sábado, 30 de agosto de 2014

¿Para qué estudiar Paleontología? Parte 2

En el tema pasado (clic aquí para ver) veíamos principalmente dos razones románticas por las cuáles estudiar esta ciencia. Revisaremos ahora, las razones fácticas no utilitarias es decir, razones con utilidad, pero no aquella que deja ganancias monetarias. O también podemos decirles, las razones científicas.

1. Por su aporte a la teoría de la evolución. 

La evolución biológica es un hecho tan innegable como que la tierra orbita al rededor del sol. Ese hecho nos lo explicamos los seres humanos mediante un modelo científico llamado "teoría evolutiva". Dicha teoría no es una conjetura o una idea loca, sino un sistema explicativo que se vale de un cúmulo de evidencias procedentes de distintos campos científicos. La paleontología aporta evidencias indirectas a la teoría evolutiva y lo hace corroborando predicciones de la misma. Al aportar pruebas de las predicciones, la paleontología corona a la teoría evolutiva como una excelente teoría científica y a la vista popular, como un hecho probado. Pero ¿cuáles son esas predicciones? La principal es que "entre más hacia atrás en el tiempo miremos, menos complejas serán las formas de vida". Esto lo podemos ver en dos escalas filéticas: una grande y otra pequeña. La grande es la más simple de reconocer, pues nos queda claro que la vida en la tierra sigue un orden, o sucesión biótica, donde encontramos grupos de especies según su tiempo de aparición. No encontramos por ejemplo, elefantes antes que las simples esponjas o aves precediendo a las plantas terrestres.

La columna geológica tiene vida que "aparece" en orden. Si la evolución no existe, ¿cómo es que los organismos se acomodaron de esta forma? (Aún si éste orden no existiera, hay muchísimas evidencias más, no se preocupe). Arte por Ray Troll.

Y en escalas pequeñas, jamás encontramos en el pasado distante especies iguales a las modernas, sino formas distintas, menos especializadas (jamás diga "menos evolucionadas", eso no existe vea aqui). Como caballos con tres dedos, elefantes con muchos dientes, ballenas con patas, etcétera. El punto es que la paleontología confirma que la vida aparece en orden, uno que únicamente se explica de forma satisfactoria por el fenómeno de evolución biológica

Esqueleto del équido Hyracotherium vasacciensis, note los dedos extra en sus patas. Fotografía por el usuario Daderot.

Esqueleto del proboscídeo Moeritherium sp. Note que poco se asemeja a un elefante. Fotografía del usuario Momotarou2012.

Esqueleto del cetáceo Pakicetus attocki. Note que tiene las cuatro patas y que las usaba. Fotografía del usuario Momotarou2012.


2. Por que le da forma al árbol evolutivo. 

Imaginemos por un momento que la paleontología aún no existe y que nadie le toma importancia a los fósiles. En este mundo distópico y horrible, ya apareció el estudio del ADN y la teoría evolutiva surgió sin problemas. Ahora, trate de concebir que los científicos le dicen que los parientes más cercanos de las aves son los cocodrilos, que los de las ballenas son los hipopótamos o que lo más cercano a un humano es un chimpancé. Quizá en ausencia de las formas fósiles intermedias nos resultaría muy difícil de visualizar el fenómeno evolutivo y sería incluso menos aceptado que hoy. Quizá hasta nos hubiésemos inventado otro mecanismo que explicara las similitudes genéticas. Pero ahí no se detiene el asunto.

Parientes cercanos modernos, un ave (Struthio camelus) y un cocodrilo (Crocodylus acutus). Fotografías por Dick Daniels y Tomás Castelazo, respectivamente.

Otros parientes que no se parecen, un cetáceo (Orcinus orca) y un hipopótamo (Hippopotamus amphibius). Fotografías por Robert Pittman y Micha L. Rieser, respectivamente.

Parientes cercanos. Aunque a veces uno niegue al otro. Fotografías por Pete Souza (Obama) y Ikiwaner (Chimpancé).

El esquema del árbol de la vida sería una hermosa fotografía aérea de la copa de un árbol, sin siquiera sospechar que debajo hay muchas ramas que conectan la hojas vivientes y que existe un complejo y enmarañado arbusto debajo, con más ramas muertas que vivas. Y como dicen los infomerciales malos, "pero espere, que aún hay más".

La paleontología es la bonita ciencia que mira desde abajo un arbusto densamente foliado y la neontología (las ciencias biológicas que estudian la modernidad) miran el mismo árbol desde el cielo. Fotografía por Tom W. Sulcer.

Sin la paleontología los tiempos estimados de divergencia de grupos de especies, vislumbrados mediante el análisis del ADN, estarían (y están) muy mal. Les explico, mediante el estudio de la tasa de mutación (cada cuánto tiempo se altera una porción de ADN de forma espontánea), se puede calcular hace cuánto se separaron dos linajes. Pero las tasas de mutación no son exactas, por lo que nos arrojan sólo estimados (el reloj es perezoso y late a destiempo). Y para aproximarse más al verdadero tiempo de separación de linajes (y calibrar la tasa de mutación) los científicos usan el registro fósil (aunque a los biólogos moleculares no les guste o simplemente desconozcan este hecho). Pero han existido casos donde se comete el error de asumir que ciertos grupos son descendientes de un ancestro común único, cuando en realidad, son descendientes de dos grupos separados que comparten un ancestro no tan próximo (el error de creer que el ADN por sí mismo es la panacea con chispas de chocolate). Esto ha sucedido por ejemplo con los anfibios modernos ("Lissamphibia"), se dieron tiempos de divergencia molecular que situaban la aparición de estas criaturas mucho tiempo antes de que cualquier fósil siquiera remotamente similar a un anfibio moderno hiciera su aparición.

