¿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. 

PARTE 1

PARTE 3

¿Para qué estudiar Paleontología? Parte 1

Vivimos en una época en la que los avances científicos se producen en cantidades tan vastas que casi cada minuto se publican resultados en las revistas científicas. Como en toda actividad humana, hay modas. Y éstas atienden a las necesidades del momento y lugar. Las ciencias biomédicas están quizá hoy en su punto más alto y aunque hace un mes el tópico caliente era el VIH o el cáncer, hoy lo es el ébola. Pero hay otras ciencias que están teniendo avances similares, casi todas ellas tienen que ver con cuestiones aplicadas, tales como robótica, nanotecnología o ingeniería avanzada. 

Portada del volumen 345 de la revista científica Science dedicado al VIH/SIDA. El número con ébola aún no se edita, pero quizá no tarde mucho. Imagen propiedad de Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia.

Entre toda esta parafernalia científica, encontramos ciencias denominadas "ciencias básicas". Pero no todas son iguales, hay algunas como la física, la fisiología animal, la cosmología o las matemáticas, de las que pueden desprenderse aplicaciones potenciales; pero también existen otras que de plano no aportan, ni aportarán ni un bledo a la construcción de naves espaciales, de un nuevo teléfono móvil o a la cura del cáncer, SIDA, ébola u otros grandes males. Entre esas ciencias "inútiles" para el capitalista convencional, encontramos la Paleontología (ciencia de la que trata este blog y mi carrera profesional). Entonces ¿por qué cometer suicidio científico y monetario? O ¿para qué estudiar algo que "no aporta nada" al avance de la sociedad?

"Investigación de Gondwana" es una de las revistas de geociencias con más alto factor de impacto (8.122 en 2014), que comparada con otras revistas con tendencias y modas más marcadas, palidece. Por ejemplo comparada con la "Revista de Medicina de Nueva Inglaterra (New England Journal Of Medicine), con sus 54.42 puntos de factor de impacto en 2014. Imagen y revista propiedad de la editorial Elsevier.

A lo largo de mis estudios, he descubierto que hay dos tipos de razones, las románticas (que no por ello dejan de ser válidas) y las fácticas. Dentro de las románticas tenemos:

1. Saciar la curiosidad humana. 

La naturaleza de nuestra especie es ser curiosa. Somos además, los únicos animales conocidos que se hacen preguntas y nos encanta preguntarnos acerca del pasado. Al estudiar Paleontología, llenamos pizca a pizca un gigantesco granero con diminutos granos de los que cualquiera (con las herramientas necesarias) puede cocinar un pastel. El estudio de los fósiles nos permite acceder a mundos que parecen salidos de la ciencia ficción, tales como: un planeta dominado por muchas especies de simios erectos y con tecnología lítica (Plioceno tardío-Pleistoceno temprano); un planeta con criaturas terrestres más largas que las más grandes ballenas de hoy (Jurásico tardío-Cretácico temprano); un mundo cubierto totalmente por microbios y un único supercontinente baldío (Proterozoico); un mundo helado, similar a la luna Europa, con oasis de vida microbiana en altamar (Criogénico); un planeta atestado de artrópodos gigantes como ciempiés del largo de un auto, escorpiones del tamaño de un poodle y libélulas con la envergadura de un águila (Carbonífero temprano); etcétera. 

Australopitecinos en el verdadero planeta de los simios. Arte por el fantabuloso Zdeněk Burian.

Sismosaurios por el también fantabuloso artista Mark Hallett.

Paisaje del Proterozoico. Arte por Henning Dalhoff.

La tierra durante el Criogénico. Arte por el artista Mikkel Juul Jensen.

Artrópodos gigantes del Carbonífero. Arte por Richard Bizley.

2. Ampliar nuestros conocimietos como especie. 

Este motivo está íntimamente relacionado y/o producido por el anterior, aunque tiene su mérito propio. Así como reza el adagio "quién no conoce su historia está condenado a repetirla", el conocer el pasado no es meramente romántico, pues a veces nos puede ayudar a evitar situaciones que nos podrían extinguir, como impactos de cometas/asteroides, vulcanismo extremo o el afamado cambio climático y calentamiento global (sólo por mencionar algunos). Es de hecho gracias al estudio de los fósiles que se supo por primera vez y sin lugar a dudas, que las especies que se extinguían, no volvían a aparecer jamás. Quizá esto suene ridículo a primera vista, pero si tenemos en cuenta que los primeros paleontólogos y naturalistas eran creacionistas (distintos claro, de los modernos), nos es más entendible que para ellos, las plantas y animales eran creaciones perfectas de Dios y que por lo tanto, no podían desaparecer (eso restaría gloria al señor).

