nuestros primos vivientes. Nuestra evolución está íntimamente relacionada y explicada por parientes cercanos extintos como los homínidos bípedos del Cuaternario de África. Su estudio permite indagar acerca de nuestros orígenes y nos acerca a comprender porque tenemos la anatomía que tenemos.

Rango temporal de la mayoría de las especies de homínidos africanos cercanamente emparentados a nuestra especie.

Se acaba de publicar en la revista Science un artículo donde por primera vez, se reconstruye con evidencias sólidas la forma de la caja torácica de un homínido que no es del género Homo. Se trata del recientemente descrito Australopithecus sediba. La forma de la caja torácica determina la capacidad de los primates antropomorfos de correr y es auxiliar para la reconstrucción de la postura. Los humanos tenemos un tórax en forma de barril que nos permite correr y respirar adecuadamente, pues el diafragma (el músculo que es el principal encargado de hacernos respirar) se encuentra en la parte baja de la caja y una caja corta tiene un diafragma más poderoso que una caja amplia en la base. Además, la forma superior del tórax determina la ubicación y postura de los brazos, que en Homo sapiens estan separados y bajos, lo que nos permite tener miembros efectivos para manipular objetos.

Reconstrucciones de esqueletos de homíninos australopitecinos comparadas con Homo sapiens.

El caso de A. sediba es curioso, pues al parecer tenía los hombros altos y cercanos, como los de un chimpancé y un tórax moderadamente amplio en la base. Estas características nos dicen que si bien este era un simio bípedo, no era muy bueno manejando objetos y era un mal corredor, especialmente de largas distancias. Si bien presenta un tórax más avanzado que el de los chimpancés, no es tan avanzado como el nuestro, pero definitivamente es una caja torácica transicional hacia una forma más humana.

A la izquierda, caja torácica reconstruida de A. sediba. A la derecha, caja torácica de H. sapiens.


EVIDENCIAS:
- Estudio anatómico de al menos 13 costillas de A. sediba.
- Datación de fósiles.
- Anatomía comparada.

FUENTE:
Schmid, P., Churchill, S. E., Nalla, S., Weissen, E., Carlson, K. J., de Ruiter, D. J., & Berger, L. R. (2013). Mosaic Morphology in the Thorax of Australopithecus sediba. Science, 340(6129).

domingo, 28 de abril de 2013

¿Sabías que? Elefantes 3


¿Sabías que los elefantes pintan?

Esta es la parte final de la serie ¿Sabías que? con elefantes. Para ver las partes anteriores puede hacer clic en los siguientes vínculos: Parte 1, Parte 2.

Generalmente hay dos reglas en cuanto a la inteligencia animal. La primera es que los depredadores  solitarios son más inteligentes que las presas, después de todo se requiere ser astuto para atrapar la comida que se mueve y no se requiere de mucho ingenio para encontrar un árbol o al pasto. La segunda es que los animales gregarios son más inteligentes que los animales que viven en solitario, es más o menos evidente que vivir en grupos requiere de más sesos que vivir solo, hay que aprender quiénes son los miembros del grupo y cuál es su estatus social además, es necesario saber cómo comportarse en grupo. Estas dos reglas se cumplen en la mayoría de los casos y no son mutuamente excluyentes.

A la izquierda, un cazador solitario, el guepardo. A la derecha, un grupo de cazadores colectivos, los leones.

Los elefantes son herbívoros y si no entendemos correctamente la regla número uno, podríamos pensar que son estúpidos. En realidad un elefante es menos ingenioso que un leopardo, pero a diferencia del leopardo que consume uno o dos pares de recursos alimenticios distintos, estos paquidermos consumen distintos tipos de recursos y tienen que encontrarlos a tiempo en lugares de difícil acceso. Ahora añadamos a este ingenio por necesidad aquel que supone la vida en grupo y obtendremos uno de los pocos vegetarianos que son muy, pero muy inteligentes.

Los elefantes son animales sociales muy inteligentes y bastante adaptables. A la izquierda, una manada de elefantes africanos; a la derecha, una de elefantes asiáticos.

Se suele creer que los elefantes africanos son menos inteligentes que los asiáticos, pero la realidad es que parecen tener la misma inteligencia. Esta aparente discrepancia intelectual se ve aclarada cuando consideramos que los estudios acerca del intelecto proboscídeo se llevan a cabo con animales 'domesticados' y de ellos, los más abundantes son los elefantes asiáticos. Y no es que el paquidermo asiático sea más dócil no, lo que sucede es que este animal ha sido 'domesticado' por varias culturas indochinas y en repetidas ocasiones. En cambio, los elefantes africanos no han tenido domadores dedicados (las personas en África se preocupaban más por otras cosas que por domesticar elefantes). Existen ensayos de domesticación de elefante africano por parte de domadores indios y todo indica que ambos son animales 'entrenables'.

Elefantes 'domesticados'. A la izquierda, elefantes africanos; a la derecha, elefantes asiáticos.

Podrá usted estar preguntándose ¿qué hace este mono hablándome de domesticación y entrenamiento cuando quiero saber de arte proboscídeo? Simple, saber de entrenamiento y "entrenabilidad" nos permitirá comprender mejor este hecho: los elefantes pintan, pero no son grandes artistas. Si usted no ha leído o visto nada sobre elefantes pintores, me permito ponerlo al día. Resulta que tanto el elefante africano como el asiático pintan cuadros. Así es, son 'amantes' de las artes plásticas inventadas por el hombre. Pero resulta que esta habilidad no surge en la naturaleza, sino que siempre 'aparece' en animales en cautiverio.

Ambas especies de elefantes pintan. Sin embargo, se le da preferencia al elefante asiático porque ellos llevan 'más tiempo en el negocio' y porque sus trompas con dos lóbulos les permiten manipular mejor el pincel.

Los primeros elefantes pintores eran artistas ocasionales y poco se sabe de sus orígenes pues sus obras se desarrollaban en circos y zoológicos sin ningún tipo de disciplina. La 'escuela artística' con más influencia en el mundo se desarrolló originalmente cuando al rededor de hace 24 años, muchos elefantes 'domésticos' de Tailandia se quedaron sin trabajo al ser reemplazados en el negocio de la tala de árboles por máquinas. Estos animales desocupados fueron entrenados por sus también desempleados dueños y hace 12 años comenzaron uno de los negocios más lucrativos de todos, las pinturas hechas por elefantes. El grupo de trabajo que lleva a cabo esta actividad lleva por nombre "The Elephant Art Gallery" (La Galería de Arte del Elefante) y consta de un grupo de 17  pintores paquidermos. Sus obras de arte están a la venta y actualmente se dedican a la concientización sobre la importancia de la conservación de elefantes.

Algunos de los artistas y obras de The Elephant Art Gallery.

Al poco tiempo, esta actividad se expandió y actualmente se lleva a cabo como un estimulante para elefantes en diversos zoológicos del mundo, con el objeto de evitar el exceso de estrés por el encierro, al tiempo que atraer visitantes y diseminar un poco la educación ambiental y difundir la importancia de conservar a los elefantes.

Pintores de zoológico, animales no entrenados que pintan para liberar el estrés. A la izquierda, un elefante asiático del zoológico de ZSL Whipsnade, en Inglaterra. A la derecha, un elefante africano del zoológico de Zoológico de las Planicies del Oeste de Taronga, en Australia. Note que los trazos son menos complejos que los creados por los elefantes de Tailandia.