Gerobatrachus hottoni abrió un camino para descubrir que la biología molecular solita no es muy útil que digamos, especialmente en el pasado remoto. Reconstrucción de Jacek Major.

¿Qué pasó ahí, viaje en el tiempo? No. Simple, los biólogos moleculares en realidad calcularon el tiempo de divergencia de dos linajes de vertebrados con patas que dieron origen de forma independiente a porciones de los inexistentes "lisanfibios" modernos. Por un lado, los temnospóndilos (abuelos de ranas y salamandras) y por el otro a los lepospóndilos (abuelos de las raras cecilias). Esto ejemplifica que sin el registro fósil, vemos sólo con un ojo y para ver bien necesitamos de ambos. Y como ya he dicho antes en este espacio, ninguna ciencia es superior a otra, son sólo diferentes formas de abordar preguntas, que en ocasiones no están siquiera, relacionadas. 

3. Por su aporte al estudio de la vida. 

Ya sea con o sin el enfoque evolutivo, la paleontología nos es altamente informativa, pero sin la unificadora evolución, pocas cosas tienen realmente sentido. Bajo esta óptica, podemos explicar la evolución de las estructuras y comportamientos acorde a su función y gracias a ello, podemos mejorar el estudio de la vida presente. Un ejemplo simple de esto es que las aves y los cocodrilos cuidan a sus crías y resulta que también son parientes cercanos. Entonces ¿es esto coincidencia? Según lo que nos dice el registro fósil, no. Pues los dinosaurios (el grupo "intermedio") cuidaban a su prole. Y así podemos encontrar muchos ejemplos de este tipo que aportan a ciencias como la zoología, la etología, embriología, fisiología, anatomía, botánica, etcétera. En lo general, la paleontología es una ciencia unificadora y como tal, su importancia es mayúscula. 

Un pato y su cría. Imagen propiedad de United States Fish and Wildlife Service.

Cocodrilo y su cría. Imagen de ARKive.org

Arte de un dinosaurio hipotético con cuidado parental. Obra de "Turtle-rn".

Esta sección fue básicamente sobre el aporte del estudio fósil a otras ciencias. En la parte siguiente, veremos su aporte hacia la parte que todo pequeño capitalista empedernido ama, el monetario. Hasta la próxima. 

9 comentarios:

  1. Hola desde el punto de vista de un paleontólogo ¿Cual es su opinión acerca de cual teoría evolutiva es la que más se ajusta al registro fósil? ¿Qué opina de las diferencias entre selección natural y equilibrio puntuado, desde el registro fósil?

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    1. Hola que tal Sandra.

      Como paleontólogo te diré que de los modelos propuestos, aquellos que parecen ajustarse mejor al registro fósil son el del Selección Natural-Deriva génica (gradualista), aunque no se puede descartar como explicación el Equilibrio Puntuado, pues describe a ciertos conjuntos de fósiles tradicionalmente explicados por 'huecos' en el registro (aunque a veces los huecos sean mínimos o simplemente no existan).

      Desde el registro fósil podemos ver más lo que predice la selección natural (i.e. un modelo gradualista), pero quizá sea por el sesgo natural del mismo registro y por ello no quisiera descartar al equilibrio como agente causal.

      SALUDOS

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  2. es decir...¿como se integra la evolución al registro fósil? tengo entendido que a escalas "geológicas" la selección natural no es significativa...o no se muestra así? no lo sé, tengo curiosidad por entender como se integra la teoría evolutiva al registro fósil ¿cómo se integra? ¿podría recomendarme algún libro, autores o artículos por favor? ...

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    1. Hola.

      Artículos te recomendaría los clásicos de equilibrio puntuado, ya que uno de los autores era paleontólogo y usó ampliamente el registro fósil para ejemplificar sus ideas.

      http://www.somosbacteriasyvirus.com/phyletic.pdf

      http://www.nileseldredge.com/pdf_files/Punctuated_Equilibria_Gould_Eldredge_1977.pdf
      Por otro lado, tenemos este artículo:

      Johnson, J. G. (1982). Occurrence of phyletic gradualism and punctuated equilibria through geologic time. Journal of Paleontology, 1329-1331.

      En él se explica que ambos modelos existen en el registro fósil como posibles explicaciones a lo observado.

      SALUDOS :D

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  3. Respuestas
    1. Un placer. Siéntete libre de comentar y preguntar. Para eso estamos.

      SALUDOS :D

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  4. Hola Roberto, excelente articulo. Estoy leyendo las 3 partes. Aunque creo que en lugar del chimpancé yo hubiera puesto a Peña Nieto jaja. Saludos :D

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