Escena de la extinción de los dinosaurios por el artista Mauricio Antón.

Y conocer el pasado no sólo sirve para salvarnos el pellejo o el de otras especies, también tiene una dósis de identidad. A los hallazgos paleontológicos nos referimos recuentemente como el "patrimonio histórico natural" de alguna población, estado/provincia/territorio o país. Y esto no es gratuito, ni sólo se hace con fines de estimular la investigación paleontológica, también es muy, pero muy cierto. Y aunque no debemos caer en nacionalismos sin sentido, debemos reconocer y salvaguardar el legado natural del mundo al que vinimos a parar; pues es nuestra obligación como los únicos seres autoconscientes y ententidos del pasado profundo del mundo. Pero, al igual que las óperas de Bach, o que las pinturas de DaVinci, los descubrimientos paleontológicos no aportan nada a la construcción de un puente o a la génesis de una importante empresa, no. Nos otorgan algo más importante: inspiración y gozo al espíritu humano, por el simple gusto de aprender. 

¿Por qué no? Aprender paleontología por puro gusto.

Por ahora, esto es todo mis estimados paleofrikis. En otra entrega escribiré más razones sobre el porqué estudiar paleontología.

PARTE 2

PARTE 3

Dinosaurios ¿superhéroes o animales?

La cultura paleo-pop está de moda, hoy quizá más que nunca, lo cual es maravilloso. En parte debido a las películas como Jurassic Park, en parte a que nunca desapareció. Especialmente aquella que tiene que ver con los dinosaurios. Desde su descubrimiento y el montaje de sus osamentas y modelos en museos, desataron una oleada de imaginación que generaría millones de amantes de estas bestias (entre los que desde luego, me incluyo).

Esqueletos montados de "Iguanodon". Esta fue una de las icónicas salas que despertó la dinomanía. Fotografía de Bernard J. Noël.

Así como los dinosaurios mismos y su estudio han ido evolucionando, lo mismo sucede con su percepción hacia el público general y la comunidad paleofriki. Al principio, estos animales eran vistos como bestias bíblicas. Con la llegada del cinematógrafo y las primeras cintas, fueron vistos como monstruos. Y recientemente comenzaron a ser vistos como superhéroes. Sus "fans" se han hecho cada vez más numerosos y especializados. Pero por más que traten de usar la jerga paleontológica, parecieran estar estancados en una visión supernatural de lo que eran y hacían los dinosaurios.

La cinta "El mundo perdido" de 1925, basada en la obra de Sir Arthur Conan Doyle catapultó la fama fílmica de los dinosaurios.

Personalmente, me he topado con estudiosos del comportamiento de estas criaturas, expertos obsesivos en tamaños, maestros de la apariencia, amos de los combates, etcétera. He de decir que esto no es necesariamente malo, es divertido si, pero a veces se sale de las manos. Esto es especialmente cierto a la hora de hablar sobre lo que realmente "se sabe" de los dinosaurios (no entraré en una discusión epistemológica y/o filosófica sobre lo que significa «real» en ciencia) y en las precámbricas discusiones donde al parecer, ser paleontólogo e intentar abonar ciencia real a la discusión no sirve de nada y uno "asciende" a ser un "iluminado" en vez de un profesional de la ciencia, hecho por el cual y por irónico que resulte, los paleontólogos y la evidencia le "estorbamos" al paleofriki religioso.

Cual culto religioso, la cultura paleopop tiene algunos (y afortunadamente) escasos fanáticos.

Casi siempre se defiende una visión romántica y sobreespeculativa de los dinosaurios. Pero una cosa es saber que se está especulando (lo cual es genial y divertido como nos muestra John Conway o Joschua Knüppe) y otra muy diferente transformar las opiniones, creencias, mala información y especulaciones en hechos "conocidos". Digo, a los paleontólogos no nos afecta, pues detectamos este tipo de comentarios de forma veloz por nuestro entrenamiento científico; pero ¿qué hay del entusiasta no entrenado que cree en lo que le dice un "experto"? A mi me preocupa este aspecto, pues sé muy bien que entre esos entusiastas están muchos futuros paleontólogos (yo fui uno de ellos y me creía cada cuento chino, que para qué les cuento).