El importante etólogo y zoólogo inglés Desmond Morris, autor de los best sellers "El mono desnudo" y "El zoo humano" en su columna del diario británico Daily Mail detalla una investigación breve al respecto. Morris concluye que los elefantes que son altamente diestros para pintar, llevan a cabo pinturas más complejas que las de los chimpancés -otros artistas no humanos-, dibujan árboles, flores, campos, elefantes y más. Desafortunadamente, esto no es más que un truco. No se sienta mal de haberse maravillado con el arte proboscídeo, el truco no está en que sea falso que los elefantes pinten, pues si lo hacen. El truco es que el elefante no ideó la pintura, sino que la lleva a cabo por entrenamiento. Uno de estos pintores no llevará a cabo más que la misma obra compleja una y otra vez, mientras que realizará trazos simples por inventiva propia.

Pinturas simples, hechas por los elefantes de The Elephant Art Gallery. Estas obras están a la venta  y son mucho menos complejas que las que se aprecian dos imágenes atrás.

Sin embargo, resulta que los elefantes que pintan por ocio y no por negocio sólo plasman líneas y abstracciones que no podemos entender. Quizá no signifiquen nada y sean líneas que guardan el mismo significado místico que las líneas que dibuja un niño aburrido en la arena de una playa o quizá y sólo quizá sean ideas elefantinas que aún no podemos o quizá no podremos comprender jamás. Ambas ideas son inspiradoras y nos suponen preguntas profundas que quizá no podamos responder.


FUENTES:
Morris, D. 2009. Can jumbo elephants really paint? Intrigued by stories, naturalist Desmond Morris set out to find the truth. Consultado el 28/04/2013. Disponible en línea: http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-1151283/Can-jumbo-elephants-really-paint--Intrigued-stories-naturalist-Desmond-Morris-set-truth.html


miércoles, 24 de abril de 2013

Notas cortas: Los embriones de dinosaurio más antiguos

Contrario a lo que se pudiera pensar, los huevos de dinosaurio son algo 'comunes'. Sin embargo, esta aparente abundancia de huevos se restringe al Cretácico tardío. Poco o nada se sabe de los huevos de los dinosaurios anteriores a este período. De los pocos ejemplos de huevos (y embriones) pre-cretácicos tenemos aquellos de terópodo (dinosaurio carnívoro) en la localidad de Paimogo, cerca de Lourinhã, Portugal. Estos datan del Jurásico tardío, de entre 157.3 y 145 millones de años. Existe otro ejemplo de huevos y embriones más antiguo, los de Massospondylus carinatus, descubiertos en la formación Elliot de Sudáfrica, datan del Jurásico temprano entre hace 192 y 186.8 millones de años. Esto los convertía en los huevos y embriones no controvertidos más antiguos de dinosaurio.

Arriba izquierda: nido del terópodo de Lourinhã. Arriba derecha: huevo con restos de embrión visible. Abajo: reconstrucción del huevo y embrión de este carnívoro portugués.

Arriba izquierda: nido de Massospondylus. Arriba derecha: huevos con embriones expuestos. Abajo izquierda: detalle de embrión. Abajo derecha: reconstrucción del embrión y del cráneo en vista dorsal y lateral.

Existe otro caso, el del enigmático Mussaurus patagonicus, descritos en 1979. Se trata de juveniles de sauropodomorfo (un "cuello largo") hallados en la formación Laguna Colorada, en la provincia de Santa Cruz, Argentina. Datan del Triásico tardío y tienen una edad estimada de 203.2 Ma. El problema con este saurio es que se conocen los restos de los huevos, pero no los huevos completos o los embriones. Lo que se conoce son crías jóvenes unas recién eclosionadas y otras ya un poco mayores, así como nidos pisoteados.

Arriba izquierda: cráneo de un Mussaurus recién eclosionado. Arriba derecha: esqueleto de un individuo recién eclosionado. Abajo izquierda: reconstrucción de un juvenil. Abajo derecha, cráneo de un juvenil.

Se acaba de publicar en la revista Nature un estudio en el que se describen los embriones y huevos de un prosaurópodo (un "cuello largo" primitivo) que data del Jurásico temprano de China, entre hace 190 y 197 millones de años. Según los autores del estudio, esta edad así como la composición faunística es similar a la de los huevos de la formación Elliot en Sudáfrica, donde se hallaron huevos de Massospondylus. Los autores atribuyen los huevos y embriones al género de prosaurópodo Lufengosaurus. Mediante el estudio de los tejidos óseos de estos bebés no natos, los investigadores concluyeron que estos se desarrollaban de forma muy rápida y que los embriones tenían actividad muscular dentro del huevo, actividad que los preparaba para caminar justo al salir del huevo. Esto podría revelar que los prosaurópodos de este tipo no tenían cuidado parental y que su estrategia reproductiva era producir muchos bebés en poco tiempo.

Embrión de Lufengosaurus de China. Uno de los más antiguos embriones de dinosaurios conocidos.

EVIDENCIAS:
- Estudio de huevos de dinosaurios
- Estudio de los estratos donde se encuentran estos huevos
- Estudio de los embriones dentro de los huevos
- Datación absoluta y relativa

FUENTES:
Bonaparte, J. F., & Vince, M. (1979). El hallazgo del primer nido de dinosaurio Triasicos,(Saurischia, Prosauropoda), Triasico superior de Patagonia, Argentina. Ameghiniana 16(1- 2):173-182.

Mateus, I., Mateus, H., Antunes, M. T., Mateus, O., Taquet, P., Ribeiro, V., & Manuppella, G. (1997). Couvée, oeufs et embryons d'un dinosaure théropode du Jurassique supérieur de Lourinhã (Portugal). Comptes Rendus de l'Académie des Sciences-Series IIA-Earth and Planetary Science, 325(1), 71-78.

de Ricqlès, A., Mateus, O., Antunes, M. T., & Taquet, P. (2001). Histomorphogenesis of embryos of Upper Jurassic theropods from Lourinhã (Portugal). Comptes Rendus de l'Académie des Sciences-Series IIA-Earth and Planetary Science, 332(10), 647-656.

Reisz, R. R., Scott, D., Sues, H. D., Evans, D. C., & Raath, M. A. (2005). Embryos of an Early Jurassic prosauropod dinosaur and their evolutionary significance. Science, 309(5735), 761-764.

Pol, D., & Powell, J. E. (2007). Skull anatomy of Mussaurus patagonicus (Dinosauria: Sauropodomorpha) from the Late Triassic of Patagonia. Historical Biology, 19(1), 125-144.

Reisz, R. R., Evans, D. C., Roberts, E. M., Sues, H. D., & Yates, A. M. (2012). Oldest known dinosaurian nesting site and reproductive biology of the Early Jurassic sauropodomorph Massospondylus. Proceedings of the National Academy of Sciences, 109(7), 2428-2433.

Reisz, R. R., Huang, T. D., Roberts, E. M., Peng, S., Sullivan, C., Stein, K., ... & Zhong, S. (2013). Embryology of Early Jurassic dinosaur from China with evidence of preserved organic remains. Nature, 496(7444), 210-214.

martes, 23 de abril de 2013

Notas cortas: Los dinosaurios carnívoros nadaban como aves

Poco sabemos de los hábitos concretos de muchísimas criaturas, pues estos comportamientos rara vez se fosilizan. Podemos asumir que algunas criaturas extintas hacían X o Y actividad porque observamos a sus parientes cercanos vivientes o porque lo inferimos con base en su anatomía. Uno de esos comportamientos es el nado. Se dispone en realidad de muy poca evidencia acerca del nado de los dinosaurios y sin embargo los vemos nadar en películas y documentales.

