¿Mamífero venenoso en la época de los dinosaurios?

"Venenoso" es un término biológico aplicado a los animales que inyectan una sustancia nociva en otros animales, en contraposición a "tóxico" que es un animal que sólo secreta la sustancia sin inyectarla. Un ejemplo de animal venenoso es un escorpión, mientras que un ejemplo de animal tóxico lo encontramos en una rana punta de flecha. Los animales venenosos han evolucionado en mútilples ocasiones a lo largo de la vida en la tierra. Entre los vertebrados tenemos ejemplos en peces, reptiles e incluso, en mamíferos.

Ejemplos de vertebrados venenosos. Arriba, izquierda, un bagre americano (Ictalurus punctatus), en estos animales, el veneno se inyecta a través de una espina modificada, ubicada en la parte anterior de las aletas pectorales y dorsal. Arriba, derecha, una cascabel diamantina del oeste (Crotalus atrox), estas serpientes inyectan su veneno con grandes dientes modificados que se encuentran en el frente del maxilar y que además, son plegables. Abajo, uno de los pocos mamíferos venenosos, el ornitorrinco (Ornithorhynchus anatinus); en estos animales, el veneno es inyectado a través de un espolón ubicado en las patas traseras de los machos. Fotografía de ornitorrinco por Klaus (CC).

Un grupo de animales venenosos poco conocido es el de los solenodóntidos (familia Solenodontidae), comúnmente conocidos como "almiquíes" en Cuba o "solenodontes". Estos animales pertenecen a un grupo denominado Eulipotyphla ("verdaderamente ciegos y gordos"), que incluye a las musarañas, los erizos, los desmanes, los topos verdaderos, entre otros. Actualmente, los solenodóntidos comprenden únicamente dos especies: Solenodon cubanus y Solenodon paradoxus; el primero vive únicamente al este de Cuba y el segundo en la isla de La Española. El registro fósil de estos animales se extiende únicamente al Pleistoceno (al menos los últimos 2.58 millones de años), pero sabemos que deben encontrarse más atrás en el tiempo. Esto último gracias a estudios de ADN.

Solenodon paradoxus, el solenodóntido de La Española. Arriba, un S. paradoxus en su hábitat. Abajo, los incisivos acanalados que usa para inyectar el veneno. Imagen inferior de University of Michigan Museum of Zoology (CC).

Precisamente un estudio de este tipo (con secuencias completas de ADN mitocondrial) señala que el tiempo de divergencia entre las dos especies de Solenodon ocurrió hace tan sólo 180,000 años, en la parte final del Pleistoceno, hasta ahí todo normal. Pero, su tiempo de divergencia del resto de los mamíferos ocurrió hace unos ¡78.2 millones de años!, durante el Cretácico tardío. Esta no es la primera vez que un estudio molecular obtiene resultados similares, en 2004 los genes nucleares sugerían un tiempo de divergencia de 76 millones de años. Esto nos apunta a dos direcciones posibles: 1) realmente tenemos una radiación de mamíferos durante el Cretácico que pasa desapercibida en el registro fósil o 2) necesitamos recalibrar nuestros relojes moleculares (esto último es poco probable).

Solenodon paradoxus. Imagen propiedad de Mammal Watching.

De tal forma que puede ser que durante el Cretácico, los dinosaurios hayan convivido con pequeños solenodontes venenosos o sus ancestros. El tiempo lo dirá, ojalá un día recibamos la noticia de un mamífero solenodontoide del Cretácico. Y tu ¿ya conocías a estos mamíferos venenosos?

Fuente:

Brandt, A. L., Grigorev, K., Afanador-Hernández, Y. M., Paulino, L. A., Murphy, W. J., Núñez, A., ... & María, R. (2017). Mitogenomic sequences support a north–south subspecies subdivision within Solenodon paradoxus. Mitochondrial DNA Part A, 28(5), 662-670.

¿Qué mató al megalodón?