Arte especulativo de Joschua Knüppe. En esta pieza podemos apreciar a un pterosaurio (Raeticodactylus/Caviramus) empalando a una presa de forma análoga a como lo hacen algunas aves (e.g. Lanius ludovicianus).

No creo que nadie (cuerdo) discuta que los dinosaurios eran animales de carne y hueso que vivieron como cualquier otro animal. Entonces ¿por qué se les da un tratamiento similar al de Batman o Spider-Man? Quizá la respuesta yazca en que los dinos son introducidos a las personas de hoy cuando son niños y sus libros de colorear y juguetes llenan el "nicho" de los superhéroes. A mi generación (y unas más recientes) la dinomanía nos llegó vía Jurassic Park. Pero muchos supimos diferenciar la fantasía de la realidad, a otros no les resultó tan fácil y ahora defienden una ciencia "jurassicparkiana", con dinosaurios mamiferianos en inteligencia, pelones, de manos rotas y con comportamientos poco probables y/o imposibles.

Jurassic Park, una magnífica obra de arte que no es ciencia. Para ver una discusión más profunda de la cinta, haga clic aquí.

Pero ¿qué tiene de malo que los superdinosaurios estén desplazando a los dinosaurios reales? En realidad, depende. Si se trata de mero entretenimiento a sabiendas que se especula, nada de malo tiene., al contrario. Pero si se defiende esta postura de sabelotodismo errónea de los dinosaurios como ciencia, entonces estamos en problemas, pues se gesta una generación con una percepción errónea de la ciencia llamada paleontología.

Como he dicho y siempre diré, la ciencia no se trata de respuestas absolutas, sino de conocimientos provisionales y más importante: se trata de hacerse preguntas.

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).

Paleodieta ¡vaya timo!

Inspirado en la serie de libros de ¡vaya timo! publicados por la edtorial Laetoli, llega este tema que espero que sea de su agrado.

Primero que nada, por paleodieta me estaré refiriendo al régimen dietario que unas personas bastante ingenuas han inventado y que asumen es el que tenían los humanos prehistóricos. No me estaré refiriendo al régimen dietario de las criaturas extintas, pues eso no es un timo, sino una rama de la paleobiología y la paleoecología (una con la que sucede, trabajo).

Pero no nos explicaste qué es la paleodieta Roberto.

Así es, me lo brinqué y dije lo que no era. Perdón.

Ahora si. La paleodieta es un estilo de alimentación que está basado en lo que presuntamente consumían los seres humanos durante el paleolítico.

La ultrafamosa paleodieta. Imagen tomada de Valera Noticias.

Esta dieta se conoce también como dieta paleolítica y fue popularizada por el nutriólogo Walter L. Voegtlin en los años setentas. Y se basa en la premisa de que nuestro sistema digestivo está adaptado a consumir lo que había en la época en la que apareció nuestra especie y que otros productos que hemos inventado son perjudiciales, pues nuestro sistema no evolucionó para ellos.

El libro de 1975 de Voegtlin.

Pero ¿será? La premisa suena bien... pero tiene sus fallos. El primero es asumir que un sistema digestivo sólo puede con aquello para lo que evolucionó y se adaptó. Si este fuera el caso, ya estaríamos fritos. Y también lo estarían muchas especies que alimentamos de forma "antinatural". Los perros, gatos, reptiles, anfibios, peces y demás mascotas/animales de aprovechamiento.

Croquetas para perro... no los han matado y al parecer no lo harán. Gente pro-dieta BARF, con ustedes me veré en otra ocasión.

La paleodieta tiene además otros fallos un poco menos discretos, veamos. Para empezar, la paleodieta trata de emular la dieta de los humanos del paleolítico, antes de la aparición de la agricultura, por lo que sus seguidores no consumen granos... Pero la agricultura es más que granos. Muchos de los esquemas paleodietarios usan ¡plantas y animales domésticos que aparecieron hace mucho menos de 10,000 años! He aquí la primer contradicción, pues muchas plantas que se consumen en esta dieta, no existían durante el paleolítico. Veamos unos ejemplos.

