Notas cortas: más especies que no eran

Si pensamos en lo que es una especie nos queda bastante claro lo que es. El problema surge cuando tratamos de definirla. El problema es de una magnitud colosal, pues aún entre los estudiosos de la vida, los biólogos, no existe un concepto universal de especie, sino varios que dependen de su adecuada aplicación según el tipo de enfoque y de grupo biológico que se aborde. La definición más común es la de "un grupo de individuos que se pueden reproducir y dejar descendencia fértil" sin embargo, esa conceptualización deja fuera a muchos grupos de reproducción asexual y a aquellos de los que no es posible comprobar que dejaran descendientes (como las especie fósiles). Además, existen algunas especies capaces de reproducirse con miembros de otras especies cercanas y dejar descendencia fértil.

El concepto de especie, algo difícil de definir.

Otro concepto es el morfológico, que implica que una especie es un "conjunto de individuos con características morfológicas comunes y distintas a las de otros grupos de individuos". Esta definición también tiene problemas, el más importante es que es complicado discernir entre modificaciones producidas por el desarrollo (ontogenia). Y también presenta problemas con especies muy semejantes, pero con historias evolutivas y ecológicas distintas. Si miramos el registro fósil veremos que estos problemas son difíciles de sortear y en ocasiones sucede que varias especies no eran sino sólo una. Tal es el caso de Triceratops-Torosaurus y el de Dracorex-Stygimoloch-Pachycephalosaurus que eran diferentes etapas de desarrollo de la misma especie. O el extraño caso contrario como el de Euoplocephalus que eran varias especies, tomadas por una sola.

Izquierda: Torosaurus y Triceratops. Derecha: Pachycephalosaurus, Stygimoloch y Dracorex. Todos etapas del desarrollo de una misma especie. Ilustraciones de Kawasaki Satoshi.

Esto se ha repetido una vez más, pero ahora con un grupo de dinosaurios chinos. El estudio se condujo con restos fósiles de las especies Psittacosaurus lujiatunensis, Psittacosaurus major y Hongshanosaurus houi que proceden de la cama de depositación Lujiatun, de la formación Yixian que data del Cretácico temprano (hace 123.2 millones de años). Los autores del estudio utilizaron técnicas de morfometría geométrica en tercera dimensión y llegaron a la conclusión de que estas tres especies son en realidad una sola: Psittacosaurus lujiatunensis.

Marcadores usados en cráneos de Psittacosaurus y Hongshanosaurus para el estudio de morfometría geométrica en 3D. Modificado de Hedrick y Dodson (2013).

Estudios como estos nos aclaran más sobre la biología y evolución de los dinosaurios y son vitales para considerar nuevas aproximaciones paleontológicas.

FUENTE:
Hedrick, B. P., & Dodson, P. (2013). Lujiatun Psittacosaurids: Understanding Individual and Taphonomic Variation Using 3D Geometric Morphometrics. PloS one, 8(8), e69265.

Notas cortas: un protomamífero peludo

Actualmente, los mamíferos son los tetrápodos (vertebrados con cuatro patas) dominantes. A pesar de que existen grupos con un mayor número de especies (como el de las aves), los mamíferos ostentan una mayor diversidad morfológica. Los hay en todos lados, en tierra, en el aire y en el agua. Los hay grandes como la ballena azul de hasta 30 metros y pequeños como el murciélago nariz de cerdo de Kitti de apenas 33 milímetros de longitud.

Extremos en la talla de los mamíferos modernos.

Los mamíferos verdaderos evolucionaron durante el Jurásico temprano. En muchos sitios encontraremos que aparecieron durante el Triásico tardío, pero eso no es del todo cierto. La evolución de los mamíferos fue gradual y sus características principales aparecieron como un mosaico en toda una variedad de pequeñas criaturas peludas desde el Triásico tardío. A estas formas transicionales las denominamos mammaliaformes (con forma de mamífero) y de ellas surgió el grupo principal de mamíferos que contiene a todos los ancestros que comparte un ornitorrinco y un humano.

Resumen del árbol evolutivo de los mammaliaformes. La mayoría de las ilustraciones son del artista Kawasaki Satoshi.

Se asumía que los molares complejos habían sido una invención de los mamíferos verdaderos, pero se acaba de descubrir una especie de mammaliaforme que posee los molares más avanzados de su época. A esta nueva criatura se le denominó Megaconus mammaliaformis y aunque se le ha apodado la "ardilla jurásica", en realidad su nicho ecológico era más semejante al de un armadillo o un damán que al de una ardilla. Este pequeñín se encontró completo y muestra una impresión del pelaje que cubrió su cuerpo. Si este bicho no es un mamífero, esto indica que el pelo evolucionó antes que los mamíferos y que no es una innovación evolutiva, sino un carácter heredado.

Reconstrucciones y fósil de Megaconus mammaliaformis. Ilustraciones de April Isch.

El estudio de este y otros mammaliaformes revelará más sobre el origen de nuestro grupo, el origen de los portadores de mamas.