El megalodón (Meg para los cuates, megalodonte para los viejitos) fue el tiburón más grande que haya existido. Este bicho genera mucha controversia, desde su nombre científico válido (Carcharodon megalodon,Carcharocles megalodon e incluso Otodus megalodon), hasta su tamaño (12 a 24 metros de largo)... Pero algo es seguro: se extinguió a finales del Plioceno, aproximadamente hace 2.6 millones de años, aunque a los criptozoólogos no les guste esto.

Posible apariencia (hasta eso se debate de este animal) y talla de megalodón por el artista Chen Yu.

Su extinción es un misterio... O mejor dicho, era. Las hipótesis eran muy diversas e incluían desde catástrofes severas, a un cambio súbito en la composición de sus presas habituales. Sin embargo, un estudio reciente revela pistas sobre su desaparición. Tras estudiar detenidamente los patrones de distribución de la especie, junto con su temporalidad y la idoneidad de hábitat (medida en términos de temperatura del agua), un equipo de investigación concluyó que la extinción de megalodón empezó antes de lo sospechado, desde el Mioceno tardío, hace aproximadamente 6 millones de años (3.4 millones de años antes de lo pensado).

Distribución por edad de megalodón. En el Mioceno temprano surgió este depredador, continuó proliferando hasta el Mioceno tardío, donde comenzó su declive y para el Plioceno ya estaba en vías de extinción. Tomado y modificado de Pimiento et al. (2016).

Esta disminución guarda relación con las temperaturas oceánicas, pero también hay un patrón curioso. Para el fin de sus tiempos, megalodón habitaba en zonas poco óptimas para la especie. Aunque en los medios es frecuente ver megalodones cazando ballenas, la relación presa-depredador es hipotética, es decir, no estamos 100% seguros que megalodón cazara, pero es altamente probable. Además, el declive de megalodón a finales del Mioceno coincide con una baja súbita en la pérdida de diversidad de ballenas, tanto misticetas (con barbas) como odontocetas (con dientes). Dado esto, podemos aseverar que la falta de recursos alimenticios (ya fueran obtenidos carroñeando o cazando), más el cambio climático, fueron los principales factores en la desaparición de este gigante.

En sus últimos días, megalodón vivía en zonas poco adecuadas para la especie. Estas eran su último refugio. Tomado de Pimiento et al. (2016).

Este estudio es el primero en presentar evidencias de distribución, cronología e idoneidad de hábitat para Carcharocles megalodon, esperemos que abra la puerta a nuevos estudios que confirmen o refuten las hipótesis que surgieron de este estudio.

Reconstrucción artística de megalodón cazando ballenas barbadas antiguas. Arte por Jaime Chirinos.

Fuente:

Pimiento, C., MacFadden, B. J., Clements, C. F., Varela, S., Jaramillo, C., Velez‐Juarbe, J., & Silliman, B. R. (2016). Geographical distribution patterns of Carcharocles megalodon over time reveal clues about extinction mechanisms. Journal of Biogeography, 43(8), 1645-1655.

El origen del némesis humano

¿Qué ha matado más seres humanos en toda nuestra historia? Piénselo un momento estimado lector. ¿Acaso habrán sido las guerras? ¿El hambre? ¿Los desastres naturales? A primera instancia, podríamos pensar en algo grande, algo catastrófico, pero no. El némesis humano, la cosa que ha matado más personas que guerras, hambre, volcanes y otros desastres es ni más ni menos que la Malaria. Todos los años esta enfermedad se lleva a la tumba a más de medio millón de personas (y a veces a más de dos millones y medio).

Las hembras de los mosquitos del género Anopheles como esta A. minimus son las responsables de la transmisión de la malaria. Fotografía de James Gathany.

La malaria, del italiano "mal aire" es una infección producida por varias especies de protozoo del género Plasmodium. Pero ¿de dónde viene? Estos parásitos sanguíneos que incuban en los glóbulos rojos surgieron hace millones de años y son especialistas en parasitar vertebrados terrestres. La especie más común que afecta a los seres humanos es Plasmodium falciparum y aunque surgió entre hace 50,000 y 100,000 años, no se hizo presente en nuestra especie hasta hace unos 10,000 años. Y ¿de dónde la obtuvimos? El debate se centraba en aves, roedores y primates, como fuentes de la infección. Estudios recientes demostraron que el parásito surgió en los gorilas occidentales (Gorilla gorilla) y no en otros primates como chimpancés o bonobos.

