¿Qué es un artículo científico?

Si eres un profesional de la ciencia, este tema te podrá parecer un tanto absurdo. Pffff, ¿quién no sabe qué es un artículo científico? Pero aunque no parezca, hay muchísimas personas entusiastas de la ciencia que curiosamente, no tienen claro qué es un artículo científico. A éste tipo de documento también se le llama "paper" (el peiper). Y entender qué es uno y qué no es uno ayuda bastante para informarse adecuadamente de paleontología (y por supuesto, de otras ciencias).

Ejemplo de la primer página de un artículo científico.

Personalmente, me di cuenta de ésto cuando en diferentes foros de debate se hacían afirmaciones extraordinarias -que como Sagan decía, requerían evidencias extraordinarias- y cuando solicitaba una fuente confiable es decir, un artículo científico, me colgaban links de artículos de divulgación (como los que integran la cuasitotalidad de artículos de este blog). Y no es que todos los artículos de divulgación sean malos o no confiables, es que éstos están sesgados y no son la fuente original. Además de que muchos sitios de divulgación no colocan sus fuentes, por lo que es prácticamente imposible verificar la información que proveen. Por ello y más, el artículo científico es más confiable.

Ejemplo de artículo de divulgación que a menudo se confunde con un artículo científico. Este es propiedad de Muy Interesante y es usado sólo como referencia, no pretende violar derechos de autor y/o de propiedad intelectual licenciada. Tomado de este sitio.

Pero no sólo por lo expuesto anteriormente es que uno puede confiar en un paper. Un artículo científico cubre una serie de requisitos para que califique como tal. Hay veces en las que muchos documentos "se hacen pasar" por artículos científicos, se les da el formato de uno de ellos e incluso se suben a redes sociales científicas como academia.edu o researchgate.net.

Primera página de mi glorioso paper. Para ver completo el mismo haz clic aquí. A los 10 primeros que me digan en los comentarios el título de las canciones les enviaré un libro de regalo.

Así que ya vieron, se puede "falsificar" un paper para que parezca uno real. Entonces ¿qué requiere un artículo científico para ser real?

1) Ser publicado por una revista científica real. Y no es que no haya disfrutado colaborar con el "Journal of Absurdity", pero ni esa, ni las revistas como Muy Interesante, Quo, National Geographic y muchas más del mismo corte, son revistas científicas. Publicar contenidos científicos (aunque sea casi por accidente como en Muy Interesante) no hace que tu revista sea científica. Para ello, la revista tiene que contar con una serie de requisitos como A) ser seriada (o contar con ISSN), B) contar con uno o más editores que sean científicos capacitados, C) debe contar con el proceso de revisión por pares, D) los revisores deben ser científicos del campo del que se pretende publicar y E) ser de fácil adquisición. Si quieres ahondar en qué es una revista científica, te recomiendo esta entrada donde hablo al respecto.

La revista Nature cuenta con las características de una revista científica; es una publicación seriada que tiene editores capaces que envían las sumisiones a revisores expertos que llevan a cabo el proceso de revisión por pares y es de fácil adquisición (aunque es cara).

2) Pasar por el proceso de revisión por pares. Este es quizá el asunto más importante de un artículo científico (después claro de aparecer en una revista científica), pues los artículos de divulgación no son revisados por nadie o en todo caso, son revisados por el editor de la revista quién, en la mayoría de los casos no es experto en el tema. La revisión por pares es un proceso en el que el editor envía a tres árbitros anónimos el artículo sometido a publicación. Estos tres jueces del apocalipsis pueden dejar el anonimato si gustan, pero eso si, no tienen que ser autores o coautores del paper ni deben tener conflictos de interés con el artículo que van a revisar. Estos tres científicos aplican con la mayor rigurosidad posible sus conocimientos y hacen correcciones al artículo. Pero sus poderes van más allá, no sólo señalan errores gramaticales, su papel más importante yace en señalar errores científicos de asociación, interpretación y/o conclusión. Sus comentarios no son enviados directamente al autor responsable del artículo sometido, sino que son mediados por el editor y en algunos casos, todo el proceso se vuelve disponible (como en ciertas revistas de medicina). Esta revisión es de central importancia, pues de ella desprende la decisión editorial de publicar o no el artículo. Con ello se garantiza el rigor de la publicación, su originalidad y su calidad. Si quieres saber más del proceso puedes descargar este artículo.

En la caricatura se lee "El proceso de revisión por pares, ¡Ronda final!".

Estas dos "simples" propiedades son lo que hace a un paper un paper. Y ¿por qué los científicos tienen en gran valía este tipo de documentos? Bueno, varias razones. La primera es que el artículo científico es la unidad de intercambio de información en la ciencia. Existen decenas de tipos diferentes de documentos científicos como tesis (disertaciones), resúmenes de congresos, reportes,  publicaciones especiales, libros, etc. Pero ninguno de ellos cuenta con el rigor de revisión de un artículo. Es por ello que éste documento es el sujeto de crítica y cita.

El artículo es el medio universal de comunicar resultados científicos. Ningún otro medio científico tiene su poder.

Y segundo, porque un artículo científico no es conocimiento escrito en piedra, es conocimiento sujeto a debate, refutación y discusión. La mayor parte del tiempo, el artículo científico es sujeto de crítica. De hecho, si el artículo no suscita debate, dudas o debate, no es un artículo muy valioso (pero no por ello inútil). De tal forma que al mismo tiempo que un artículo forma la unidad de conocimiento científico, es sujeto de debate, por ello es que es tan importante.

El debate en ciencia se da principalmente de forma escrita y en papers, no gritoneando como verduleros en pleno mercado. 

Con esto podemos notar que los artículos publicados por revistas como Muy Interesante, Quo, Scientific American, National Geographic o por sus sitios de internet NO son artículos científicos. Puesto que no cumplen con los requisitos de uno. Gracias a ello, los que hemos sido formados en ciencias siempre pedimos como fuente de información un artículo científico y generalmente no somos tan crédulos a lo que diga la nota de ciencia de Muy Interesante Kids. Eso explica nuestra "amargosidad"... nos formaron para pedir fuentes confiables.