Dinosaurios nadando. A la izquierda, un Eustreptospondylus en la serie documental Paseando con Dinosaurios. A la derecha, un Spinosaurus en la película Jurassic Park 3. Ambas, reconstrucciones inadecuadas del nado en dinosaurios, pues no nadaban como cocodrilos, sino como aves.

En el caso de las evidencias fósiles de natación, sólo podemos recurrir a huellas en el fondo de algún cuerpo de agua. Este tipo de evidencia existe, pero es escasa y sólo se ha demostrado en repetidas ocasiones con dinosaurios terópodos (carnívoros bípedos). Tal es el caso de un conjunto de huellas halladas en la Cuenca Cameros de la Rioja, España, que datan del Cretácico temprano y de otro conjunto de huellas encontradas en la St. George, Utah, EUA, que datan del Jurásico temprano.

A la izquierda, reconstrucción de nado a partir de las huellas de España (modificado de Ezquerra et al. 2007). A la derecha, huellas de nado de EUA (modificado de Milner et al. 2006).

Estas evidencias representaban algunas pataleadas nadando es decir, no se sabía si los terópodos podían nadar más que un par de metros o si este 'nado' no era en realidad un intento desesperado de salir del agua caminando. La duda queda zanjada hasta ahora, pues se acaba de dar a conocer un rastro de huellas que demuestran que algunos terópodos podían nadar más de 15 m de forma sostenida. Las huellas proceden de la formación Feitianshan, en Sichuan, China, datan del Cretácico temprano y pertenecen a un dinosaurio carnívoro que medía 1 m de altura a la cadera. y cuya identidad específica es desconocida. Gracias a este descubrimiento sabemos que los dinosaurios carnívoros nadan desde hace millones de años casi de la misma forma en la que nadan sus descendientes, las aves y no como sus primos los cocodrilos.

A la izquerda, las huellas natatorias del dinosaurio de China. En medio, reconstrucción artística del dinosaurio que produjo dichas huellas (ilustración de Nathan E. Rogers). A la derecha, la flecha recta indica la posición de las huellas de nado del dinosaurio terópodo; la flecha curva representa un rastro de huellas de un saurópodo ("cuello largo") que caminaba al margen del cuerpo de agua.


EVIDENCIAS:
- Rastros de huellas.

FUENTES:
Ezquerra, R., Doublet, S., Costeur, L., Galton, P. M., & Pérez-Lorente, F. (2007). Were non-avian theropod dinosaurs able to swim? Supportive evidence from an Early Cretaceous trackway, Cameros Basin (La Rioja, Spain). Geology, 35(6), 507-510.

Milner, A. R., Lockley, M. G., & Kirkland, J. I. (2006). A large collection of well-preserved theropod dinosaur swim tracks from the Lower Jurassic Moenave Formation, St. George, Utah. The Triassic-Jurassic Terrestrial Transition. NM Mus Nat Hist Sci Bull, 37, 315-328.

Xing, L., Lockley, M. G., Zhang, J., Milner, A. R., Klein, H., Li, D., ... & Ebi, J. A new Early Cretaceous dinosaur track assemblage and the first definite non-avian theropod swim trackway from China. Chinese Science Bulletin, 1-9.


lunes, 22 de abril de 2013

Notas cortas: hembras gigantes

Es sabido que en muchos animales existe dimorfismo sexual. Este se presenta cuando hay diferencias entre los sexos, generalmente diferencias físicas como distintos colores, estructuras o simplemente una talla corporal distinta. En la mayoría de los vertebrados terrestres en los que se presenta el dimorfismo sexual el macho suele ser más grande que la hembra, aunque en ocasiones ocurre lo contrario: las hembras son las grandes y los machos los pequeñines. Este es el caso en varias especies de aves. A este dimorfismo se le denomina dimorfismo sexual invertido o DSI.

Dimorfismo sexual en aves. El macho es el más colorido y generalmente el más grande.

El más extremo de este DSI se presenta en las aves del género Dinornis, generalmente conocidas como moas gigantes. Estas aves fueron bastante diversas y existieron en diferentes tallas, pero la especie Dinornis giganteus fue la más altas de todas. Este grupo de paleognatas evolucionó en las islas de Nueva Zelanda y se extinguieron por acción humana hasta la década de 1500. Los machos de moa gigante pesaban entre 34 y 85 Kg, mientras que sus colosales señoras pesaban hasta 240 Kg. Esta diferencia inusual parecía ser el caso más extremo de DSI y hasta hace poco se puso en cuestión con herramientas científicas.

Dinornis maximus a escala. A la derecha se presenta una hembra de tamaño normal con su macho. A la izquierda una mujer de tamaño normal y a su derecha, un hombre escalado al dimorfismo que presenta la moa, un verdadero y auténtico llaverito.

Dos investigadores del Instituto de Zoología de la Sociedad Zoológica de Londres publicaron este mes un artículo en la revista "Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences" un estudio para probar si este DSI era realmente inusual. Usando datos de masa corporal de tinamúes y otras aves primitivas no voladoras generaron un modelo matemático que arrojó como resultado algo inesperado. Este dimorfismo extremo está en los límites "normales" de otras aves, lo que sucede es que se exagera por el tamaño colosal de estas aves. Los autores concluyen además que las hembras de las moas gigantes tenían más cambios evolutivos que los machos ya que eran estas las que seleccionaban a sus parejas y las hembras más grandes eran las que tenían más descendencia.


EVIDENCIAS:
- Restos de moas de distintas tallas
- Sexado de los restos
- Estimaciones de masa corporal
- Modelos matemáticos

FUENTE:
Olson, V. A., & Turvey, S. T. (2013). The evolution of sexual dimorphism in New Zealand giant moa (Dinornis) and other ratites. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 280(1760).

martes, 16 de abril de 2013

Alienos nomina: La niña y el dragón

Esta es una nueva sección en el blog. Su finalidad es dar a conocer nombres 'raros' de algunos bichos, su significado etimológico y algunas de las cualidades de su dueño. Espero sea de su agrado.

Este año se publicó en la revista de libre acceso PLoS ONE, la descripción de una nueva especie de pterosaurio.

Su taxonomía es la siguiente:

Orden: Pterosauria
   Suborden: Pterodactyloidea
      Superfamilia: Azhdarchoidea
         Familia: indet.
            Género: Vectidraco
               Especie: V. daisymorrisae

Reconstrucción artística de Vectidraco daisymorrisae. Ilustración de Mark P. Witton.

La etimología de su nombre es:

Vectis (latín): El nombre que le daban los Romanos a la Isla de Wight.
Draco (latín): Significa literalmente 'dragón'.
Daisymorrisae (latinizado): De Daisy Morris.

Vectis + Draco = Vectidraco (Dragón de la Isla de Wight) + daisymorrisae (de Daisy Morris).

Vectidraco daisymorrisae: Dragón de la Isla de Wight de Daisy Morris.

Su nombre hace honor a Daisy Morris, la niña que encontró los restos de este pterosaurio en 2008 cuando tenía 5 años de edad.