FUENTE:
Zhou, C. F., Wu, S., Martin, T., & Luo, Z. X. (2013). A Jurassic mammaliaform and the earliest mammalian evolutionary adaptations. Nature, 500(7461), 163-167.

Más información: M. mammaliaformis data del Jurásico medio a superior. Vivió entre hace 164.7 y 155.7 millones de años en lo que hoy es el noreste de China.

Notas cortas: La explosión de los carnívoros

Si agrupásemos a los animales por sus hábitos alimenticios, genereraríamos una clasificación general que abarca dos grandes grupos: aquellos que se alimentan de plantas y organismos tipo planta (algas y otros seres inmóviles o casi inmóviles), a quienes llamamos herbívoros y su contraparte, los que se alimentan de otros animales, a los que llamamos carnívoros.

Ejemplos de animales herbívoros y carnívoros.

La depredación no fue una de las primeras relaciones ecológicas en aparecer. Si observamos el registro fósil animal y si los organismos ediacaranos o vendienses son en realidad animales, observaremos que la filtración de partículas suspendidas fue la primer forma de alimentación animal registrada, seguida por la herbivoría que observamos en organismos como Kimberella y Dickinsonia. La depredación aparecería hasta el Ediacarense tardío, con pequeñas perforaciones hechas en organismos diminutos por algún carnívoro desconocido.

Kimberella (izquierda) y Dickinsonia (derecha), presuntos animales vegetarianos del Ediacararense. Reconstrucciones de Ciavatti.

Ya entrado el Cámbrico, la vida animal "explotó" con una radiación evolutiva que jamás se volvería a ver. Evolucionaron muchísimos planes corporales nuevos, especialmente con el grupo de los artrópodos y sus parientes, pero también con algunos bichos emparentados a nosotros, los vertebrados. La mayoría de estos 'experimentos' eran depredadores, pero ¿qué desató el pandemonium carnívoro? Un grupo de investigadores ha publicado un estudio que revela que en los mares de hoy, los depredadores son más abundantes y diversos cuanto mayor es el oxígeno.

Vínculo de diversidad (azul) de formas animales depredadoras con el incremento en el oxígeno disuleto (medido indirectamente con Uranio). Modificado de Sperling et al. 2013.

Los investigadores han extrapolado esta relación (oxígeno ---> diversidad de depredadores) con lo observado en el registro fósil del Cámbrico. Esta relación con el oxígeno es objeto de debate en la comunidad científica sin embargo, suena lógico. Esperemos que esta relación sea probada o refutada con nuevos hallazgos.

FUENTE:

Sperling, E. A., Frieder, C. A., Raman, A. V., Girguis, P. R., Levin, L. A., & Knoll, A. H. (2013). Oxygen, ecology, and the Cambrian radiation of animals. Proceedings of the National Academy of Sciences, 110(33), 13446-13451.

Notas cortas: Historia de una rémora antigua

Las rémoras son un peculiar grupo de peces marinos que encontramos principalmente en aguas tropicales y menos frecuentemente en templadas. Su sello distintivo es la presencia de un disco de fijación en la parte alta de sus cabezas que usan para asirse a toda una variedad de organismos y así viajar gratis". Sus transportes incluyen tortugas, tiburones, mantarayas, peces grandes e incluso ballenas. Hoy en día comprenden sólo ocho especies, todas ellas incluidas en la familia Echeneidae (equenéide).

Representantes de los géneros modernos de rémoras. Ilustración de Phtheirichthys y Remora por Tony Ayling. Ilustraciones de Echeneis y remorina por FAO.

El truco del polizón depende de sus discos de fijación y estos evolucionaron presuntamente de espinas modificadas de la aleta dorsal. Esta hipótesis se sostiene cuando vemos a los parientes más cercanos de las rémoras, entre los que destaca la cobia (Rachycentron canadum). Este pez actual tiene entre siete y nueve espinas dorsales pequeñas que se asemejan en estructura y posición a las de las rémoras ancestrales hipotéticas. Los fósiles ayudarían a arrojar más luz al asunto.

La cobia, Rachycentron canadum es uno de los parientes más cercanos de las rémoras.

El problema es que las rémoras fósiles son un tanto inusuales. Existe sólo una especie bien estudiada, Opisthomyzon glaronensis del Oligoceno temprano (hace unos 30 Ma), que fuera descrita desde 1886. Este pez ha sido ignorado flagrantemente y su identidad taxonómica relegada al gigantesco grupo de los Perciformes, que contiene al 40% de todas las especies vivas y que representa el orden de vertebrados más diverso. El mes pasado este pez "volvió a la vida" con un estudio que no sólo revalida su identidad como una proto-rémora ancestral (familia Opisthomyzonidae), sino que además nos brinda pistas sobre el origen del disco de adhesión.

Fósil de Opisthomyzon glaronensis.

Este estudio concluye que el disco de las rémoras se originó de espinas de la aleta dorsal y que estas espinas se transformaron en disco en la espalda, antes de pasar a su ubicación actual, la cabeza.