Ejemplo de lo que pasa si sólo nos quedamos con la información de divulgación (y una mala por cierto)... A la izquierda, una captura de Muy Interesante y a la derecha la fuente original. En rojo señalo los errores, mentiras e inexactitudes, en azul señalo lo que no se puede saber así como así y lo que NO dice la fuente original. ¿Ven el riesgo de confiar en Muy Interesante?

Así que ahora lo saben estimados lectores, un artículo científico se publica en una revista científica (Science, Nature, Journal of Vertebrate Paleontology, Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana y similares) y pasa por el proceso de revisión por pares. Que no les den gato por liebre. Feliz día.

Bolitas de colores

Llega un tema que estaba evitando tocar por motivos de tiempo. Espero poder expresarme adecuadamente en este tópico. Ah, y dicho sea de paso, es uno de esos "quiero saber más", del tema "Siempre no era negro" (clic para ver).

Hace algunos años se decía que jamás íbamos a saber el color real de los dinosaurios. Y primero que nada debemos revisar qué es real en estos términos. Ok. Cada que yo escribo "el color real" me refiero a un color que se sabe existió en el bicho en cuestión (cero cuestiones filosóficas). Y cuando digo color, me refiero tanto al estructural como al pigmentario. Y esto es algo que siempre hay que tener presente aunque no siempre lo mencionemos en todos y cada uno de los comentarios sobre colores "reales", pues hacemos del texto algo sumamente aburrido y tedioso.

Divulgar no es escupir todo lo que se sabe. Divulgar es hacerlo interesante. Arte de autor desconocido.

Las estructuras más famosas de todas que están involucradas en el color son los melanosomas. ¿Qué es eso? Bueno, son orgánulos celulares (sip, son más chiquitos que una célula 'estándar') de células llamadas melanocitos (en mamíferos y aves) y melanóforos (en otros animales). Los melanosomas contienen melanina, el pigmento animal por excelencia. Ahora, no todos los melanosomas son iguales, hay dos tipos principales según lo que contienen. Los que contienen eumelanina son llamados eumelanosomas y los que contienen feomelanina son llamados feomelanosomas (y no phaeomelanosomas, esa es una transliteración anglosajona no válida en nuestro idioma). Básicamente, los feomelanosomas dan coloraciones rojas, amarillas y gamas similares; mientras que los eumelanosomas dan coloraciones negras, cafés y gamas similares.

Esquema de un melanocito con los dos tipos de melanosomas que contienen. Bellísima imagen hecha por mí y basada en esta otra clic para ver. 

Pero ¿dónde se ubican los melanocitos que continenen melanosomas? Depende. En la piel de los mamíferos (que es desnuda si le quitamos el pelo), se encuentran en dos partes, el cuerpo celular está en el estrato basal de la piel, mientras que las dendritas están en el estrato espinoso de la misma. Como el la figura siguiente.

Ubicación de los melanocitos en la piel mamiferiana. Imagen modificada de PromoCell por Roberto Díaz Sibaja.

¿Y en los pelos? Es evidente que los pelos están coloreados (casi todos al menos) y sus colores los ganan de melanosomas ubicados en el centro del pelo mismo (la médula). Éstos son tanto eumelanosomas como feomelanosomas y son secretados por melanocitos bulbares situados en la base del pelo.

Ubicación de los melanosomas en el pelo. Diagrama original de Catherine Cartwright-Jones y Henna for Hair, modificado por Roberto Díaz Sibaja.

¿Y en las escamas? Las escamas de reptil tienen entre otros, melanóforos (recordemos que los melanocitos son mamiferianos y avianos) situados justo por debajo de la zona queratinizada de la escama, donde la epidermis se transforma en dermis, como en la figura siguiente:

Esquema difícil de conseguir del epitelio de una lagartija sin osteodermos. Note cómo la epidermis forma escamas y debajo de ella (y encima de la dermis) encontramos melanóforos (el de aquí sólo se aprecia como uno, pero se encuentran repartidos por debajo de todas las escamas en diferentes cantidades y se ve todo arrugado y feo porque el corte y la preparación del tejido lo hicieron de ese modo, normalmente tienen forma de ameba "estrelloide"). Figura hecha por Roberto Díaz Sibaja.

En los peces con escamas, los melanóforos también están por debajo de la escama, pero ésta no se ubica en la epidermis como en las lagartijas, sino en la dermis (un piso más abajo). Y en la piel de los anfibios los encontramos también en la dermis. Aquí cabe aclarar que los melanóforos son sólo un tipo de cromatóforo (células con pigmentos) y según el color que reflejan con sus pigmentos, se clasifican en melanóforos (tonos negro y café), cianóforos (tonos azules), eritróforos (tonos rojos) y xantóforos (tonos amarillos). Y hay otros tipos, pero funcionan diferente. *Los melanóforos pueden estar en casi todos los animales, menos en mamíferos y aves.

Esquema de la piel de un anfibio. Modificado de Bagnara et al. (1968).

¿Y en las plumas? Ok, las plumas son un poco más complejas que el pelo, de hecho, son el integumento más complejo que tienen los vertebrados, pero su melanización es similar a la de los pelos. Es decir, los melanosomas están dentro de la estructura hueca de las barbas y bárbulas de la pluma y no se encuentran por encima como muchos creen. Además, también vienen en los tipos eumelanosomas y feomelanosomas.

Corte de una bárbula de ave donde apreciamos melanosomas. Fotografía electrónica de la Royal Society.

Antes en este texto dije que los eumelanosomas daban coloraciones negras, cafés y tonos similares, mientras que los feomelanosomas daban tonos rojos, amarillos y tonos similares. Esto podría parecer restrictivo y que sólo hay rojos, amarillos, negros y cafés, pero no es así, aunque muchos piensen eso. El color depende muchísimo de la mezcla de estos melanosomas, pero también de su forma (ancho vs largo).

El ancho y el largo de los eumelanosomas afecta el color del plumaje. Este gráfico es tomado de Li et al. (2012). Los tamaños están a escala proporcional y sus diferencias son estadísticamente significativas.