Izquierda, Daisy Morris a la dad de 5. Dercha, Daisy Morris en la actualidad.

Esta especie vivió entre hace 130 y 122.46 millones de años, durante el Cretácico temprano. Sus restos proceden de la formación Vectis, del grupo Wealden; una caliza que se formó en un ambiente terrestre. En esta misma formación se han encontrado restos de Istiodactylus latidens, un pterosaurio de otra familia. Y en general, esta isla es famosa porque durante el Cretácico albergó toda una gama de dinosaurios insulares, la mayoría enanos y uno que otro gigante raro.

Un grupo de Istiodactylus latidens, alimentándose de los restos d un dinosaurio. Istiodactylus fue vecino de Vectidraco. Ilustración d Mark P. Witton.

El holotipo de este reptil volador es el NHMUK PV R36621, consta de una pelvis parcial y vértebras sacras asociadas.

Vectidraco daisymorrisae. Arriba, izquierda: ubicación actual del sitio de hallazgo de esta especie. Arriba, dercha: lugar donde habitaba Vectidraco durante el Cretácico temprano. Abajo, izquierda: holotipo de Vectidraco en distintas vistas, arriba izquierda, vista lateral izquierda; abajo izquierda, vista lateral derecha; derecha, vista ventral con la parte posterior arriba. Abajo derecha: silueta hipotética de Vectidraco con los restos conocidos en negro.

Si bien, pertenece a la superfamilia Azdarchoidea, no pertenece con seguridad a la familia de gigantes del Cretácico tardío, los Azdarchidae, cuyos máximos representantes eran los más grandes pterosaurios del mundo. Los autores de su descripción suponen que era probablemente similar a Tapejara, un miembro de la familia Tapejaridae, que está incluida en la superfamilia Azdarchoidea, pero que contiene saurios volantes de tamaños medios a pequeños. Con más restos se clarificarán estas dudas.


FUENTES:

lunes, 15 de abril de 2013

Notas cortas: ¿Asteroide o cometa?

Cuando hablamos de la extinción de los dinosaurios, salta inmediatamente la teoría de los Álvarez. Esta es la famosa teoría del impacto de un asteroide contra la tierra en el límite del Cretácico y del Paleogeno. Recuerde estimado lector que teoría en ciencia no es una conjetura, es una explicación de un fenómeno que carece de modelo matemático (por la complejidad de los factores tratados) y que está soportada por evidencias. Tal es el caso de la teoría del impacto extraterrestre que presuntamente eliminó a los dinosaurios.

A la izquierda, Luis Álvarez. A la derecha, Walter Álvarez. Los autores de la teoría de la extinción de los dinosaurios a causa del impacto de un cuerpo extraterrestre. Fotografía del Lawrence Berkeley National Laboratory.

Enumerando las evidencias tenemos: un enorme cráter de ~180 Km de diámetro en la península de Yucatán, México; cuarzo de choque (producido cuando un cuerpo extraterrestre impacta y deforma de forma particular este mineral); sedimentos con acumulación de material eyectado, que incluye tectitas (gotas de roca fundida que se forman al reingreso de material eyectado tras un impacto); anomalías gravitatorias en el sitio (que revela la forma y dimensiones de los múltiples anillos en el cráter), evidencia de asentamientos (tipo de sedimento que se forma en una cuenca al colapsar por inestabilidad del material, en el caso de evidencia de impacto, este material revela que los lados del cráter colapsaron al interior); evidencia de sedimentación catastrófica (con materiales removidos de su sitio original por fuerzas literalmente "fuera de este mundo"), evidencia de tsunamis en las cercanías del sitio de impacto y el archifamoso iridio (un metal que es raro en la tierra, pero que abunda en asteroides y otros cuerpos extraterráqueos).

Evidencias de impacto. A) el cráter de impacto, B) cuarzo de choque de Chicxulub, C) sedimentos con material eyectado de Chicxulub, D) tectitas de Haití, E) imagen mejorada del mapa gravitrométrico del cráter, F) sedimentos de asentamientos, G) sitios con sedimentación catastrófica, H) evidencia de tsunami en el río Brazos e I) la capa de iridio en el límite K/T.

Todo apunta a un impacto, pero casi nadie se había cuestionado sobre el responsable. Casi siempre se asume que fue un asteroide. Hace poco, durante la Lunar and Planetary Conference (Conferencia Lunar y Planetaria) llevada a cabo el 22 de Marzo de 2013, dos investigadores: Jason Moore y Mukul Sharma del Departamento de Ciencias de la tierra del Dartmouth College, EUA, han puesto en duda esa aseveración. Ellos han recopilado casi toda la información sobre niveles de iridio en la capa del K/T al rededor del mundo y encontraron que los niveles no son constantes y que en realidad son bastante bajos. Para explicar esta discrepancia, los investigadores propusieron que fue un cometa y no un asteroide el responsable del impacto. Ellos señalan que los cometas tienen mayor fuerza de impacto, pues viajan a velocidades mayores y que uno con un núcleo rocoso (casi todos los cometas están hechos de hielo) cargado de iridio es el responsable del impacto K/T. Futuros estudios podrán arrojar más luz sobre este evento y desvelar al responsable.


FUENTE:
Dartmouth College (2013, April 4). A comet, not an asteroid, may have killed the dinosaurs, experts propose. ScienceDaily. Consultado el 15 de Abril de 2013, en: http://www.sciencedaily.com­ /releases/2013/04/130404122409.htm?utm_source=feedburner&utm_medium=email&utm_campaign=Feed%3A+sciencedaily%2Ffossils_ruins%2Fpaleontology+%28ScienceDaily%3A+Fossils+%26+Ruins+News+--+Paleontology%29


sábado, 13 de abril de 2013

¿Sabías que? Cebras 3


¿Sabías que las cebras son animales negros con franjas blancas?

Este es el capítulo final de ¿sabías que? con cebras, me permito anunciar que las series de ¿sabías qué? tendrán tres partes, una con las especies, otra con su evolución y la final con un tema sorpresa. Espero que este sea de su agrado. Para ver las partes anteriores puede hacer clic enseguida: parte 1, parte 2.

Seguramente y a más de uno le ha asaltado la duda ¿son las cebras animales blancos con franjas negras o negros con franjas? Aunque a varios les pudiera resultar cómica esta interrogante, en realidad fue un problema científico durante décadas. Desde el advenimiento de la embriología, esta pregunta pudo ser contestada, paradójicamente hace muy poco.

La cebra Marty, de la película Madagascar se hacía la pregunta de preguntas sobre el color de las cebras. © Dreamworks, 2005.

La visión de los nativos africanos es que las cebras son animales negros con franjas blancas y la visión occidental (desde que se conocen estos animales) es que son blancos con franjas negras. Estas visiones coinciden con el color de piel de sus postulantes sin embargo, como especie teníamos la enorme curiosidad de saber cuál era la realidad. Según una hipótesis del origen de las cebras, estas eran animales blancos y desarrollaron las franjas negras. Dos de los puntos fuertes de esta hipótesis era que un animal negro no podría sobrevivir en las llanuras debido a la insolación; el problema era que no consideraba que los ancestros de las cebras no eran negros, sino de un color café o gris, similar al de sus parientes, los asnos y onagros. El otro punto era que los vientres de las cebras eran blancos y por ello, el color de fondo era blanco.

