Obamadon y la extinción K – Pg

Obamadon y la extinción K – Pg

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Fotografía oficial de Barack Obama 2012

En un par de días, Barack Obama terminará su periodo como el cuadragésimo cuarto presidente de los Estados Unidos de América. Mucho tiempo atrás, hace sesenta y seis millones de años, llegó al final de su existencia una especie de reptil cuyo nombre científico, Obamadon gracilis, hace honor al presidente saliente.

En 2012, Nicholas Longrich y sus colaboradores examinaron una serie de fósiles de reptiles escamados (lagartijas y serpientes) provenientes de depósitos de finales del periodo cretácico de Norteamérica. Los investigadores encontraron varias especies hasta entonces desconocidas, entre las que se encontraba un lagarto de unos treinta centímetros de largo, cuya dentadura —sólida, limpia y de gran tamaño— les recordó la del sonriente presidente Obama. No dudaron en acuñar el nombre genérico Obamadon para el animal, ni para agregar el epíteto gracilis —que significa delgado, fino o sencillo en latín— como nombre específico.

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Lagartijas del Cretácico. Obamadon es la de enfrente. Carl Buell, Universidad de Yale

El estudio de Longrich y sus colaboradores mostró que las lagartijas y serpientes formaban un grupo muy diverso durante el Cretácico (entre 145 y 66 millones de años en el pasado), por lo que puede inferirse que coexistieron exitosamente con sus parientes evolutivos, los dinosaurios. Como se detalla en el episodio iv de las Crónicas de la extinción, al final de ese periodo se extinguió la gran mayoría de las especies de dinosaurios, sobreviviendo sólo un pequeño grupo de ellos que millones de años después se diversificó para dar origen a las aves modernas.

Longrich y sus colegas hallaron que la fauna de escamados del Cretácico sufrió también pérdidas importantes durante el evento de extinción K-Pg —que es el nombre técnico para lo que se conoce popularmente como «la extinción de los dinosaurios»—. De las treinta especies que identificaron en los depósitos del Cretácico (K), sólo cinco aparecen también en los estratos del Paleógeno (Pg), que es la división geológica inmediatamente posterior al periodo cretácico. Esto quiere decir que el resto de las especies, que representan un 83% del total, se extinguieron durante el evento K-Pg. Obamadon fue una de esas víctimas.

El patrón que encontró el equipo de Longrich es similar al de otros grupos de animales que como conjunto sobrevivieron al evento K-Pg, pero que perdieron porcentajes importantes de sus especies. Se calcula, por ejemplo, que de los tiburones y los mamíferos que existían a finales del Cretácico se extinguió más del 70% de las especies. En la mayoría de los grupos las especies más vulnerables a la extinción fueron las de mayor tamaño, como Omabadon entre las lagartijas y, por supuesto, los dinosaurios no aviares.

La extinción masiva del final del Cretácico se desencadenó muy probablemente como consecuencia del choque contra la Tierra de un asteroide, el mismo que dejó como huella el cráter de casi doscientos kilómetros cuyo centro se encuentra cerca del pueblo de Chicxulub, en la Península de Yucatán. La gigantesca explosión que se produjo y los violentos fenómenos asociados —terremotos, tsunamis, fuegos, caída de material incandescente, entre otros— seguramente causaron la extinción inmediata de un buen número de especies.

Sin embargo, fueron los cambios ambientales a largo plazo los que llevaron a la extinción a la mayoría de las especies. En particular, se piensa que el material que se inyectó en la atmósfera tras la explosión del asteroide provocó cambios drásticos en el clima y prácticamente detuvo la fotosíntesis a nivel planetario. Un estudio reciente, de Julia Brugger y sus colaboradores, propone que los aerosoles sulfatados podrían haber provocado una caída de la temperatura global promedio de más de 26 grados Celsius, y que estos efectos podrían haber tardado cerca de treinta años en revertirse. El destino de Obamadon y de miles o millones de otras especies podría haber sido sellado por un final gélido.

El 20 de enero de 2017 comenzará para Estados Unidos y para el mundo un periodo que podría ser catastrófico. Si los parientes evolutivos de Obamadon que sobrevivieron al evento K-Pg pudieron recuperar su esplendor luego del mayor cataclismo en la historia del planeta, ¿podremos nosotros sortear los años oscuros que se avecinan?

Referencias

Brugger, J., Feulner, G. y Petri, S. (2017) Baby, it’s cold outside: Climate model simulations of the effects of the asteroid impact at the end of the Cretaceous. Geophysical Research Letters, en prensa.

Longrich, N. R., Bhullar, B.-A. S. y Gauthier, J. A. (2012) Mass extinction of lizards and snakes at the Cretaceous–Paleogene boundary. Proceedings of the National Academy of Sciences, 109, 21396-21401.