En el gráfico pasado sólo se revisan los eumelanosomas y los colores que producen según su forma. Pero ¿de dónde salen colores como azules, verdes, rojos, amarillos y demás? Bueno, cuando además de eumelanosomas aparecen en más proporción los feomelanosomas empiezan a surgir tonos rojizos. Y los otros colores aparecen porque los melanosomas (eus y feos) no están acomodados de forma aleatoria, sino que se agrupan en capas y es este arreglo el que da otras coloraciones. Pero además, el color también se puede alterar por el grosor de la capa de queratina que forma la corteza de las barbas y bárbulas.

En este estudio se analizó otra propiedad de los melanosomas, pero además el color que producían los arreglos de estos orgánulos en estúrnidos (Sturnidae) de África. Arriba, se ven los colores simples a partir de un arreglo generalizado. Abajo, un diagrama cuyo fondo explica de forma sintética el espacio de color (con sólo 10 analizados), es decir, donde cae el punto se tiene esa coloración. Tomado de Maia et al.(2013).

Seguramente han notado que las aves no son sólo de colores, sino también tienen brillos tipo tornasol acompañados de colores (negros, azules, verdes, etc.). A este fenómeno se le conoce como iridiscencia. ¿De dónde surge esta propiedad? Resulta que lo iridiscente evolucionó varias veces en las aves de forma independiente y hoy sabemos que también en los dinosaurios no avianos como Microraptor. En un estudio de caso con estúrnidos del estudio de Maia et al. (2013), se descubre que su iridiscencia procede del arreglo de los melanosomas (eus y feos).

Ejemplos de estúrnidos iridiscentes. De izquierda a derecha y de arriba a abajo, Sturnus vulgaris por Mark Winterbourne; Lamprotornis chalybaeus por Nevit Dilmen; L. caudatus por Thom Haslam; L. hildebrandti por Nevit Dilmen; L. iris por Doug Janson y Cinnyricinclus leucogaster por Jonathan Jordan.

Pero no toda la iridiscencia se produce por arreglos de melanosomas, sino que además, se produce por la presencia de cuerpos de tamaño similar al de los melanosomas (color estructural). Estos cuerpos se llaman esquemocromos y suelen tener forma de escamas que se ubican en el exterior de las bárbulas de las plumas (a diferencia del color pigmentario, que se ubica dentro de la pluma). Se componen de queratina, melanina e incluso espacios con aire. Lo curioso de los esquemocromos es que afectan el color de "fondo" que se ubica dentro de la pluma (melanosomas) sin necesariamente producir iridiscencia. Un ejemplo:

Ejemplo de la afección de los esquemocromos a la coloración. A la izquierda tenemos arrendajo azul (Cyanocitta cristata) y sus plumas. A la derecha a un loro frente roja (Amazona autumnalis). En la parte de arriba vemos una pluma iluminada desde arriba y en la de abajo, la misma pluma, pero iluminada desde abajo. Como se puede ver, el color del arrendajo es en realidad café por pigmentación, pero azul por difracción de la luz producida por los esquemocromos. En el caso del perico, el color si es estructural, por lo que la misma pluma sigue viéndose rojiza. Fotografías de las plumas de Clayton Worthington, foto del arrendajo por Dick Daniels, foto del loro por Joe Quick.

Entonces, ¿es imposible conocer el color real de los dinosaurios? No. Pero se tienen que dar condiciones extraordinarias para que se pueda indagar en la coloración de estas criaturas. Primero, se tienen que conservar integumentos (plumas y similares) en tres dimensiones (las impresiones no sirven para esto). Segundo, estos integumentos tienen que estar preservados a detalle es decir, se tiene que conservar tanto la parte externa como la interna, para revisar tanto esquemocromos como eumelanosomas y feomelanosomas. Y tercero, se tienen que analizar de forma meticulosa y a la luz de lo que sabemos de los colores de las aves (que no es un misterio). ¿Existe algo así? Si, ya son varios trabajos que han contribuido granos de conocimiento sobre el color real de Archaeopteryx, Anchiornis, Sinosauropteryx y Microraptor.

Arriba, un Archaeopteryx desactualizado. Abajo, un plumirrojo Sinosauropteryx. Izquierda, un copetón Anchiornis. Derecha, un iridiscente y negro Microraptor. Todos a escala y con sus colores reales (excepto por archie). Ilustración de Christopher DiPiazza.

Archie con sus colores (en las plumas) reales. Reconstrucción de la Universidad de Manchester.

Así que ya no hay pretextos que valgan, como clamar fuerzas misteriosas tras el color de las plumas o creer que los científicos desconocen el alcance del estudio de los colores estructurales y pigmentarios. Los científicos lo saben y lo han plasmado en sus estudios... Lo que es seguro, es que en un futuro tendremos seguramente más y más dinosaurios con su color real o la mejor aproximación científica posible hacia éste que, como todo en ciencia será conocimiento que irá ampliándose.

Como anexo, les dejo este esquema de coloración en vertebrados. Seguramente le faltará algo, pero está enfocado a los dinosaurios y sólo un poco hacia otros vertebrados.

Esquema de síntesis de la coloración en animales. Imagen elaborada por Roberto Díaz Sibaja.

FUENTES:

Bagnara, J. T., Taylor, J. D., & Hadley, M. E. (1968). The dermal chromatophore unit. The Journal of cell biology, 38(1), 67-79.

Hill, G. E., Montgomerie, R., Inouye, C. Y., & Dale, J. (1994). Influence of dietary carotenoids on plasma and plumage colour in the house finch: intra-and intersexual variation. Functional Ecology, 343-350.

Saks, L., McGraw, K., & Hõrak, P. (2003). How Feather Colour Reflects Its Carotenoid Content. Functional Ecology, 555-561.

McGraw, K. J. (2004). Colorful songbirds metabolize carotenoids at the integument. Journal of Avian Biology, 35(6), 471-476.

Li, Q., Gao, K. Q., Meng, Q., Clarke, J. A., Shawkey, M. D., D’Alba, L., ... & Vinther, J. (2012). Reconstruction of Microraptor and the evolution of iridescent plumage. Science, 335(6073), 1215-1219.