Arriba, zanahorias. Abajo, sandías. Izquierda, plantas silvestres. Derecha, plantas domésticas.

Arriba, calabazas. Abajo, plátanos o bananas. Izquierda, plantas silvestres. Derecha, plantas domésticas.

Arriba, fresas. Abajo, manzanas. Izquierda, plantas silvestres. Derecha, plantas domésticas.

Arriba, piña o ananá. Abajo, naranjas. Derecha, plantas silvestres. Izquierda, plantas domésticas.

Arriba, lechugas. Abajo, espárragos. Derecha, plantas silvestres. Izquierda, plantas domésticas.

Arriba, nueces. Abajo, cocos. Derecha, plantas silvestres. Izquierda, plantas domésticas.

Entonces la paleodieta es tramposona, pues utiliza plantas que no existían hace más de 12,000 años (el fin del paleolítico). Pero eso no es todo, prosigamos. Aunque este tipo de dieta es variable, asume otra cosa que podría ser un error: que todos los cazadores-recolectores del paleolítico comían lo mismo o por lo menos, en la misma proporción. Peeero, resulta que por la diferencia de hábitat y de especies comestibles en las diferentes partes donde habitaron nuestros primo-parientes lejanos, éstos no comían ni lo mismo, ni en la misma proporción.

La dieta de los Hiwi, un grupo de cazadores-recolectores modernos que vive en tierras de Colombia y Venezuela. Ilustración por Marissa Fessenden.

Diferentes estudios modernos han demostrado que los grupos de cazadores-recolectores no comen lo mismo, ni aún equiparando las categorías de los artículos alimenticios. ¿Qué quiere decir esto? Simple, que no tenemos ni idea de cómo era la dieta exacta de los humanos del paleolítico y que de ser así, ¿cuál de todas las variantes regionales consideraríamos como la "original"? Veamos un ejemplo de variación de dieta moderno.

Diferencias en las dietas de sociedades de cazadores-recolectores contemporáneos a nosotros. Note que incluso en el mismo continente (África), las diferencias son notables. Imagen por Jen Christiansen.

Bueno, pero ¿qué tiene de malo que en realidad no esté comiendo ni lo mismo, ni en la misma proporción? El emular la paleodieta es lo mejor que hay, pues nuestros ancestros tenían mejor salud ¿cierto?

Bueno, en realidad no. Resulta que muchas personas creen que aunque la paleodieta no cumple con cabalidad lo que es en realidad una paleodieta, se es más sano si se sigue, pues nuestros ancestros eran más sanos. Nada más alejado de la realidad. Para empezar, les presento un ejemplo. En una cueva de Marruecos, que data de entre hace 15,000 y 12,000 años, se recuperaron restos de diferentes humanos cazadores-recolectores, entre los que tenemos unos que muestran un severo daño por caries. Pero ¿cómo es esto posible si según los paleodietarios el consumo de granos llevó a arruinar nuestros dientes? Pues la realidad es que le mintieron, pues según los paleoantropólogos es quizá al revés.

Di aaaaaah y sufre como loco, pues no existen tratamientos médicos para eso hace 13,000 años. Caries y desgaste masivo, aún con la verdadera paleodieta. Fotografía de yo soy groot Isabelle De Groote.

La cosa es que los humanos antiguos vivían muy poco. Aún en la edad media o más cercano, a principios de siglo XX, la expectativa de vida era mucho menor y se comía "más sano". Entonces, como podemos ver, la salud no viene sólo de la dieta. No por comer mejor se vive ni más sano, ni más tiempo.

Esperanza de vida de 1960 a 2009. Tomado de aquí. Si antes no existían pesticidas, plaguicidas o transgénicos ¿cómo es que la gente vivía menos? Simple, la dieta no es el único factor, ni el más importante en la expectativa de vida.

Lo que es más, ni siquiera somos biológicamente idénticos a los humanos que nos precedieron, por lo que adoptar sus usos dietarios no garantiza absolutamente nada. En síntesis, la paleodieta no es ni de cerca algo que tenga que ver con la realidad del paleolítico, es una moda y se debe tomar como tal, no como algo basado en la ciencia. Seguramente comer más sano mejorará su salud, pero eso no quiere decir que "imitar" a nuestros ancestros le esté salvando la vida.

Bueno, eso es todo por hoy. Excelente día a todos.