Cinco cursos en línea que no te puedes perder

Hola que tal estimados lectores, en esta ocasión les comparto cinco cursos en línea que definitivamente, no se pueden perder. Estos cursos forman parte de la plataforma educativa online Coursera y se ofrecen de forma gratuita por prestigiosas universidades. Se los presento:

1. Dino 101: Paleobiología de dinosaurios.

En este enlace podrás acceder al curso, haz clic aquí para ver.

Este curso es ofertado por la Universidad de Alberta (Canadá), fue diseñado por los paleontólogos Philip John Currie y Angelica Torices; es impartido por Betsy Kruk (una excelente instructora) y tiene invitados especiales como Victoria Arbour, experta mundial en anquilosáuridos. En este curso introductorio a los dinosaurios podrás aprender cuestiones de su clasificación, evolución, biología, origen y extinción a lo largo de doce semanas, un tiempo que seguramente encontrarás muy, pero muy valioso. Aún si eres un erudito en el conocimiento pop de dinosaurios, seguramente encontrarás que el curso te enseña un par de cosas nuevas.

Video introductorio del curso.

2. Paleontología: Dinosaurios terópodos y el origen de las aves.

Haz clic en este enlace para ir al curso.

Este curso también fue creado por el equipo de paleontólogos de la Universidad de Alberta. Esta vez, quien nos guía por el curso será el Dr. Scott Persons, un paleontólogo que tiene una excelente capacidad comunicativa y que realmente transmite su gusto por esta ciencia. En este curso aprenderás sobre anatomía de las aves, de los dinosaurios terópodos, el cómo evolucionaron (y radiaron) las aves y finalmente, tendrás un panorama sobre los grupos que componen la porción del árbol evolutivo de los dinosaurios relacionada al origen de las aves. Te encontrarás con sorpresas y viejos conocidos. Si te gustan las aves o los dinosaurios, este curso es para ti. Tiene una duración de cinco semanas y vale completamente la pena.

Video introductorio del curso.

3. Paleontología: Evolución temprana de los vertebrados

Haciendo clic aquí podrás ir al curso.

Este es otro curso impartido por la Universidad de Alberta que tiene como instructor a Scott Persons, aunque esta vez, su diseño corrió a cargo de la Dra. Alison Murray. ¿Te gustan los peces y no sólo para comer? Entonces este curso será de tu total interés. A lo largo de cuatro semanas verás cómo surgieron los vertebrados, qué condiciones propiciaron su evolución, radiación adaptativa y qué grupos conforman la base del gran árbol evolutivo de los vertebrados, todo hasta llegar al origen de los animales con patas: los tetrápodos. Un gran curso para los que saben de vertebrados acuáticos vivos o extintos y también para los que -como yo- no sabemos mucho de estos animales.

Video introductorio del curso.

4. Paleontología: Antiguos reptiles marinos

Un clic en este enlace y te llevará al curso.

Otro curso de la Universidad de Alberta, diseñado por Michael Caldwell e impartido por Scott Persons. En tan solo cuatro semanas aprenderás una tonelada de cosas relacionadas a reptiles marinos extintos, su origen, evolución, anatomía y adaptaciones. El curso está dividido en grupos biológicos, salvo por la primer semana, que trata sobre el problema de adaptarse a la vida en el agua. En semanas subsecuentes se habla sobre ictiopterigios (siendo los ictiosaurios sus miembros más conocidos), sauropterigios (que incluye a los famosos plesiosaurios) y mosasauroides. Algunos grupos se dejan de lado, pero vale la pena tomar este curso que es muy, pero muy enriquecedor.

Video introductorio del curso.

5. Orígenes - Formación del Universo, el sistema solar, la Tierra y la vida

Haz clic en este enlace para ir a la página del curso.

Dejemos de ser exclusivamente paleontológicos y entremos a un curso dictado por la Universidad de Copenhague, Dinamarca. Este curso es mucho más amplio y complejo que los pasados (eso no hace que los que acabamos de ver sean malos). Esto se debe a que el tema que toca es uno muy, pero muy grande: los orígenes. Otrora considerado tabú por la ciencia, hoy los orígenes son la mejor de las formas que tenemos para comprender aspectos, fenómenos y objetos naturales. En este curso los orígenes se tocan en 12 semanas donde se ve el origen de: el Universo, los elementos, las estrellas, el sistema solar, la tierra, la atmósfera, la hidrósfera, la vida, el mundo microbiano, la explosión cámbrica, los eucariontes, los animales, la atmósfera oxidante, las plantas, los insectos, las extinciones, dinosaurios, aves, la humanidad, etc. Es con mucho, el más amplio de los cursos aquí presentados y es impartido por una plétora de investigadores de alto nivel. Si te interesan estas cuestiones, no dudes en inscribirte al curso.