Maia, R., Rubenstein, D. R., & Shawkey, M. D. (2013). Key ornamental innovations facilitate diversification in an avian radiation. Proceedings of the National Academy of Sciences, 110(26), 10687-10692.



*ACTUALIZACIÓN:

Existe una forma en la que las plumas (y algunas escamas) pueden adquirir otro color, generalmente en tonos rojos a amarillos y se denomina coloración carotenoide. Éste tipo de coloración ocurre en muchas aves canoras y más popularmente en los flamencos. ¿Cómo y dónde? Los carotenoides se transforman en pigmentos (xantófilas) en los folículos de las plumas y luego rellenan las barbas y bárbulas de las mismas. Pero si se combinan los pigmentos carotenoides (generalmente amarillos en bajas densidades) con el azul producido por los eumelanosomas con modificaciones estructurales, entonces nos encontraremos coloraciones verdes. De esta forma, el color pigmentario y el color estructural se pueden combinar para formar una nueva coloración.

Y así es como llegan los colores carotenoides a las plumas. Modificado de Hill et al. (1994).

Nombres musicales I

Este tema surge como un complemento al tema pasado "fósiles de la farándula" (clic para ver), gracias a quienes quisieron saber más.

La ciencia es una empresa humana y como tal, no está exenta de las propiedades de sus creadores, aunque su meta máxima es siempre ser lo más objetiva posible. No me malentienda mi estimado lector, no estoy diciendo que la ciencia es igual de mala que los hombres que la generan o que no es válida porque no es objetiva, no. Lo que estoy diciendo es que la ciencia tiene algunos destellos de humanidad y hoy exploraremos algunos que la hacen "sabrosa" para el paleofriki común.

Tim "Skippy" Miller, uno de los más grandes paleofrikis que el mundo ha visto. En otro tema hablaremos de este amo de la paleofrikés.

Como seguramente lo sabe, la paleontología es una ciencia y los paleontólogos son seres humanos. A veces, estos monos desnudos (que claro está andan vestidos por doquier) nombran especies en honor a sus ídolos, resultando en una nomenclatura no sólo fácil de recordar, sino divertida; al mismo tiempo, estos nombres son formales y sustentan a toda una especie. Como dije al inicio del tema, en el tema pasado veíamos un artrópodo nombrado en honor a Johnny Depp: Kootenichela deppi. De la misma forma veíamos a una iguana honrando a Jim Morrison el "rey lagarto": Barbaturex morrisoni.

Izquierda, Kootenichela deppi. Derecha, Barbaturex morrisoni. La obra con la iguana es obra de Angie Fox.

Pero estas no son las únicas especies con nombres 'musicales'. Tenemos por ejemplo a cuatro trilobites del género Avalanchurus (pronunciado a-va-lan-cu-rus), nombradas en 1993. Las primeras dos son en honor a los miembros de The Beatles, John Lennon y Ringo Starr, son A. lennoni y A. starri. Las otras dos son en honor al dúo de los sesentas Simon and Garfunkel, integrado por Paul Simon y Arthur Garfunkel, son A. simoni y A. garfunkeli. Pero estas parejas no estaban solas, contaron con la descripción de Struszia mccartneyi, un pequeñín nombrado en honor a Paul McCartney. Todas estas criaturas vivieron alguna vez en lo que hoy es el ártico canadiense, durante el Silúrico, entre hace 428.2 y 421.3 millones de años. El pobre de George Harrison tendría que conformarse sin trilobites, pero con una guitarra nombrada en su honor.

Músicos con trilobites nombrados en su honor. Arriba izquierda, Lennon. Abajo izquierda Starr. Arriba derecha, Simon y Garfunkel. Abajo derecha, Paul McCartney.

En 1995 se nombraría al trilobite Aegrotocatellus jaggeri (pronunciado e-gro-to-ca-te-lus ya-ge-ri), en honor del vocalista de la banda The Rolling Stones, Sir Michael Philip "Mick" Jagger. Esta criatura fue recuperada de la Formación Ludlow Douro, en la Cantera Goodsir de la isla de Cornwallis, Canadá y data del Silúrico, entre hace 427.4 ± 1.5 y 423 ± 2.8 millones de años.

Aegrotocatellus y Jagger. Trilobites tomados de Adrain y Edgecombe (1995).

Dos años más tarde surgió un nuevo género, Arcticalymene. Este contiene especies nombradas en honor a integrantes de la banda británica de punk Sex Pistols. A. viciousi (la especie tipo del género) hace honor a Sid Vicious, A. cooki por Paul Cook, A. rotteni por Johnny Rotten, A. matlocki por Glen Matlock y A. jonesi por Steve Jones. Además de estas, una especie sin nombre del mismo género y la sinonimización de Calymene polgari como A. polgari.

"Trilobite pistols", los trilobites y sus respectivas contrapartes humanas. Ilustración superior tomada de Adrain y Edgecombe (1997). *Lo que aparece de los trilobites es el cranidio o parte superior de la cabeza (en la parte superior) y el pigidio o la cola (en la parte inferior).

Todas estas especies fueron descritas en coautoría por el Dr. Greg Edgecombe, del departamento de Ciencias de la Tierra y de la División de Invertebrados y Plantas del Museo Americano de Historia Natural. Edgecombe es (según parece) un gran fan del rock. En la próxima veremos algunas especies más que tienen que ver con otro famoso grupo de punk.

FUENTES:

Edgecombe, G. D., & Chatterton, B. D. (1993). Silurian (Wenlock-Ludlow) encrinurine trilobites from the Mackenzie Mountains, Canada, and related species. Palaeontographica Abteilung A, 229(4-6), 75-112.

Adrain, J. M., & Edgecombe, G. D. (1995). Balizoma and the New Genera Aegrotocatellus and Perirehaedulus: Encrinurid Trilobites from the Douro Formation (Siluiran, Ludlow) of the Central Canadian Arctic. Journal of Paleontology, 736-752.

Adrain, J. M., & Edgecombe, G. D. (1997). Silurian (Wenlock) calymenid trilobites from the Cape Phillips Formation, central Canadian Arctic. Journal of Paleontology, 71(4), 657-682.