Según la visión tradicional occidental, el ancestro de las cebras no pudo haber sido un animal negro debido a las implicaciones de regulación de temperatura que implicaría tener pelaje negro en la sabana africana. En la imagen, un Eqqus africanus asinus, el burro o asno doméstico.

Gran parte de los trabajos que clarificaron el verdadero color de fondo de las cebras provinen del embriólogo irlandés J. B. L. Bard, que en la década de los 80's examinó el proceso de desarrollo embrionario de estos équidos y descubrió que los embriones eran negros y que después desarrollaban las características franjas blancas, que incluían el vientre del mismo color, lo cual suponía el fin del debate sobre el color de fondo real de estos equinos. Sus estudios concluyeron que las rayas se desarrollaban entre los 21 y los 35 días, dependiendo de la especie de cebra y que las franjas blancas son zonas del pelaje donde los genes que son responsables de la producción de melanina (el pigmento que da el color negro en cantidades abundantes) se silencian de forma normal.

Desarrollo embrionario de las rayas de las cebras en las tres especies modernas.

Otra de las fuentes de evidencia que sugieren el fondo negro proviene del nacimiento de cebras anormales. Estos especímenes que de una u otra forma tuvieron errores durante el desarrollo del patrón del pelaje revelan un fondo negro salpicado por puntos blancos. Hoy en día existen varios reportes de avistamientos de estos individuos en la naturaleza.

Izquierda, cebra con franjas blancas mal formadas fotografiada en el Parque Nacional Nairobi, Kenya en 2009. Derecha, cebra con puntos blancos que proceden de malformaciones de las franjas blancas, fotografiada en Botsuana en 1967. Tomado de environment.ucla.edu.

Además, considermos al Cuaga (Equus quagga quagga), una subespecie extinta de la cebra común. Esta "medio-cebra" nos proporciona evidencias que sugieren que en realidad el color de fondo ancestral de las cebras no es negro sólido, sino una especie de rojo. Si miramos de cerca a una cebra, notaremos de inmediato que en realidad el negro no es tan negro y que entre más joven el animal, más rojizo es. Si seguimos la ley biogenética entenderemos que "la ontogenia recapitula la filogenia", es decir, el desarrollo de un organismo reconstruye en cierta medida el desarrollo evolutivo de su grupo y en las cebras este parce ser el caso con su color.


Cebras rojizas. A) Equus quagga quagga, fotografiado vivo en el zoológico de Londres en 1870. B) E. q. quagga disecado y con el color que tuvo en vida, algo desvanecido; ejemplar en exposición en el Museo de Historia Natural de Londres. C) Pintura de 1793 de un E. q. quagga, por Nicolas Marechal. D) Ejemplar rojizo de la cebra de montaña, E. zebra. E) Ejemplar rojizo de la cebra común, E. quagga y F) Ejemplar rojizo de cebra de Grevyi, E grevyi.

Pero ¿por qué tres especies de équidos son rayados? ¿qué mecanismo genético pudo generar tal convergencia? Según el principio de parsimonia que se resume con la frase "la explicación más simple es generalmente la correcta", se generó la hipótesis que postula lo siguiente: el ancestro común de todos los équidos modernos era rayado como una cebra o al menos en gran parte. Y los análisis genéticos con las especies de equinos modernos revelan que el mecanismo genético de generación de franjas está arraigado en todos ellos, sólo que en la mayoría, los genes que controlan la aparición de rayas están inhibidos. Esto tiene una consecuencia importante: en vez de considerar  las cebras como caballos o asnos rayados, debemos considerar a los asnos, onagros y caballos como cebras sin rayas.

Árbol evolutivo de los équidos vivientes.

Ahora surge la pregunta obvia, ¿para qué sirven las rayas? Existen muchas hipótesis, casi todas tienen que ver con los depredadores como leones y otros grandes gatos. Según estas ideas, las rayas sirven para confundir la vista del depredador y que no sepa distinguir organismos individuales. Suena bien, pero surge un problema, cuando las cebras no eran totalmente rayadas ¿cómo se funcionaba esta defensa? O bien, ¿cómo es que el quagga sobrevivía sin estar completamente rayado y cómo le hacen los burros, asnos, onagros y caballos sin rayas? Al parecer estamos viendo con el lente al revés. Esta función de protección parece ser una consecuencia de las rayas, no la razón de su origen.

Izquierda, cebras de montaña en manada. Derecha, cebra de Grevyi en solitario.

Un equipo de investigadores descubrió en 2012 que la razón de las rayas de las cebras puede tener más que ver con los tábanos que con los leones u otros depredadores. En síntesis, la luz rebota en un équido de color uniforme de forma uniforme y esto resulta sumamente atractivo para los tábanos (unas moscas chupasangre que "pican" realmente horrible y que transmiten parásitos microscópicos), mientras que en las cebras produce un patrón de dispersión de luz que no resulta atractivo para estos moscardones voraces. Así, el evitar a estos bichos y las enfermedades que transmiten pudo haber sido un mecanismo de selección más potente que el de los depredadores, después de todo consideremos lo siguiente: donde han vivido los caballos y cebras siempre hay moscardones, pero no siempre leones y la cebra de Grevyi vive en solitario, al no formar manadas como las otras, sus rayas le son de muy poca utilidad para despistar leones.

Izquierda, experimento con diferentes patrones de color para observar si los tábanos preferían ciertos patrones. Derecha, patrón de luz polarizada en una cebra, note que el patrón no es uniforme.

Así que ya lo sabe estimado lector. Las cebras son negras con franjas blancas, el color original no era negro, sino rojizo. Los asnos, onagros y caballos son en realidad cebras sin rayas. Las franjas sirven para confundir leones y otros depredadores, pero originalmente surgieron como defensa anti-tábano. Sin duda la historia natural de estos équidos es interesante y compleja. Aprender sobre ellas nos lleva a aprender de otros équidos y a hacernos preguntas interesantes sobre ellos, sin duda su estudio dista de terminar o dejar de ser importante.


FUENTES:
Prothero, D. R., & Schoch, R. M. (2003). Horns, tusks, and flippers: the evolution of hoofed mammals. Johns Hopkins University Press.
Egri, Á., Blahó, M., Kriska, G., Farkas, R., Gyurkovszky, M., Åkesson, S., & Horváth, G. (2012). Polarotactic tabanids find striped patterns with brightness and/or polarization modulation least attractive: an advantage of zebra stripes. The Journal of Experimental Biology, 215(5), 736-745.

viernes, 12 de abril de 2013

Notas cortas: historia de un camarón anómalo

Este es el último tema en esta semana de "quiero saber más". Daremos continuidad a "nuevo bicho, cerebros y patitas en la boca" (clic para ver tema).