Ciclo de vida de la malaria. El esporozoito entra al ser humano por picaduras de mosquito, migra al hígado donde se transforma en merozoitos y de ahí infecta a glóbulos rojos, donde se transforma en células gaméticas (reproductivas), éstas son chupadas por otros mosquitos cuando pican a alguien infectado por malaria y dentro del mosquito se reproducen y se forman nuevo s esporozoitos. Derechos de autor de Pearson Education.

Todo esto lo sabemos gracias a estudios basados en ADN, pero hay cosas que la paleontología puede aportar sobre el tema de la malaria. Por décadas se ha debatido si el parásito surgió en reptiles y luego migró a animales de sangre caliente vía mosquitos o bien, que primero surgió en mosquitos y luego hizo su llegada a los vertebrados. Los fósiles de mosquito preservados en ámbar tienen una historia que contar, pues gracias a ellos el debate parecer haberse sanjado. El ámbar del Cretácico inferior de Birmania contiene mosquitos y dentro de ellos, sacos de protozoos relacionados a la malaria (Paleohaemoproteus burmacis). Estos sacos (llamados gametocistos) contienen la fase reproductiva del parásito. En la malaria, la fase reproductiva se da en los glóbulos rojos de los huéspedes de sangre caliente. Esto indica que la hipótesis de origen en mosquitos es la correcta. Ya para el Terciario (ca. 25 millones de años), el ámbar dominicano muestra mosquitos portando malaria propiamente dicha (Plasmodium dominicana).

Izquierda, mosquito de Birmania con aumento a la fase infecciosa en mosquito de un protozoo emparentado a la malaria. Derecha, mosquito de República Dominicana con la fase de oocisto, que surge de la unión de gametos producidos en glóbulos rojos del huésped. Dentro del oocisto hay más de 1,000 esporozoitos que invadirán las glándulas salivales del mosquito para después pasar al torrente sanguíneo del nuevo huésped. Imágenes tomadas y modificadas de Poinar (2016).

Así que ahora sabemos lo siguiente: hace 100 millones de años, surgieron los ancestros de la malaria que eran parásitos de mosquitos. Para hace 25 millones de años ya existía la malaria y las formas que infectan humanos aparecieron hace 100,000 años, llegando de gorilas a humanos hace tan solo 10,000 años. Ahora que conocemos su historia evolutiva, convendría comenzar a buscar alternativas de tratamiento que pongan fin al parásito más común y peligroso que se ha cobrado la mayor cantidad de vidas humanas. Esperemos que en no mucho, la malaria pase a ser una historia más de cómo vencimos una enfermedad letal, esperemos.

Fuentes principales:
Liu, W., Li, Y., Learn, G. H., Rudicell, R. S., Robertson, J. D., Keele, B. F., ... & Gonder, M. K. (2010). Origin of the human malaria parasite Plasmodium falciparum in gorillas. Nature, 467(7314), 420.
Prugnolle, F., Durand, P., Ollomo, B., Duval, L., Ariey, F., Arnathau, C., ... & Renaud, F. (2011). A fresh look at the origin of Plasmodium falciparum, the most malignant malaria agent. PLoS pathogens, 7(2), e1001283.
Poinar Jr, G. (2016). What fossils reveal about the protozoa progenitors, geographic provinces, and early hosts of malarial organisms. American Entomologist, 62(1), 22-25.

Paleoficha: Crash bandicoot

Nombre común: Crash Bandicut

Nombre científico: Crash bandicoot.

Significado del nombre: en honor a la serie de videojuegos creada por Andy Gavin y Jason Rubin titulada Crash Bandicoot, la cual es protagonizada por un Bandicut.

Descrito por: Kenny Travouillon y colaboradores, en 2014*.