El Breal de Orocual

Entre los yacimientos fosilíferos más famosos del mundo encontramos a los fosos de "alquitrán" de Rancho La Brea, en los Ángeles, EUA. Con mucha probabilidad no conoceremos otros yacimientos que hayan preservado animales en brea. Si de hecho este es el caso, les invito a seguir leyendo y conocer un yacimiento similar al de Rancho La Brea.

Réplicas de mamutes columbinos en Rancho La Brea.

En un tema pasado (clic para ver) veíamos que Venezuela alberga yacimientos fosilíferos de importancia enorme. Esta vez visitaremos otro yacimiento de dicho país. Se trata de el denominado Breal de Orocual, éste se encuentra ubicado aproximadamente a 20 Km de la ciudad de Maturín, en el estado de Monagas, al noreste de Venezuela. Este yacimiento fue descubierto en 2006 y ha sido excavado por el Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas, con fondos de Petróleos de Venezuela. En un muestreo inicial presentado en 2007, durante la 67 reunión anual de la Sociedad de Paleontología de Vertebrados, llevada a cabo en Austin, Texas, se reportaron 34 taxones distintos.

Paleontólogos en el yacimiento de Orocual.

El Breal de Orocual no es el único yacimiento de este tipo en Venezuela, pero es el más recientemente descubierto. A la fecha se sabe que abarca un lapso temporal comprendido entre el Pleistoceno temprano a medio. La fauna se puede dividir en varios grupos que reflejan condiciones particulares, el primero de ellos indica un ambiente fluvio-deltaico y contiene caimanes (Caiman sp.), patos (Anatidae), avocetas (aff. Recurvirostridae), tapires (Tapirus cf. T. webbi) y capibaras (Hydrochoerinae). El segundo contiene animales típicos de praderas como caballos (Hippidion sp.), armadillos gigantes (Holmesina occidentalis, Pampatherium humboldtii, Glyptodon sp. y aff. Hoplophorus) y llamas (Paleolama sp.). Encontramos además roedores de la familia Erethizontidae y Proechimys sp., que indican la presencia de bosques, algo que confirma la presencia de peresozos gigantes (Eremotherium sp.), armadillos gigantes (Pachyarmatherium leiseyi y Propaopus sulcatus), pecaríes (Tayassu sp.) y mixotoxodontes (Mixotoxodon larensis), que son habitantes del límite entre las praderas y los bosques. Otros grupos que podemos encontrar son tortugas terrestres gigantes (aff. Geochelone), culebras (Colubridae), buitres del nuevo mundo (Cathartidae), aves rapaces (Accipitridae), sarigüeyas (Didelphis sp.), peresozos (Megalonychidae y Mylodontidae), cánidos (Canis sp.), pecaríes de rostro largo (Platygonus sp.), félidos dientes de cimitarra (Homotheriini) y proboscídeos por el momento no identificados.

Fauna del Breal de Orocual. De arriba abajo y de izquierda a derecha, caimán (Caiman yacare) por Lea Maimone, pato aliverde (Amazonetta brasiliensis) por Dario Sanches, tero real (Himantopus melanurus) por Juan Tassara, tapir de baird (Tapirus bairdii) por autor desconocido, capibara (Hydrochoerus hydrochaeris) por “Veronidae”, caballos (Hippidion principale) por Robert Bruce Horsfall, esqueleto de Holmesina occidentalis por “Staka”, esqueleto de Holmesina sp. por Roberto Multa, Glyptodon por Pavel Riha, Paleolama sp. por Cururo Studios, “puercoespín” (Erethizon dorsatum) por autor desconocido, ratón (Proechimys cayennensis) por autor desconocido, esqueleto de Eremotherium por “Sandy R”, Pachyarmatherium por Felipe Alves Elías, Propraopus por Renato López, pecarí de labios blancos (Tayassu pecari) por Ana Cotta, Mixotoxodon por Eduardo “Karkemish”, tortuga de espolones (Geochelone sulcata) por fr.zil, culebra de collar (Natrix natrix) por “Bernie”, zopilote (Coragyps atratus) de autor desconocido, águila real americana (Aquila chrysaetos canadensis) por J. Glover , zarigüeya (Didelphis virginiana) por  “PiccoloNamek”, perezoso de dos dedos (Choloepus didactylus) por “Greg5030”, esqueleto de Lestodon armatus por “Ghedoghedo”, coyote (Canis latrans) por Marya “emdot”, esqueleto de Platygonus sp. por David Starner y esqueleto de Stegomastodon sp. por “WolfmanSF”.

Este riquísimo ambiente recuerda al famoso ecosistema moderno de Los Llanos entre Venezuela y Colombia, un humedal importante con amplias praderas y zonas boscosas en las partes altas. Sin duda, el Breal de Orocual es un lugar interesantísimo para investigar.

FUENTES:

Rincón, A., Parra, G., Prevosti, F., Steadman, D., & Alberdi, M. (2007, September). A new pleistocene vertebrate assemblage in a tar pit from El Breal de Orocual, northeastern Venezuela. En Journal of Vertebrate Paleontology (Vol. 27, No. 3, pp. 134A-135A). 60 REVERE DR, STE 500, NORTHBROOK, IL 60062 USA: SOC VERTEBRATE PALEONTOLOGY.

Orchard, D., & Rincon, A. (2007, September). Developments in the paleontology of Quaternary tar seeps (menes) in Venezuela. En JOURNAL OF VERTEBRATE PALEONTOLOGY (Vol. 27, No. 3, pp. 126A-126A). 60 REVERE DR, STE 500, NORTHBROOK, IL 60062 USA: SOC VERTEBRATE PALEONTOLOGY.

El despegue pterosaruriano revisado

Los vertebrados terrestres aparecieron como animales semiacuáticos. Luego de millones de años desarrollaron adaptaciones que les permitieron vivir en tierra de forma permanente. Al conquistar la tierra, los vertebrados se dispusieron a colonizar otros nichos, algunos optaron por excavar y otros cuantos por trepar hacia los árboles. Fueron estas criaturas las primeras en lanzarse al vacío y sus descendientes se convirtieron en los primeros vertebrados voladores.