 

¿Un festín de perezoso?

megaterioEl menú del banquete anual del Club de Exploradores  incluía en 1951 un platillo muy especial: “carne asada de un animal prehistórico”, de un perezoso gigante, una bestia extinta desde hace miles de años. Estas cenas, que reunían a la élite de los exploradores y descubridores de la época, se habían ya hecho famosas por ofrecer inauditos manjares, como ojos de carnero, penes de bisonte, tarántulas fritas, etc. Aquella vez, se afirmaba que los organizadores habían logrado traer la carne prehistórica desde los congelados parajes de Alaska.

 Aquella cena fue tan exitosa que uno de los miembros del club conservó un trozo de la carne en un frasco de museo, con el rótulo “carne de megaterio”. El frasco permaneció almacenado en diferentes museos hasta que en 2015 unos estudiantes de la Universidad de Yale decidieron usar las técnicas modernas de análisis de ADN para comprobar la identidad de la supuesta carne de megaterio. [El megaterio fue un perezoso gigante único de Sudamérica, pero en los años 50 se llamaba “megaterio” también al eremoterio, una especie similar de América del Norte].

Los jóvenes investigadores compararon fragmentos de ADN extraído del pedazo de carne del famoso banquete con muestras tomadas tanto de animales modernos como de algunos mamíferos extintos, como el mamut lanudo y un perezoso.

¿Realmente se sirvió carne de perezoso gigante en el banquete del Club de Exploradores de 1951?

La respuesta, amigo mío, está flotando en el viento, y se encuentra en el episodio VI de las Crónicas de la Extinción,  titulado “Un banquete pleistoceno: la megafauna de la Era de Hielo”.

Iridio y los dinosaurios

Iridio y los dinosaurios

En 1979, un equipo multidisciplinario de la Universidad de California en Berkeley encontró una anomalía en sedimentos correspondientes al final del Cretácico, hace 66 millones de años. Justo en una delgada capa de arcilla que marca el fin de la era mesozoica (de la que el Cretácico es el último periodo) y el comienzo de la cenozoica, los investigadores encontraron una concentración altísima de iridio, un metal extraordinariamente raro en la corteza terrestre. En cambio, en sedimentos más antiguos —plenamente cretácicos— y más recientes —correspondientes al Paleógeno, el periodo más antiguo del Cenozoico— la concentración de iridio era mucho más baja, apenas detectable con los instrumentos disponibles en la época.

iridio-77A partir de esta observación, Luis W. Alvarez — un físico de partículas galardonado con el Premio Nobel— llegó a una conclusión asombrosa: Los dinosaurios se habían extinguido hace 66 millones de años como consecuencia de la colisión contra la Tierra de un objeto espacial, un asteroide o cometa. Alvarez pudo calcular que tal cuerpo interplanetario debió haber tenido entre 7 y 10 kilómetros de diámetro.

¿Cómo es posible pasar de una observación sobre la concentración de iridio en sedimentos geológicos a una hipótesis revolucionaria sobre la extinción de los dinosaurios?

La historia completa es parte del episodio IV de las Crónicas de la extinción, pero el razonamiento es relativamente sencillo:

  1. El iridio es extraordinariamente raro en la corteza terrestre, pero relativamente abundante (o, más bien, mucho menos raro) en los asteroides.
  2. Es entonces razonable pensar que el iridio encontrado en los sedimentos, justo al final del Cretácico, tenía que provenir de un asteroide o algún otro cuerpo espacial.
  3. Para que el iridio se sedimentara en forma uniforme, tenía que haber estado en forma de polvo flotando en la estratosfera.
  4. Para formar tal polvo, el asteroide tenía que haber provocado una gran explosión al chocar contra la Tierra.
  5. La explosión, y la subsecuente nube de material flotando en la atmósfera, debió haber provocado cambios en las condiciones ambientales a nivel mundial.
  6. Estos cambios radicales en el clima y la ecología globales debieron causar la extinción de un gran número de especies.
  7. El tiempo de la extinción de los dinosaurios coincide perfectamente con la antigüedad de los sedimentos con la anomalía de iridio.
  8. Por tanto, es razonable pensar que la anomalía de iridio es una evidencia tangible de la colisión de un asteroide que posiblemente haya desencadenado una serie de eventos que concluyeron con la extinción de los dinosaurios y de muchos otros organismos.

La fórmula que usó Alvarez para deducir el tamaño del asteroide es muy sencilla:
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M es la masa calculada del asteroide, s es la concentración por área de iridio en el sedimento, A es la superficie del planeta Tierra, f es la concentración de iridio en los cuerpos espaciales y 0.22 es la fracción del material expulsado por el volcán Krakatoa que alcanzó la estratosfera.