Existe un grupo cuya afiliación taxonómica es incierta, es la clase Dinocaridida (los "camarones terribles"). A veces se les sitúa como un grupo basal de artrópodos y otras veces como parientes de los "gusanos aterciopelados" (filo Onychophora) y de los "ositos de agua" (filo Tardigrada). Sea cual sea su estatus, estos animales tienen una historia impresionante. El primer género descrito fue Anomalocaris, cuyo nombre significa "camarón anómalo". Sus restos fueron hallados en Canadá en 1886 y fue descrito en 1892 por el paleontólogo canadiense J. F. Whiteaves como un tipo de crustáceo sin cabeza. Después de todo, los únicos restos parecían eso, un crustáceo truncado. En 1911 el paleontólogo estadounidense C. D. Walcott unió un apéndice similar al de Anomalocaris al cuerpo de un bicho llamado Sidneyia, a este se le conoció como "apéndice F"Ese mismo año, Walcott nombró varias especies de pepinos de mar, entre ellos destacaba uno que tenía una especie de boca difusa, lo llamó Laggania y tiempo después se reinterpretó como una esponja. Ese 1911 fue muy prolífico y Walcott nombró una especie de medusa, del mismo yacimiento donde halló a Sidneyia, Laggania y el apéndice similar a Anomalocaris, Burguess Shale; la llamó Peytoia y era una medusa rara pues más parecía una rebanada de piña o ananá que una medusa.

A) El apéndice Anomalocaris y su reconstrucción como bicho completo debajo. B) Sidneyia con los apéndices F según la reconstrucción de Walcott. C) Laggania como una esponja. D) Peytoia como una medusa similar a una rebanada de piña o ananá.

Nadie sospechaba de la conexión entre un "camarón", una esponja (otrora pepino de mar) y una medusa. Resulta que en realidad todos eran partes malinterpretadas de un único diseño corporal. En 1978 el paleontólogo inglés S. C. Morris estuvo cerca de descubrir que Laggania y Peytoia eran el mismo animal, pero desechó la idea y publicó que la medusa se había fosilizados por accidente encima de la esponja. En 1982 Morris estudió a detalle el fósil de "fruta tropical" de Peytoia y concluyó que de ser un medusoide, sería único en su tipo, pero no estaba seguro. En 1979 el paleontólogo Irlandés Derek E. G. Briggs estudió a Anomalocaris y el extraño apéndice F de Sidneyia y concluyó que Anomalocaris era un apéndice, no la parte trasera del cuerpo de un bicho tal y como lo era el apéndice F de Sidneyia y que este último no pertenecía a Sidneyia, sino que junto con Anomalocaris, formaba parte de un bicho mayor ¡de hasta 1 m de largo! Algo increíble, pues los animales del Cámbrico apenas superaban los 10 cm de largo. Supuso erróneamente que eran parte de un mismo bicho, pero comenzaba a acercarse al misterio, lo que ni Briggs ni nadie sabía, era que el cuerpo de Anomalocaris ya se conocía.

De izquierda a derecha, los paleontólogos S. C. Morris, Derek E. G. Briggs y Harry B. Whittington, pioneros en el estudio de la verdadera identidad de Anomalocaris.

En 1981 el paleontólogo británico Harry B. Whittington abrió un cajón que contenía los restos bastante maltratados de un animal inusualmente grande, quizá una Laggania y decidió 'excavarlo'. Se llevó menuda sorpresa al descubrir que había un ejemplar de Anomalocaris bien fijado a un extremo, ¡había descubierto el misterioso cuerpo de este camarón que había predicho Briggs! Entonces, en un acto de colaboración impresionante, Whittington llamó a Briggs y juntos se pusieron a 'excavar' otro ejemplar de colección que "accidentalmente" tenía una Peytoia fijada a una Laggania. ¡Oh sorpresa! Descubrieron que en este había un "apéndice F". Y en otro ejemplar, se presentaba en lugar del apéndice F, un Anomalocaris. Habían descubierto la verdadera identidad de dos géneros de una única familia de bichos raros: Laggania y Anomalocaris. Esta era sólo la punta del iceberg de los anomalocáridos, lo mejor estaba por venir.

Reconstrucción adecuada del cuerpo de Anomalocaris y sus componentes quiméricos. Imagen tomada de naukas.com.


FUENTE:
Gould, S. J., & Shale, B. (1994). La vida maravillosa. RBA.

jueves, 11 de abril de 2013

Notas cortas: otro tiburón raro

En esta semana de "quiero saber más", daremos continuidad al tema pasado "la nueva cara de Helicoprion" (clic para ver).

Existe un orden de tiburones extintos y arcaicos, llamado Symmoriiformes. Este contiene tiburones primitivos con una forma corporal similar a la de Cladoselache, el más antiguo de los tiburones conocidos. Si bien se piensa que este grupo es parafilético, dentro de él encontramos varias rarezas, de las cuales hablaremos de una en particular.

Tiburones simiformes y Cladoselache. A) Symmorium por Dmitry Bogdanov. B) Falcatus falcatus por Smokeybjb. C) Stethacanthus productus por Dmitry Bogdanov. C) Cladoselache, el más antiguo de los condrictios, por Vladimir Nikolov.

Stethacanthus fue un género de tiburón simórido que contiene al menos 11 especies, mismas que vivieron desde el Devónico tardío al Pérmico temprano. Su rango de distribución fue bastante extenso, habitaron lo que se convertiría en Laurasia (Norteamérica, Europa, Asia) en mares poco profundos. La especie que cuenta con el mayor número de registros es Stethacanthus altonensis, una de las primeras en ser nombradas, ya que junto con S. depressus, recibió su nombre en 1875 bajo el nombre genérico Physonemus.

Distribución conocida de Stethacanthus a través del tiempo.

Resulta curioso que en diversos sitios y libros se presenta un esqueleto de este tiburón, cuando no se conoce ninguno. De hecho, el fósil de Stethacanthus que se presenta, es de una especie de la misma familia: Akmonistion zangerli. Este fue descrito apenas en 2001 y desde entonces le ha pasado su imagen a su primo incompleto para que este aparezca en documentales y libros. Lo bizarro de estos tiburones yace en que poseían unas extrañas aletas dorsales, que en su parte superior estaban aplanadas y ¡portaban dientes! Estas aletas estaban sostenidas por hueso y no por cartílago como en el resto. Aunado a esto, estos condrictios tenían dientes similares a los de la aleta ¡en la cabeza! Se ha especulado sobre su función, pero hasta hoy nadie está seguro para qué usaban estas estructuras estos pequeñines de apenas 65cm de largo.

Akmonistion zangerliArriba, izquierda: distribución conocida. Abajo, izquierda: reconstrucción de cuerpo completo. Arriba, derecha: dibujo a cámara lúcida del esqueleto HMV 8246. Abajo, derecha: fósil en metanol del espécimen HMV 8246.


FUENTE:
Coates, M. I., & Sequeira, S. E. K. (2001). A new stethacanthid chondrichthyan from the Lower Carboniferous of Bearsden, Scotland. Journal of Vertebrate Paleontology, 21(3), 438-459.

miércoles, 10 de abril de 2013

Notas cortas: las evidencias más antiguas de vida en la tierra

Esta es semana de "quiero saber más". En esta ocasión continuaremos con el hilo argumental de "Biomoléculas antiguas" (clic para ver entrada).

Mucho se dice sobre la fecha de origen de la vida en la tierra, pero en realidad gran parte de la información procede de una especie de "leyenda urbana", inspirada claro en hechos científicos. Se dice en institutos de educación superior, en libros de texto y documentales, que la vida en la tierra tiene unos 3,000 o 3,500 millones de años. Para familiarizarnos en notación científica y para no escribir tantos ceros, un millón de años se representa con la unidad Ma (Mega annum) y un millar de millones de años con la unidad Ga (Giga annum); explico esto porque es la terminología estándar en ciencia y la que usaré en esta y otras entradas. Volviendo al tema ¿qué tienen de malo estas fechas? Simple, que están desactualizadas.