Acanthostega, un simpático animalito que muestra las más antiguas adaptaciones al medio terrestre (aunque paradójicamente era acuático). Arte de Alain Beneteau.

Los primeros huesudos en volar fueron unos simpáticos primos de los dinosaurios, denominados Pterosaurios. Estas criaturas alzaron el vuelo y lo hicieron suyo durante más de 162 millones de años, desde el Triásico tardío al Cretácico tardío. Muchas dudas surgen con respecto a este grupo y una de las más inocentes es también una de las más difíciles. ¿Cómo despegaban? En un tema pasado (clic para ver) señalamos las hipótesis regentes y una de ellas se ha hecho muy popular: la del despegue tipo murciélago vampiro. Pero ¿qué tan viable es?

Pteranodon despegando de forma cuadrúpeda. Arte de Mark Witton.

Su autor y defensor principal, el Dr. Michael B. Habib ha demostrado en diversos trabajos que este modelo es posible y no menos de uno lo cree. Pero el hecho de que sea posible no lo hace probable o "real" (y por real nos estamos refiriendo a realidades científicas, aquellas que son válidas como la mejor explicación hasta ser demostradas falsas o surja una explicación "mejor"). Uno de mis problemas más grandes con esta hipótesis es que no concuerda con la anatomía manual de los pterosaurios. En una sola frase, el despegue es poco probable, pues rompe la mano del animal. Así es, en los modelos se muestran escenarios extremo factibles, pero no se considera (o se hace de forma incorrecta) la anatomía manual de los pterosaurios.

Detalle de la mano de Anhanguera santanae según el modelo de despegue cuadrúpedo. Arte de Julia Molnar. En realidad la mano de este sarurio no es así, pues sus dedos son mucho más largos (clic aquí para ver).

Este no es un problema menor, de hecho es uno gordo. Y no me mal entienda lector, no estoy en contra de la tesis del Dr. Habib, al contrario, la encuentro sumamente factible, sólo que habría que solucionar qué es lo que sucede con la mano, quizá este, fuera de ser un problema, sea la clave para reforzar esta hipótesis.

FUENTES:

Habib, M. B. (2008). Comparative evidence for quadrupedal launch in pterosaurs. Zitteliana, 159-166.

Pérez González, S. (2011). Pterosaurios: otra forma de volar. REDUCA (Biología), 3(6).

El murciélago que tenía garras

Este tema está relacionado a "el origen de los murciélagos", gracias a quienes quisieron saber más.

Los murciélagos son unos de los vertebrados modernos más exitosos de todos, representan cerca del 20% de todos los mamíferos descritos y sólo los superan en número de especies los roedores. Los murciélagos modernos se dividen en dos grandes grupos, los microquirópteros y los megaquirópteros. Ambos representan linajes evolutivos independientes (monofiléticos).

Izquierda, un megaquiróptero. Derecha, un microquiróptero. Imágenes de Animal Diversity web.

Casi todos los murciélagos fósiles se pueden clasificar en cualquiera de estos dos grupos, lo que los hace poco interesantes. En cambio, cuando algún quiróptero fósil no pertenece a ninguno de ellos, nos aporta mucha información sobre la evolución temprana de estos impresionantes mamíferos aéreos. Este es el caso de Onychonycteris finneyi, una criatura impresionante.

Reconstrucción de Onychonycteris finneyi.

Onychonycteris tenía alas como cualquier otro murciélago, pero a diferencia de la mayoría de ellos, sus membranas alares eran reducidas, lo que indica que aunque podía volar, no era tan efectivo como sus contrapartes actuales y esto lo apoya la noción de que tenía una membrana en la cola extremadamente grande. Además, era único entre los murciélagos, pues tenía garras en todos los dedos de la mano, lo que lo identifica como un hábil escalador, lo cual es apoyado también por la articulación de sus patas traseras, pues mientras en los murciélagos modernos estas se orientan de tal modo que pareciera que las tienen invertidas, Onychonycteris las tenía en posición "normal", facilitando una locomoción cuadrúpeda. Otra cosa interesante que posee es que carece por completo del sentido de la ecolocación, lo cual es revelado por el estudio meticuloso de sus oídos.

Holotipo de Onychonycteris finneyi (ROM 55351A). a) Esqueleto en vista dorsal, b) cráneo en vista palatal, c) esternón en vista ventral. Barras de escala a 1 cm. Tomado de Simmons et al. (2008).

Onychonycteris es sin duda una criatura que revela mucho sobre la evolución temprana de los murciélagos, dándonos a conocer un estilo de vida trepador, habilidades de vuelo limitadas y la ausencia total de ecolocación. Y a pesar de que nos ha enseñado mucho, también nos hace preguntarnos muchas otras cosas que esperemos, sean respondidas con nuevos hallazgos.

FUENTE PRINCIPAL:

Simmons, N. B., Seymour, K. L., Habersetzer, J., y Gunnell, G. F. (2008). Primitive Early Eocene bat from Wyoming and the evolution of flight and echolocation. Nature, 451(7180), 818-821.

Bocas anómalas

Este tema es parte de la sección quiero saber más. Gracias a quienes quisieron saber más de "la ventosa anómala del Cámbrico".

Anomalocaris (el camarón anómalo) es un animal con una historia interesante. Sus apéndices fueron confundidos con partes traseras de algún artrópodo, su cuerpo con algún tipo de esponja y su boca con una medusa. Pero esta clásica confusión va un poco más allá.

La historia de Anomalocaris es en realidad la historia de tres anomalocáridos del mismo yacimiento.

Solemos pensar que Anomalocaris fue un megadepredador que solía destrozar trilobites (como lo muestran los documentales) y sin embargo, la evidencia reciente parece apuntar a que su disco oral no podía con el caparazón de un trilobite y que quizá sólo succionaba gusanos o peor, que comía algas y otros artículos sésiles como esponjas. Y aunque de momento no podemos confirmar exactamente qué comía, si podemos señalar otras cosas interesantes.

¿Anomalocaris? No, Peytoia nathorsti. Artista: John Sibbick.