Con los datos de concentración de iridio que se midieron en los sedimentos del final del Cretácico, Alvarez calculó que el asteroide debió haber medido al menos 7 kilómetros de diámetro y tal vez hasta 10. Años más tarde, usando modelos desarrollados por otros científicos, Alvarez calculó que la colisión de un asteroide de ese tamaño debió haber producido un cráter de unos 200 km de diámetro.

La búsqueda de tal cráter y su hallazgo en lo que hoy en día es la costa norte de la península de Yucatán son los temas de otra de la Crónicas de la extinción

La jovencita que cayó en la cueva

 

En mayo de 2007, un equipo de buzos exploradores de cuevas descubrió en una caverna cercana a Tulum, en la costa noreste de la península de Yucatán, una enorme cámara completamente inundada. Por lo oscuro y tenebroso del lugar, el sitio fue bautizado como Hoyo Negro.

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Foto: Roberto Chávez Arce. Grupo Hoyo Negro

En el fondo de la cámara se hallaron numerosos huesos de animales del Pleistoceno: felinos diente de sable, gonfoterios —un tipo de elefante extinto—, dos especies de perezosos gigantes y un úrsido semejante al oso de anteojos sudamericano. Se hallaron también los restos de un ser humano, una joven de unos quince años de edad, a la que se le puso el nombre de Naia.

Los análisis posteriores revelaron para los restos humanos una antigüedad de entre doce y trece mil años. Esta medición convirtió a Naia en el ser humano más antiguo conocido en el Nuevo Mundo. Más aun, aunque la morfología de Naia corresponde con un grupo humano conocido como paleoamericanos, algunas secuencias de ADN mitocondrial revelaron un parentesco cercano con los grupos indígenas actuales de América.

Estos descubrimientos muestran que hace apenas unos cuantos miles de años existieron en lo que ahora es Yucatán y Quintana Roo varios miembros de la llamada megafauna del Pleistoceno (animales extintos de gran talla). Además de los  animales hallados en Hoyo Negro, se han encontrado en otros sitios de Yucatán —asociados también con restos humanos— animales como caballos pleistocenos, gliptoterios —gigantescos armadillos— y enormes llamas.

Los capítulos V y VI de Crónicas de la extinción discuten con detalle las historias de los seres humanos y de otros animales del Pleistoceno. La historia de Naia y de los animales de Hoyo Negro es una de esas crónicas.

 

Avicena y los fósiles

avicenaAVICENA

Abū ‘Alī al-Husayn ibn ‘Abd Allāh ibn Sĩnã, mejor conocido por el nombre latinizado de Avicena, fue un filósofo, naturalista y médico persa de principios del segundo milenio de nuestra era.

En su Libro de la curación, un profundo tratado filosófico en varios volúmenes, Avicena proporciona una explicación para la existencia de los fósiles, los restos petrificados de plantas y animales.

Avicena retoma las ideas filosóficas de Aristóteles y propone la existencia de un fluido petrificante, el succus lapidificatus, que provocaría que en las rocas se plasmaran las figuras de los seres vivos. Durante siglos enteros, las ideas de los filósofos griegos y de Avicena sobre los fósiles se mantuvieron como las explicaciones más razonables para la existencia de rocas con formas de plantas y animales.

Hoy en día la explicación de Avicena nos parecería absurda, casi equivalente al hechizo Petrificus totalus de Harry Potter. Lo que en realidad nos indica la hipótesis del sabio persa es el pobre conocimiento que sobre la historia del planeta se tuvo durante la Edad Media. No fue hasta el siglo XVIII que los naturalistas comenzaron a esclarecer la verdadera naturaleza de los fósiles.

El episodio III de las Crónicas de la extinción relata algunos pasajes de la historia de esos descubrimientos.

Los mejores inventos de la vida

En junio de 2005, Steve Jobs —el cofundador de Apple, el gigante de la tecnología— ofreció un emotivo discurso ante los estudiantes de la Universidad de Stanford. Jobs sabía ya para entonces del cáncer que se había propagado en su páncreas y que, años más tarde, le cobraría la vida.

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«La muerte es muy probablemente el mejor invento de la vida —afirmó un emocionado Jobs—. Es el mecanismo que permite el remplazo de lo viejo por lo nuevo».

Crónicas de la extinción retoma el pensamiento de Jobs y lo extiende al proceso de desaparición de especies. «La muerte y la extinción son los mejores inventos de la vida», reza el subtítulo del primer capítulo del libro. Al igual que la muerte lo hace con los individuos, la extinción permite el remplazo de las especies viejas por las nuevas. Es el mecanismo natural que permite, junto con la especiación, que se produzca la evolución de las especies.

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