La escala de años en geociencias y sus equivalencias.

Las bacterias son los bichos más antiguos que aún viven y las evidencias más antiguas de vida son de bacterias u organismos "bacteriformes" a los que llamaremos bacterias, pero con precaución. La evidencia más antigua de cuerpecillos de bacterias (o mejor dicho de sus colonias llamadas estromatolitos) data de hace ∼3 Ga (ver fuente 1) y es incontrovertible, pues no se pueden reproducir de forma inorgánica cualidades morfológicas microscópicas y una geoquímica orgánica. Pero existen evidencias más antiguas, evidencias que datan de ∼3.5 Ga (ver fuente 2). Se trata de varios filamentos que han sido interpretados como cianobacterias filamentosas. El problema con estas evidencias es que no han pasado la prueba de fuego: demostrar que son estructuras que no pudieron haberse formado de forma abiótica. Y por ello están encerradas en un acalorado debate.

Esquema de los hábitats plausibles para la primer vida de la tierra. Modificado de Brasier et al. 2006.

Debido a que muchas de las rocas de esta edad han sido deformadas al paso de los eones (literalmente), son raras las que poseen fósiles corpóreos sin deformar. Por ello los científicos recurrieron a otra fuente de información: la evidencia geoquímica. Con ella se logró identificar evidencia de vida hace ∼3.8 Ga (ver fuente 3). La evidencia procede del análisis de isótopos estables de carbono y de la inusual presencia de carbono "ligero" en la roca, lo que revela actividad biológica. Sin embargo, esta evidencia ha sido controvertida y desechada por algunos científicos. Otras evidencias geoquímicas incontrovertibles, muestran que la vida data de al menos ∼3.5 Ga (ver fuente 3).

Supuestos microfósiles de hace 3.5 Ga. Tomado de Schopf (1993).

Consideremos que la tierra existe desde hace ∼4.6 Ga, que se solidificó hasta hace ∼4.4 Ga, que el agua vino al planeta y que apareció de forma líquida en cantidades copiosas hasta hace ∼4 Ga y finalmente, que la etapa de bombardeo tardío por meteoritos cesó hasta hace unos ∼3.85 Ga. ¿Cuánto tiempo queda para que la vida apareza? Siendo muy conservadores diremos que entre 350 y 850 Ma. Siendo radicales diremos que entre 50 y 350 Ma. Cualquiera de las dos opciones supone que la vida apareció casi al instante en este planeta. Sin duda algo muy impresionante. El tiempo y futuras investigaciones nos lo dirán con más seguridad.

En resumen:
1) Los fósiles incontrovertibles más antiguos son de hace unos 3 Ga.
2) La evidencia geoquímica de vida más antigua e incontrovertible es de hace unos 3.5 Ga.
3) Los supuestos fósiles más antiguos son de hace 3.8 Ga.
4) La supuesta evidencia geoquímica más antigua es de hace 3.8 Ga.


FUENTES:
1. Brasier, M., McLoughlin, N., Green, O., & Wacey, D. (2006). A fresh look at the fossil evidence for early Archaean cellular life. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 361(1470), 887-902.

2. Schopf, J. W. (1993). Microfossils of the Early Archean Apex chert: new evidence of the antiquity of life. Science, 260(5108), 640-646.

3. Schopf, J. W. (2006). Fossil evidence of Archaean life. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 361(1470), 869-885.

lunes, 8 de abril de 2013

Notas cortas: Los artiodáctilos no existen

Esta será semana de "Quiero saber más", este tema está relacionado con el anterior "leopardo, el león que no es león" (clic para ver).

Un grupo natural es aquel que incluye a todos los descendientes de un único ancestro común, este tipo de agrupaciones son las que se buscan identificar, pues nos proporcionan mucha información valiosa y reflejan lo que ocurrió con la evolución de estos grupos. En contraposición, tenemos los grupos que son polifiléticos, que son aquellos que tienen distintos ancestros comunes y también tenemos a los grupo parafiléticos, que no incluyen a todos los descendientes de un único ancestro común. Estos últimos son grupos no válidos y su uso debe ser eliminado.

Grupos mono, poli y parafiléticos. En rojo, el grupo considerado, arriba su nombre, la barra negra representa el ancestro común natural. Caso 1, Carnivora: el grupo completo se llama Carnivora e incluye a todos los descendientes de un único ancestro común. Caso 2, Feliformia: el grupo se forma agrupando por similitud morfológica a los gatos y comadrejas en el suborden Feliformia; en el caso del gato está correcto, pero la comadreja es en realidad un caniforme y desciende de otro ancestro, distinto al del gato. Caso 3, Caniformia: se incluyen a los osos y perros en el grupo, lo cual es correcto, pero nos olvidamos de la comadreja, que es un caniforme, por lo que el grupo queda 'incompleto' y se denomina parafilético.

En el caso de los artiodáctilos (Orden Artiodactyla), se incurre en una de esas faltas. Desde hace ya varios años que se sabe que las ballenas son parientes cercanos de este grupo de ungulados, pero casi por doquier se maneja la versión que sugiere que las ballenas y sus parientes primitivos forman una rama externa de diversificación dentro del grupo llamado Cetartiodactyla, por lo que no descienden de artiodáctilos, sino que son sus parientes cercanos. Esto implica que podemos seguir usando los órdenes Cetacea (que incluye a todos los cetáceos extintos y modernos) y Artiodactyla (que incluye a todos los bichos con pezuñas pares, extintos y modernos) de forma separada. Bueno, eso es una mentira gigantesca.

Hipótesis que implica que las ballenas son el grupo externo de los artiodáctilos y que por ende hace válido al grupo Artiodactyla, lo cual es una mentira que se da y no se mira.

En realidad los cetáceos son descendientes directos de artiodáctilos, pero no se confunda estimado lector, no estoy diciendo que descienden de algún grupo de artiodáctilos moderno o peor aún, ¡de vacas! Las primeras ballenas descienden de un tipo de artiodáctilo, no de un ancestro que artiodáctilos y ballenas tuvieron en común. O dicho de otra manera: las ballenas están bien metidotas en el grupo llamado Artiodactyla. ¿Qué implica esto? Simple, Cetacea es un grupo natural que puede seguir siendo usado, pero Artiodactyla NO. Pues este es un grupo parafilético, al ser nombrado sin incluir cetáceos. Por ello el nombre correcto del grupo es Cetartiodactyla.

Hipótesis válida de asignación de Cetartiodáctilos. De esta forma, sólo los cetáceos siguen siendo válidos y la única forma en que los artiodáctilos son válidos sería ignorando al grupo llamado Whippomorpha.


FUENTE:

viernes, 5 de abril de 2013

Notas cortas: ballenas enanas ¿fósiles vivientes?

Los cetáceos modernos se dividen en dos grupos, los odontocetos (Odontoceti) o cetáceos con dientes, que incluyen cachalotes, orcas, delfines, marsopas, etc. Y los misticetos (Mysticeti) o cetáceos desdentados, que incluyen a todas las ballenas con barbas o ballenas verdaderas. Los misticetos se originaron en el Eoceno tardío y en ese entonces aún tenían dientes, mismos que coexistían con barbas. Este grupo de ballenas se volvió gigante para principios del Oligoceno y en la actualidad son los mamíferos (y los animales) más grandes que existen en el planeta, algunos más pesados que el más pesado de los dinosaurios.