FUENTE:

Friedman, M., Johanson, Z., Harrington, R. C., Near, T. J., & Graham, M. R. (2013). An early fossil remora (Echeneoidea) reveals the evolutionary assembly of the adhesion disc. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 280(1766).

Notas cortas: Bípedos y el mono que no lo era

El bipedalismo es uno de los medios de locomoción más interesantes de todos. No sólo porque es toda una proeza el balancearse en dos patas sino además, porque resulta ser que nosotros somos bípedos. Solemos pensar que nuestro andar es tan especial que casi no notamos a los otros animales bípedos. Entre ellos encontramos a los más comunes de los vertebrados terrestres, las aves.

Las aves son unos de los bípedos que más pasan desapercibidas. En la foto una seriema de patas rojas, cariama crestada o socori (Cariama cristata).

Su andar bípedo fue heredado a ellas de sus ancestros, los dinosaurios carnívoros. Ellos mismos heredaron su andar de sus ancestros, los reptiles dinosauriformes de hace unos 247 millones de años, quienes fueron los primeros bípedos del planeta. Durante este tiempo emergieron otros experimentos a dos patas, de los que destacan unos extraños reptiles semejantes a cocodrilos llamados poposaurios.

Reconstrucción de Poposaurus gracilis por el artista "Smokeybjb".

Dentro de los mamíferos, el andar bípedo surgió en repetidas ocasiones con diferentes grupos, entre los que encontramos mamíferos desaparecidos sin parientes vivos, marsupiales y algunos placentarios. En nuestro grupo (los primates), el andar bípedo se originó entre hace unos 13.65 a 11.6 millones de años en una especie llamada Oreopithecus bambolii o al menos, era lo que se pensaba. Un nuevo estudio sugiere que en realidad no era bípedo y por lo tanto restringe el origen del andar en dos patas a nuestra familia: Hominidae.

Reconstrucción de Oreopithecus tomada de bertsgeschiedenissite.nl

El estudio meticuloso de restos descritos hace muchos años, nos sigue brindando información valiosa sobre las especies que se analizan y sobre la evolución, que en este caso es la nuestra como grupo.

FUENTE:

Russo, G. A., & Shapiro, L. J. (2013). Reevaluation of the lumbosacral region of Oreopithecus bambolii. Journal of human evolution.

NOTAS:

Oreopithecus probablemente pertenece a una familia propia: Oreopithecidae, dentro de la superfamilia Hominoidea.

Cuando se hace referencia a bípedo, normalmente se consideran únicamente a los bípedos estrictos y no a los facultativos. Un bípedo facultativo es aquel animal que puede moverse en dos patas por unos momentos, pero no es su modo normal de desplazamiento (e. g. los chimpancés, basiliscos, clamidosaurios, perros de circo, etc.).

Notas cortas: Los vertebrados come-conchas más antiguos

Hoy disfrutamos de un buen plato con mariscos al calor de la playa o en algún banquete ocasional. Algunos de estos organismos serían incomibles para nosotros si no fuera por nuestra capacidad de abrirlos y sacarlos de sus conchas. Sin embargo, existen muchos animales que sin ayuda de herramientas han logrado consumir bichos con conchas.

Una rica sopa de almejas.

Algunos de ellos son gusanos que perforan lentamente la dura coraza de sus víctimas, pero entre los vertebrados encontramos sólo depredadores con dientes y/o picos formidables. Son pocos los agraciados con herramientas bucales para triturar conchas. A los organismos capaces de consumir conchas se les denomina durófagos y en esta clasificación también se encuentran aquellos capaces de consumir coral, caparazones de crustáceos y huesos. En este tema nos referiremos a los come-conchas y de ellos, actualmente encontramos a las morsas (Odobenus rosmarus) y al sargo chopa (Archosargus probatocephalus).

Modernos comedores de conchas. Izquierda, la morsa. Derecha, el sargo chopa.

Pero curiosamente la durofagia marina no apareció ni al mismo tiempo, ni cercano a la aparición de las conchas. El mes pasado se publicó un estudio que reveló a los durófagos más antiguos conocidos. Se trata de un grupo de peces conocido como estiracoptéridos de entre hace 346.7 y 358.9 millones de años de antigüedad. Estos peces de aletas con radios modificaron ciertas partes de la mandíbula (los ectopterigoides y los coronoides) para especializarse en el consumo de conchas. Su aparición fue precedida por una gran extinción masiva que extinguió cerca del 75% de la vida en el mar. Los científicos creen que su origen está vinculado al estrés alimenticio y la apertura de nichos ecológicos nuevos.

Styracopterus y Fouldenia, los consumidores de conchas más antiguos conocidos. Ilustraciones por John Megahan.

El estudio de estos peces nos permite ahondar más en los orígenes del consumo de conchas en nuestros distantes primos.

FUENTE:

Sallan, L. C., & Coates, M. I. (2013). Styracopterid (Actinopterygii) ontogeny and the multiple origins of post‐Hangenberg deep‐bodied fishes. Zoological Journal of the Linnean Society.