Video introductorio del curso.

Las ventajas de tomar estos cursos son muy amplias, desde enriquecer el currículo, hasta el loable hecho de aprender. Sin embargo estimado lector, usted tendrá que tener cierto dominio del idioma en el que se dictan los cursos: inglés. Si no sabe inglés, le será prácticamente imposible tomar estos cursos... Pero vamos, ¡no se desanime! Pues en la mayor parte de los cursos existen subtítulos que puede activar e ir traduciendo. Si se quiere, se puede. Y si le interesan más cursos, en Coursera.org podrá acceder a más de ellos.

Así que sin más, me retiro por hoy.
Agradezco a David Cabezas Sanchez por sugerirme hacer esta entrada.

La evolución del cuello

Muchos dan por sentado que un cuello es algo normal, que es una característica que nos acompaña desde que los vertebrados son vertebrados. En realidad no es así, así que en este post trataré de forma muy, pero muy breve la importancia y evolución del cuello en los vertebrados. 

Un cuello es extremadamente importante. Si no, vean a estos animales...

Una jirafa sin cuello, no es jirafa. Y es que, no podemos concebir al célebre mamífero del cuello más largo sin él. Para este grupo particular de animales, el cuello es indispensable para alcanzar el alimento en las ramas, de otra forma, habrían de desarrollar patas extremadamente largas y poco funcionales.

¿Qué tal ahora animales que no alzan el cuello para alcanzar brotes, sino que pacen en las praderas? Para ellos, el cuello también es importante. Sin él, deberían agacharse y hacer grandes esfuerzos para alcanzar el pasto del suelo. O bien, evolucionar patas muy, pero muy cortas... que de nuevo, no serían muy funcionales para escapar a los depredadores.

Si tienes trompa ¿ya no necesitas un cuello? Pues parece que no, pues para que el elefante pueda estar consciente de lo que lo rodea necesitaría girar todo el cuerpo, algo que es ineficiente desde el punto de vista energético. Un cuello ahorra energía.

¿Y qué tal un depredador? ¿Qué sería de ellos sin cuellos? Pues además de verse ridículos (para nuestros estándares "postcuelliles"), les sería más complicado atrapar a una presa. Imaginen el caso de este guepardo, una vez que haya alcanzado a la presa usaría sus patas delanteras para aferrarla, pero tendría problemas para asestar la mordida asesina, pues como el elefante, tendría que girar todo el cuerpo. Además de ello, para cuando el pobre gato quisiera comer de su presa, también debería hacer malabares para poder sacar la carne, pues sus molares así lo demandan.

Sin cuello, un frailecillo como éste tendría serios problemas al atrapar peces en el mar. Al tratar de pescarlos tendría que girarse todo mientras bucea, haciendo de sus capturas una proeza casi imposible.

Otras aves como este pato, tendrían serios problemas para permanecer con la cabeza fuera del agua. Especialmente si se es un ave marina, pues ahí, las olas son mayores.

En fin. A resumidas cuentas, un cuello sirve para:

1) Poder girar la cabeza (duuuh), ampliando el espacio de movimiento de la misma.
2) Hacer eficiente el forrajeo (incluyendo la captura de presas).
3) Mejorar la biomecánica de la alimentación (se puede tirar del alimento).
4) Colocar la cabeza (y sus órganos sensoriales) en posición, sin necesidad de mover todo el cuerpo.
5) No ser buleado como Cuauhtémoc Blanco.

Pero ¿son los cuellos monofiléticos? Es decir, ¿el cuello apareció sólo una vez en la historia evolutiva? La respuesta es... NO. Además de los vertebrados tetrápodos (que somos los únicos con cuellos), existen otros animales con "cuello" (entrecomillado, porque no es homólogo, es decir, no tiene el mismo origen evolutivo). Entre los cuellos análogos (diferente origen evolutivo, función similar) al nuestro encontramos:

¡Ni más ni menos que a los insectos! La colosal mayoría de ellos tienen cabeza móviles con "cuellos" diminutos pero funcionales. Esto les permite hacer muchas de las cosas listadas anteriormente, incluyendo mirar sensualmente a la cámara como esta mantis (Archimantis latistyla). Foto de Fir0002.

Y el más extremo de los insectos es el escarabajo jirafa (Trachelophorus giraffa), cuyo cuello es producto de la selección sexual, pues para las hembras, un macho con cuello es guapo, pero hey señoritas ¡no exageren! Foto por Frank Vassen.