Cuando uno va en búsqueda de imágenes de los fósiles de su boca, los motores de búsqueda nos mienten. O quizá no es que nos mientan, sino que quienes le pusieron nombre a las imágenes no sabían algo básico: la mayoría de las bocas de Anomalocaris que se muestran no son de él. 

Izquierda, típica foto de presunto Anomalocaris. Derecha, foto de la boca y las piezas orales de un verdadero Anomalocaris. Fotografía de la izquierda tomada de http://burgess-shale.rom.on.ca/. Fotografía de la derecha, tomada de Daley y Bergström (2012).

La mayoría de las que se muestran tienen cuatro radios y resulta que la de Anomalocaris sólo tenía tres radios. Las "otras bocas" en realidad pertenecen al doppelgänger del camarón anómalo, quien en realidad fue confundido con una esponja: Peytoia nathorsti (también conocido bajo el nombre de Laggania cambria) y al cabezón Hurdia victoria.

Bocas de A) Peytoia, B), Hurdia  y C) Anomalocaris. Note que Anomalocaris tiene sólo tres radios orales en vez de cuatro. Tomado de Daley y Bergström (2012).

Y estos son sólo tres de los anomalocáridos que vivieron en el esquisto de Burguess, Canadá. En temas posteriores abordaré la diversidad de estos extraordinarios organismos.

FUENTE PRINCIPAL:

Daley, A. C., y Bergström, J. (2012). The oral cone of Anomalocaris is not a classic ‘‘peytoia’’. Naturwissenschaften, 99(6), 501-504.

¿Qué comían nuestros distantes ancestros?

Este tema está relacionado a "la evidencia más antigua de carnicería en nuestros ancestros", gracias a quienes quisieron saber más al respecto.

Mucho se dice sobre la dieta de nuestros ancestros y parientes cercanos extintos, la mayor parte de esa información sigue una agenda elitista para "convertir" personas hacia otro tipo de dieta o bien es parte de la actual moda de la "paleodieta". Ambas posturas sustentan afirmaciones que no son del todo ciertas y a decir verdad, dejan mucho que desear desde el campo científico. En este tema trataré de resumir en una línea temporal los cambios de dieta que nos llevaron a ser lo que actualmente somos: el primate con la dieta más diversa de todos.

La pirámide clásica de alimentos denota nuestra gran capacidad de consumir una enorme variedad de alimentos.

El candidato más antiguo (aunque debatido) a situarse en nuestro linaje evolutivo es el pequeño Ardipithecus ramidus, un homínino (subfamilia Homininae) etíope que vivió ente hace 5.6 y 4.4 Ma, entre el Mioceno tardío y el Plioceno temprano. Los estudios de isótopos estables de carbono y oxígeno sitúan a este primate como un consumidor de plantas C3 (árboles y arbustos) en ambientes de bosque y ocasionalmente sabana. Además, el estudio de su esmalte sugiere que consumía frutos y una pequeña cantidad de animales, probablemente insectos.

Ardipithecus ramidus en su paleoambiente. Ilustración de Jay Matternes.

Luego del Ardipithecus llegó otro género, el Australopithecus. Las especies más antiguas de este son Australopithecus anamensis de hace 4.2 a 3.9 Ma y Australopithecus afarensis de hace 3.9 a 2.9 Ma. Ambas del Plioceno medio de Etiopía y Kenya. Algo importante que hay que resaltar es que su distribución temporal no sincrónica y su morfología coinciden con la hipótesis de que A. anamensis es el ancestro directo de A. afarensis. Estos homíninos (tribu Hominini) muestran un patrón de dieta disímil, pues los análisis de isótopos ubican a A. anamensis como un consumidor de plantas de tipo C3 (como Ardipithecus), pero a A. afarensis como un consumidor de plantas C4/CAM (que incluyen suculentas y pastos). Los estudios microscópicos del esmalte de estas especies sugieren que A. anamensis se alimentaba casi únicamente de hojas, mientras que su descendiente A. afarensis incluía algo de pastos a la dieta. Estos estudios sin embargo son ciegos al consumo de animales, por lo que por ahora no sabemos si estos homíninos comían únicamente insectos u otros recursos animales.

Modelo de Australopithecus anamensis. Artista desconocido.

Macho de Australopithecus afarensis expuesto en el Museo de Historia Natural Smithsoniano.

La siguiente especie de la que hablaremos es Australopithecus africanus. Este homínino vivió entre hace ~3.03 y 2.04 millones de años en lo que hoy es Sudáfrica. Y a diferencia de sus primos más antiguos, los valores isotópicos del esmalte dental de esta especie indican que era un primate con una diete muy amplia, pues consumía tanto plantas de tipo C3 (árboles, arbustos y frutos) como de tipo C4/CAM (suculentas, pastos y gramíneas). Esta especie es de particular importancia, pues los paleoantropólogos piensan que fue la que dio origen al género Homo, nuestro género.

Hembra de Australopithecus africanus expúesta en el Museo de Historia Natural Smithsoniano.

Esta revolución en la dieta de los australopitecinos pronto daría un giro más e incluiría ampliamente el consumo de carne, pero eso lo veremos en otra entrega sobre dietas de nuestros parientes.

FUENTES:
Van der Merwe, N. J., Thackeray, J. F., Lee-Thorp, J. A., y Luyt, J. (2003). The carbon isotope ecology and diet of Australopithecus africanus at Sterkfontein, South Africa. Journal of Human Evolution, 44(5), 581-597.

Suwa, G., Kono, R. T., Simpson, S. W., Asfaw, B., Lovejoy, C. O., y White, T. D. (2009). Paleobiological implications of the Ardipithecus ramidus dentition. Science, 326(5949), 69-99.

Ungar, P. S., Scott, R. S., Grine, F. E., y Teaford, M. F. (2010). Molar microwear textures and the diets of Australopithecus anamensis and Australopithecus afarensis. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 365(1556), 3345-3354.

Sponheimer, M., Alemseged, Z., Cerling, T. E., Grine, F. E., Kimbel, W. H., Leakey, M. G., ... y Wynn, J. G. (2013). Isotopic evidence of early hominin diets. Proceedings of the National Academy of Sciences. 1-6.