Grupo taxonómico: Son marsupiales del superorden Australidelphia (marsupiales de origen australiano), pertenece al orden Peramelemorphia (que incluye bandicuts y bilbis) y a la familia Peramelidae (bandicuts).

Holotipo de Crash bandicoot, se trata de un fragmento de maxilar derecho con tres molares en su lugar. Tomado de Travouillon et al. (2014).

Rango temporal: Mioceno medio (15-11 Ma).

Encontrado en: Riversleigh World Heritage Area, Noroeste de Queensland, Australia.

Conocido a partir de: Maxila derecha parcial, contiene las piezas dentales M1 a M3 y el alveolo del M4.

Reconstrucción de Crash bandicoot basada en sus parientes más cercanos, del género Perameles. Las dimensiones fueron estimadas a partir de la serie dental conservada. Ilustración por Joaquín Eng Ponce, arreglo por Roberto Díaz Sibaja.

Curiosidades: Los bandicuts son marsupiales omnívoros de pequeño (15-17 cm) a mediano tamaño (39-56 cm). La mayoría tienen una cola casi desprovista de pelo, patas traseras sindactilas (dedo 2 y 3 están fusionados y presentan 1 sola garra), poseen orejas tubulares y un hocico muy puntiagudo. Se pueden encontrar en la mayoría de los hábitats de Australia y Nueva Guinea. El nombre común de bandicut deriva de la palabra pandikokku del idioma tégulu, que es hablado en las costas del este de India y se traduciría como “rata-puerco”. Curiosamente no era usado para referirse a estos marsupiales de la familia Peramelidae, en realidad se usa y usaba para nombrar a unos roedores asiáticos de la familia Muridae (ratas y ratones) el más conocido sería Bandicota bengalensis (Rata bandicut menor). Crash bandicoot representa el registro más antiguo hasta la fecha de este particular grupo de marsupiales, en propias palabras del Paleontólogo Kenny Travouillon y colaboradores, el hallazgo de este grupo pertenecientes al Mioceno medio representa el inicio de una nueva radiación de bandicuts modernos que “se estrellaron (en referencia al género Crash)” y dominaron los jóvenes ecosistemas secos de Australia.

*Descripción original: Travouillon, K. J., Hand, S. J., Archer, M., & Black, K. H. (2014). Earliest Modern Bandicoot and Bilby (Marsupialia, Peramelidae, and Thylacomyidae) from the Miocene of the Riversleigh World Heritage Area, Northwestern Queensland, Australia. Journal of Vertebrate Paleontology, 34(2), 375-382.

Paleoficha escrita por Joaquín Eng Ponce.

Un hongo muy viejo

Los hongos son organismos eucariotas avanzados, de hecho son primos cercanos de nosotros los animales y definitvamente, no son plantas y tampoco están cercanamente emparentados a ellas, como se suele pensar. Estos organismos son tan diversos que vienen en formas unicelulares y pluricelulares. Pero desgraciadamente, su registro fósil es escaso, debido a que presentan cuerpos blandos y rara vez se fosilizan o bien, un supuesto fósil fúngico es muy controversial para poder identificar o asignar. 

Fósiles enigmáticos y populares por su talla, como Prototaxites, se asignan a hongos, pero con grandes, grandes dudas. Imagen de Carol Hotton.

Y esta labor se dificulta entre más atrás vamos en el registro fósil, pues existieron muchos tipos de organismos con cuerpos parecidos a hongos. Y no hablo de las setas, que son el medio de dispersión de la reproducción sexual de algunos hongos, sino de las hifas, estructuras filamentosas que forman el cuerpo de los hongos filamentosos. Pero de cuando en cuando podemos echar un ojo al pasado fúngico y tal es el caso de un trabajo reciente que nos muestra un fósil de hace 440 millones de años (Silúrico temprano), lo que lo convierte en uno de los hongos más viejos conocidos.

Lo que consideramos generalmente como hongo es en realidad, sólo una parte de estos organismos. Los biólogos les decimos cuerpos fructíferos o esporocarpos.