Pero ¿y en los vertebrados? ¿el cuello si es monofilético verdad? Pues resulta que de nuevo, no. Pero antes de que se escandalicen y se vayan a rezar varios rosarios seguidos, permítanme aclarar que el cuello de todos los tetrápodos vivos (y sus formas extintas) tienen un único origen. Lo que sucede es que hubo un "experimento evolutivo" (así nos gusta decirle a lo que no es como nosotros muajaja) de cuello hace millones de años, en un grupo extinto. Se trata ni más ni menos, de los placodermos. Y en específico, el grupo de los Arthrodira y con menor representación, los Acanthothoraci y los Petalichthyida. Veamos.

Romundinia sp. por Satoshi Kawasaki. Este placodermo era del grupo de los acantotoraci y tenía un pequeño cuello en forma de bisagra.

Lunaspis sp. también de Satoshi Kawasaki. Este otro placodermo también tenía un minúsculo cuello en forma de bisagra que le permitía subir y bajar la cabeza sin mover todo el cuerpo.

Dunkleosteus por Nic Grabow. Este grupo de placodermos era el que mayor movilidad de "cuello" tenía. Es probable que eso estuviera relacionado a su vida depredadora.

Si el cuello no resultó evidente en el Dunkleosteus pasado es porque no es un esqueleto nadador, sino una muy buena restauración. En este esqueleto (básicamente cabeza y cuello) reconstituido podemos ver mejor las placas móviles que conformaban el "cuello" de la bestia. Foto de Casliber.

A pesar de que los placodermos eran muy inovadores con eso del cuello, la fertilización interna, las columnas vertebrales sin centros vertebrales y las mandíbulas... No fueron estos vertebrados los que legarían el cuello a los tetrápodos. No señor, el cuello llegaría de manos de los peces de aletas lobuladas, los sarcopterigios.

Si bien existen homologías entre los músculos de la cintura pectoral y cabeza de tiburones (arriba, derecha) y tetrápodos (izquierda), los sarcopterigios (abajo, derecha) desarrollaron los primeros cuellos verdaderos. La flecha azul en el dipnoo indica la localización aproximada del conjunto de músculos representados en azul con los tetrápodos. Con imágenes de Diogo et al. (2008) y Ericsson et al. (2013).

Entonces, los sarcopterigios tienen músculos homólogos a los de los cuellos. ¿Qué les falta? La diferenciación de vértebras. En la mayoría de los tetrápodos podemos distinguir zonas vertebrales por su funcionalidad y una de las más importantes es la zona cervical. Observando el registro fósil podemos ver que algunos sarcopterigios como Mandageria fairfaxi ya presentan "protocuellos". Para distinguir la zona del cuello debemos tener presente que éste se presenta como una zona diferenciada entre la cabeza y la cintura pectoral. Literalmente, los vertebrados sin cuello tienen la cabeza fusionada a la cintura pectoral (imagina tener la cabeza fusionada a las clavículas).

Mandageria fairfaxi era un pez de unos 2 metros de largo que tenía una cabeza móvil, pero no un cuello propiamente dicho. Imagen tomada de ageoffishes.org.au.

El primer sarcopterigio donde ya no vemos esa fusión es ni más ni menos que Tiktaalik roseae. Este chiquitín tenía una zona cervical y es el primer pez con cuello conocido del registro fósil y cuyo cuello es homólogo al nuestro y al del resto de tetrápodos.

Pequeña información sobre el cuello de Tiktaalik. Imagen traducida de http://tiktaalik.uchicago.edu/meetTik2.html

Dado lo anterior, podemos rastrear el origen del primer cuello a hace al menos 380 millones de años, durante el Devónico tardío. De ahí en adelante, los tetrapodomorfos y tetrápodos tendrían sus cuellitos. Algunos los llevarían al extremo aprovechando su funcionalidad.

En esta ilustración de Brian Choo del Triásico medio de China (ca. 235 Ma) vemos distintos linajes de reptiles marinos que convergieron en el alargamiento del cuello.  Yunguisaurus liae está en el linaje de los plesiosaurios. Nothosaurus y  Keichousaurus son notosauroides. Tanystropheus cf. longobardicus es un protorosaurio. Y Anshunsaurus wushaensis es un talatosaurio. Muchos de estos reptiles ni siquiera están emparentados y muestran evolución convergente.

Y ni qué decir de otro grupo de animales de cuellos largos que casi no son recordados por su pudor en esconder sus dotes.

Algunas tortugas tienen cuellos bastante largos, pero generalmente no los andan presumiendo.

Y hablando de cuellos largos... Quizá los más famosos sean los de los sauropodomorfos.

Longitudes de cuello extremas en los animales con los cuellos más largos registrados para un ser vivo. Tomado de Taylor y Wedel (2013).

Y bueno, tenemos entonces, plenitud de cuellos largos con distintas funciones que permitieron y permiten que sus dueños aprovechen de mejor forma los recursos, ya sea en el forrajeo (búsqueda de comida) o para poder eficientar la energía consumida en moverse.