Llanocetus es una de las ballenas con barbas más antiguas que se conocen.

Sin embargo no siempre fue así y de hecho, existieron misticetos pequeños. Es el caso particular de las familias primitivas Aetiocetidae (~3.3 m) y Mammalodontidae (~2.5 m); así como de la familia avanzada Cetotheriidae (2 - 6 m). Esta última familia consta de 14 géneros y es una de las tres familias existentes de ballenas y se creía extinta desde el Plioceno tardío, hasta que en 2012 se reconoció una especie moderna como perteneciente a esta familia. Entre la actualidad y los fósiles más jóvenes conocidos de cetoterios había un hueco de 3 millones de años.

Herpetocetus, una ballena de la familia Cetotheriidae. Ilustración de la ballena de Robert Boessenecker.

Este mes se publicó un artículo en la revista Naturwissenschaften (ciencias exactas y naturales) un artículo donde se reporta el hallazgo de fósiles de un cetoterio del Pleistoceno medio  de la formación Falor, al norte de California, la nueva ballena corresponde al género Herpetocetus y rellena el hueco del registro de cetoterios situándose hace unos 700,000 años. Este descubrimiento supone un gran avance para el estudio de la evolución de las ballenas barbadas y seguramente habrá más como este en el futuro.

Rango geológico de Herpetocetus (en negro el nuevo rango del Plio-Pleistoceno). Imagen modificada de Robert Boessenecker.



EVIDENCIAS:
- Análisis filogenéticos.
- Análisis bioestratigráficos.
- Anatomía comparada.

FUENTE:
Boessenecker, R. W. (2013). Pleistocene survival of an archaic dwarf baleen whale (Mysticeti: Cetotheriidae). Naturwissenschaften, 1-7.

jueves, 4 de abril de 2013

Más y menos evolucionado

Uno de los tópicos más recurrentes, en lo que respecta a evolución biológica es la "cantidad de evolución" que tienen algunas especies en particular, se suele indicar bajo las palabras pegajosas "más evolucionado" o "menos evolucionado". Suena excelente para películas y la prensa, pero ¿Es cierto que hay bichos más y menos evolucionados? Y si es así, ¿Cómo podemos medir estas diferencia en la evolución?

Homo sapiens, la simpática criatura que cree ser la más evolucionada del planeta.

Como ya habrá notado estimado lector, hay un pequeño problema al decir si alguna especie está más o menos evolucionada que otra, tenemos que medir la evolución. Olvidemos por un momento la precaria situación de los conceptos de especie y concentrémonos en la evolución y su cuantificación. Para simplificar las cosas y no acabar con un profundo dolor de cabeza, tomemos en cuenta sólo a los organismos eucariontes (no crea que desprecio a los procariontes, es sólo que son más complejos de lo que parece y su tratamiento tomaría mucho más tiempo). Y hagamos las cosas aún más simples: consideremos sólo un concepto válido de evolución biológica, que sea este: "cambio en la frecuencia de los alelos de una población a lo largo de las generaciones".

Qué es y qué no es un alelo.

Dicho de esta manera, la evolución no es otra cosa que el cambio en la proporción de formas alternativas del mismo gen. Supongamos que en una población de palomas, existe un alelo que codifica para el color de las plumas del dorso del ave, uno genera espaldas claras y otro espaldas obscuras (obviemos cuál es recesivo y cuál dominante). El alelo claro está en una proporción de 60% y el obscuro en una proporción de 40%. Supongamos que aparece en escena una especie de halcón que caza desde el aire y que avista más fácilmente a las palomas de espalda clara que a las de espalda obscura. Al paso de las generaciones y gracias a la reproducción diferencial, tendremos que ahora el alelo de espalda clara está en una proporción de 45% y que el alelo de espalda obscura está en una proporción de 55%. Esto es evolución. Tengamos algo claro, la transformación de unas especies en otras no es evolución; a ese proceso se le llama especiación y es sólo parte de la evolución.

Ejemplo de cambio de frecuencias alélicas según el ejemplo aquí presentado.

Sabiendo que evolución es el cambio de frecuencias de alelos, ¿Cómo sabemos si una especie es más evolucionada que otra? En teoría es simple, contamos cuántos cambios de frecuencias ha tenido la especie "X" y cuántos la especie "Y" y acorde a ello establecemos cuál es más evolucionada. En la práctica es casi imposible, pues para medir los cambios de frecuencias debemos conocer y rastrear toda la genealogía de los bichos a comparar. Y dado que todos los seres de la tierra tenemos al menos 3,500 millones de años de legado y que no tenemos una máquina del tiempo para ir y ver cómo eran las frecuencias de cada alelo, de cada gen, de cada población de cada especie durante esos tres mil millones y medio de años, simple y llanamente: no tenemos ni idea de qué criatura es más evolucionada que otra.

Versión simplificada del árbol de la vida en la tierra. Tomado de "Tree of Life Web Project".

Usted podrá pensar que sólo debemos mirar a los bichos y al hacerlo sabremos si son evolucionados o no. Después de todo, eso es más fácil ¿cierto? Por ejemplo, tenemos el caso de los celacantos, unos fascinantes peces que pertenecen a un linaje de antiguos peces del Paleozoico. Lucen casi idénticos a aquellos de esa era tan distante, entonces están menos evolucionados ¿no? Pues no lo sabemos, porque los cambios en las frecuencias alélicas no siempre afectan la apariencia externa. Este linaje de celacantos bien pudo tener más cambios de frecuencias alélicas que nuestro linaje de seres humanos.

Izquierda, un especimen de Latimeria chalumnae, el celacanto moderno. Derecha, un Coelacanthus granulatus, un celacanto del Pérmico. Note que su morfología ha cambiado poco.

Ok, no se puede saber qué tan evolucionado es un bicho con respecto a otro. ¿Entonces qué hacemos? Los biólogos pueden medir la cantidad de pasos mutacionales que separan a las especies usando su ADN, también pueden ver cuántos pasos hay de distancia morfológica entre un bicho y otro al reconstruir filogenias. Pero eso no es medir la evolución, es medir los cambios que han prevalecido, seguimos sin saber qué otros cambios ocurrieron en el pasado y no quedaron registrados. Tenemos que estar al tanto de algo importantísimo, las reconstrucciones filogenéticas son hipótesis sustentadas, no toda la historia tal cual ocurrió.

¿Es válido decir entonces más o menos evolucionado usando esta aproximación? No. Pero podemos decir más o menos derivado, que es algo que si sabemos, al contar los pasos mutacionales y al considerar la diferenciación morfológica. 

Esquema del árbol filogenético de la familia Hominidae, considerando sólo los géneros modernos. Según el esquema y la interpretación adecuada, el género Homo no está más evolucionado que los demás géneros, simplemente es el más derivado y comparte su puesto con su género hermano Pan.

De esta manera un celacanto, un cangrejo herradura, las cícadas y todos esos bichos que solemos llamar inadecuadamente "fóiles vivientes" no están menos evolucionados, son menos derivados que sus contrapartes derivadas los peces dulceacuícolas recientes, los camarones árticos, las rosas y demás.

En síntesis:

1) La evolución es el cambio en la frecuencia de alelos de una población.
2) No podemos saber qué especie está más evolucionada.
3) Lo adecuado es decir más o menos derivado.