La supernova que no mató a los dinosaurios

Como veíamos en el tema anterior ("la primera evidencia biológica de una supernova"), las supernovas son explosiones estelares de enormes proporciones, capaces de alcanzar sistemas solares distantes.

Corría el año de 1971 y un par de científicos, Dale Russell y Wallace Tucker del Museo Nacional de Ciencias Naturales de Ottawa, Canadá y del departamento de Ciencia e Ingeniería Americana de Massachusett (respectivamente), sugería algo interesante y controversial. Que la extinción de los dinosaurios había sido causada por la explosión de una supernova en la vecindad cósmica.

Restos cósmicos de la Supernova 1604 o Supernova de Kepler.

Pero exactamente ¿qué efectos tendría sobre nuestro planeta que una estrella explote? La respuesta vino en 1995, cuando otro par de científicos, John Ellis y David N. Schramm de la División de Física Teórica de la Organización Europea de Investigación Nuclear, Suiza, estudiarían lo que podría suceder. Los efectos de una supernova explotando cerca de nuestro sistema solar, serían simplemente devastadores, la capa de ozono sería aniquilada y no se restauraría sino hasta cientos de años después, permitiendo que los dañinos y mutagénicos rayos UV llegaran a la tierra y eliminaran gran parte de las criaturas del globo.

La capa de ozono está formada de oxígeno triatómico y es capaz de filtrar los nocivos rayos ultravioleta, mismos que son altamente mutagénicos, pues son capaces de interactuar con el ADN de nuestras células. Arte de  Bsip Stephant.

Y aunque no podemos descartar en el acto una supernova, ahora podemos buscar el isótopo de hierro 60 en el límite K/T (momento de la extinción de los dinosaurios) y comprobar o refutar la idea de que un evento de tal magnitud tuvo lugar. No se ha hecho, pero existen otras causas que si se han demostrado y que pudieron devastar ampliamente a las comunidades del Cretácico tardío, al punto de extinguir a tantos de sus integrantes que pasarían a la historia como una de las grandes muertes del planeta. Entre estas causas tenemos al menos evidencia de dos impactos extraterrestres y de erupciones volcánicas masivas.

"Estrella de la muerte". Ilustración de Joe Tucciarone.

La extinción de los dinosaurios es sin duda, un tema interesante que nunca deja de qué hablar.

FUENTES:

Russell, D., y Tucker, W. (1971). Supernovae and the extinction of the dinosaurs. Nature. 229: 553-554pp.

Ellis, J., y Schramm, D. N. (1995). Could a nearby supernova explosion have caused a mass extinction?. Proceedings of the National Academy of Sciences, 92(1), 235-238.

Tendencia paleo primavera-verano

Esta entrada tiene que ver con "Los anquilosaurios incógnitos", gracias a todos los que votaron para saber más.

La Paleontología, como toda empresa humana se ve influenciada por las modas, quizá al tratarse de una ciencia se aparta un poco de las tendencias populares, pero desarrolla las propias. Y es a este tipo de moda al que nos estaremos refiriendo en esta entrada y no a los gustos en ropa.

El barón Franz Nopcsa (el primer paleobiólogo) en su atuendo militar albanés.

Una de las tendencias más comunes en los albores de la paleontología fue el establecimiento de una innumerable cantidad de especies descritas a partir de material muy pobre o que simplemente no era considerado como una variación de una misma especie. Gracias a esto decenas y decenas de especies brotaban por doquier sin reparo en su validez. Pero no debemos tachar a esto de "malo" o pensar que los paleontólogos de antaño eran "menos minuciosos", simplemente era esa la tendencia y se explica por dos factores cruciales: comunicación y tecnología.

La comunicación y la tecnología eran las grandes limitantes de finales de siglo XIX y principios de siglo XX.

Los tiempos eran otros y aunque habían menos paleontólogos que en la actualidad, la ausencia del poderoso internet impedía que los nuevos descubrimientos se difundieran con la velocidad con la que hoy lo hacen. Sólo imaginen tener que navegar entre cientos de reportes en papel que tenías que conseguir en las bibliotecas de universidades, museos y sociedades, sólo para terminar horas leyendo interminables líneas innecesarias (para los estándares de hoy) que incluían el estado de ánimo, el tiempo, los nombres, oficios y aptitudes de los colectores. Ahora sumemos el hecho de que no todos los reportes presentaban vastas descripciones anatómicas de las piezas y que a veces no se contaba con ilustraciones detalladas o fotografías. Es comprensible entonces del porqué tantas especies.

Descripción original de Bison latifrons (el bisonte gigante norteamericano) realizada por Richard Harlan en 1825. Note lo ambiguo de la información.

Aunque se sabía que algunas especies cambian de morfología conforme crecen, estas diferencias, denominadas alometría eran ignoradas o simplemente era demasiado difícil reconocer cuando se presentaban. Este es también el caso de la variación sexual y geográfica que no fue tomada en cuenta, sino hasta hace relativamente poco. Otro factor importantísimo es que las computadoras y las poderosas herramientas estadísticas o no habían surgido o eran imprácticas (porque se tenían que hacer a mano). Y finalmente, las nuevas tecnologías analíticas como el fechamiento radioactivo fino y la morfometría geométrica (que permiten discernir en la forma de los organismos y su edad exacta) no habían nacido o estaban en pañales.

Alometría y variación geográfica en Tyrannosaurus rex. Abajo vemos un joven que no es un adulto en miniatura, sino que tiene proporciones diferentes. En medio y arriba vemos al adulto robusto y grácil de T. rex, antes se creía que eran machos (gráciles) y hembras (robustas) sin embargo, hoy se sabe que este no es el caso y que es variación geográfica de la misma especie.

Todo lo anterior, más el factor humano (el ego de querer nombrar especies nuevas con poca evidencia o con una alta dosis de autoconvencimiento) nos heredaron un nuevo trabajo a los paleontólogos de hoy, que es preguntarnos ¿todas esas especies son válidas? Esta pregunta apenas está siendo sondeada y ha arrojado interesantes resultados, de los cuales hablaremos en entradas posteriores.