Animales de cuellos largos que no son saurópodos. Tomado de Taylor y Wedel (2013).

Así que la próxima vez que piensen en el cuello sabrán que no sólo es algo para adornar con collares, tiene muchas funciones que a veces ignoramos y ha pasado por muchos procesos de transformación en muchos taxones, haciéndolos únicos. Y todo esto gracias a que un grupo de peces desprendió la cabeza de los hombros hace ya 380 millones de años.

Fuentes:

Diogo, R., Abdala, V., Lonergan, N., & Wood, B. A. (2008). From fish to modern humans–comparative anatomy, homologies and evolution of the head and neck musculature. Journal of Anatomy, 213(4), 391-424.

Daeschler, E. B., Shubin, N. H., & Jenkins, F. A. (2006). A Devonian tetrapod-like fish and the evolution of the tetrapod body plan. Nature, 440(7085), 757-763.

Ericsson, R., Knight, R., & Johanson, Z. (2013). Evolution and development of the vertebrate neck. Journal of anatomy, 222(1), 67-78.

Shubin, N., Daeschler, E. B., & Jenkins Jr, F. A. (2015). Origin of the Tetrapod Neck and Shoulder. En: Dial, K. P., N. Shubin y E. L. Brainerd (Eds.) Great Transformations in Vertebrate Evolution. 63p.

Trinajstic, K., & Long, J. A. (2009). A new genus and species of Ptyctodont (Placodermi) from the Late Devonian Gneudna Formation, Western Australia, and an analysis of Ptyctodont phylogeny. Geological Magazine, 146(05), 743-760.

Taylor, M. P., & Wedel, M. J. (2013). Why sauropods had long necks; and why giraffes have short necks. PeerJ, 1, e36.

Los plesiosaurios eran vivíparos

Gracias a los lectores que quisieron saber más del tema "la mamá más antigua", sigan votando al final de cada post y cuéntenos qué tal les pareció el tema. Si les gustó, recomiéndenos a un amigo.

Los animales vertebrados se reproducen principalmente de dos formas, poniendo huevos (ovíparos) o pariendo a sus crías vivas (vivíparos). Existen variantes de estas dos estrategias reproductivas, pero básicamente todas se pueden suscribir a este par. Tradicionalmente se suele creer que todos los reptiles ponen huevos, pero en realidad existen varios escamosos que pueden dar a luz. Entre ellos encontramos algunas serpientes, lagartijas, camaleones y geckos.

Algunos reptiles vivíparos, de izquierda a derecha y de arriba a abajo, Thamnophis elegans, Naultinus gemmeus, Zootoca vivipara y Trioceros jacksonii.

Cuando miramos el registro fósil es difícil saber a 'ciencia cierta' qué reptiles ponían huevos y cuáles no. En la mayoría de los casos extrapolamos información de parientes modernos e inferimos que la mayoría ponía huevos. En otros casos, somos afortunados y encontramos fósiles de huevos, lo que nos demuestra que ciertas especies sí los ponían, luego entonces inferimos que sus parientes próximos también se reproducían así.

Huevos fósiles de dinosaurio.

En el caso de los plesiosaurios lo común era pensar que ponían huevos, después de todo su morfología es un poco similar a la de las tortugas y ellas salen del mar para enterrar sus tesoros reproductivos. El problema se presentaba con los plesiosaurios de grandes cuellos (inútiles en tierra) y los cabezones (pliosaurios), por lo que algunos paleontólogos habían sugerido que estas criaturas parían vivas a sus crías, desafortunadamente no había evidencia para apoyar dicha idea. Hasta que en 2011 se publicó el hallazgo de un adulto de Polycotylus latippinus que en su interior tenía restos de un miembro más joven de su misma especie. El pequeño se presenta en la cavidad abdominal está completo y no presenta señas de digestión, por lo que se descartó que haya sido comido y figura como la primer evidencia de viviparismo en estos reptiles.

Polycotylus latippinus, la plesiosaurio embarazada. A) Montaje del espécimen LACM 129639, B) Diagrama que muestra los huesos originales del adulto, los reconstruidos y los del feto. A la izquierda la reconstrucción del esqueleto de madre e hijo. Barras de escala a 1 metro.

Este hallazgo supone dos sorpresas, la primera es que aunque los plesiosaurios fueran pequeños y de cuello corto como Polycotylus, no iban a la playa a poner huevos y la segunda es que los restos del bebé permiten concluir que parían sólo a una cría de entre el 35 y 50% del tamaño del adulto, algo sin duda impresionante.

FUENTE PRINCIPAL:
O’Keefe, F. R., & Chiappe, L. M. (2011). Viviparity and K-selected life history in a Mesozoic marine plesiosaur (Reptilia, Sauropterygia). Science, 333(6044), 870-873.