Pero ahí no para lo interesante. Pues este hongo, de la especie Tortotubus protuberans, es además ¡terrestre! Y pues sorprende, dado que en esta antiguedad, los organismos terrestres son toda una rareza. Este pequeñín tenía un rango geográfico bastante amplio, que iba de lo que hoy es Suecia, Escocia, Albania, Estados Unidos, Francia, Libia, Chad y Arabia Saudita. Y de cronología, ni hablemos, pues perduró hasta el Ordovícico tardío.

Restos fósiles del micelio o cuerpo vegetativo (no reproductivo) de Tortotubus protuberans, procedentes de Gotland, Suecia. Tomado de Smith (2016).

Hallazgos como estos llenan importantes huecos en la evolución de los primeros eucariotas y conectan la historia de los hongos marinos con los hongos de agua dulce y tierra firme. Con esta evidencia avanzamos un paso en la dirección correcta para entender cómo es que diferentes grupos biológicos colonizaron tierra firma durante el Paleozoico. Esperemos que en el futuro podamos saber más de éstos y otros hongos extintos.

Fuente:

Smith, M. R. (2016). Cord-forming Palaeozoic fungi in terrestrial assemblages. Botanical journal of the Linnean Society, 180(4), 452-460.

Nuevo protogorila

Los gorilas comprenden dos especies diferentes actuales, el gorila occidental (Gorilla gorilla) y el oriental (Gorilla beringei). Pero a pesar de ser especies icónicas que son más o menos conocidas por casi todos, poco sabemos de su registro fósil y los presuntos gorilas fósiles son más bien dudosos.

El gorila occidental. Foto de arkive.org.

Gorila oriental. Foto de Arkive.org

Pero ¿por qué conocemos tan poco del registro fósil de estos majestuosos animales? La respuesta está en su forma de vida, pues las especies que viven lejos de las zonas donde los fósiles se forman, tienen escasas o nulas probabilidades de fosilizarse. Y los gorilas suelen vivir en selvas, lugares sin ambientes de depósito adecuados. Aún con todo, el año pasado se publicó un estudio que presenta un "proto-gorila" fósil y su edad. La especie es Chororapithecus abyssinicus y resulta tener 8 millones de años de antiguedad.

Restos fósiles del cororapiteco (molares del lado izquierdo y un canino a la derecha). Tomado de Suwa et al. (2007).

Este nuevo descubrimiento "acelera" el tiempo de divergencia del clado formado por los gorilas del clado en el que estamos los humanos. A estas ramas de la vida, les hemos denominado "el linaje gorila" y el "linaje humano" respectivamente. Antes de este estudio se pensaba que la separación de dichos linajes se produjo hace mucho más tiempo, hace casi 10 millones de años y con el nuevo estudio, este tiempo se reduce al menos un millón de años. Con esta nueva información, no sólo reconocemos a un proto-gorila fósil nuevo sino que además, se pone de manifiesto que los cambios ocurridos en nuestro linaje (que incluye a nuestros primos, los chimpancés), tuvieron lugar de forma veloz.

Nuevo esquema de divergencia de grupos propuesto por Katoh et al. (2016). Gorila occidental de Ltshears, gorila oriental de Fiver Löcker, Chororapithecus abyssinicus tomado de Suwa et al. (2007).

Descubrimientos como este, permiten calibrar el árbol filogenético de los homínidos con mejor precisión que si sólo usáramos herramientas moleculares. Esperemos que en el futuro podamos aprender más de estos grupos biológicos que desaparecieron y de los que sabemos muy, muy poco.

Fuentes:

Suwa, G., Kono, R. T., Katoh, S., Asfaw, B., & Beyene, Y. (2007). A new species of great ape from the late Miocene epoch in Ethiopia. Nature, 448(7156), 921.

Katoh, S., Beyene, Y., Itaya, T., Hyodo, H., Hyodo, M., Yagi, K., ... & Nakaya, H. (2016). New geological and palaeontological age constraint for the gorilla-human lineage split. Nature, 530(7589), 215.