William Buckland y los fósiles

William Buckland y los fósiles

Buckland

Dibujo humorístico de la época (hacia 1822) de Buckland en la cueva de las hienas en Kirkdale (Lo que en realidad se encontró ahí fueron huesos fosilizados de hienas y otros animales extintos en Inglaterra)

En un día como hoy (12 de marzo), pero de 1784, nació en Devon, Inglaterra, William Buckland, famoso teólogo y naturalista británico del siglo xix.

El capítulo vi de las Crónicas de la extinción incluye la historia  de los fósiles de la cueva de Kirkdale y de cómo Buckland creyó, en un principio, que esos restos de animales extintos constituían una prueba de la veracidad de la épica del diluvio universal del Génesis.  Los huesos de elefantes, hipopótamos, osos de de las cavernas y gigantescos cérvidos que estaban dispersos en el suelo de la caverna eran, pensó Buckland, restos de animales que habían sido arrastrados por las aguas del gran diluvio.

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William Buckland (1784 – 1856)

Buckland, sin embargo, pronto cambió de opinión. Los huesos de Kirkdale no podían haber sido arrastrados a la cueva, porque la única entrada a ella era un pequeño hueco por el que era físicamente imposible que el cuerpo de un hipopótamo pudiera haber pasado. Buckland dedujo entonces que la cueva había sido en realidad una guarida de hienas pleistocenas (otros animales ya extintos en Inglaterra), y que la acumulación de huesos ahí se debía a la actividad de esos animales y no a la acción de las aguas de un diluvio.
[El capítulo vi de las Crónicas de la extinción provee más detalles del razonamiento de Buckland]

Buckland fue también el primer naturalista en otorgar un nombre científico a una especie de dinosaurio. En 1824 publicó un ensayo en el que describió los huesos fósiles de un gigantesco reptil, al que asignó el nombre de Megalosaurus (lagarto enorme). Este animal, junto con Hylaeosaurus e Iguanodon, fueron los primeros en ser identificados por Richard Owen, en 1842, como miembros de un grupo separado de reptiles, a los que se les llamó dinosaurios (“lagartos terribles”).

William Buckland se casó en 1825 con Mary Morland, una talentosa ilustradora y estudiosa de los fósiles. Como en muchos otros casos de injusticia histórica, las contribuciones de Mary Buckland rara vez son discutidas en los numerosos estudios biográficos sobre William, en los que ella aparece simplemente como Mrs. Buckland, si es que se le menciona.

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La familia Buckland (William, Mary y su hijo Frank) con sus fósiles. (Ilustración de Mary Buckland publicada en la biografía de W. Buckland escrita por Elizabeth Gordon en 1894; vía Wikimedia Commons)

Los ojos de anomalocaris

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Anomalocaris. Reconstrucción por Katrina Kenny, Universidad de Adelaide

Anomalocaris es un enigmático animal extinto que habitó los mares del Cámbrico, hace poco más de quinientos millones de años. Su nombre significa “camarón anómalo, o anormal” y le fue impuesto precisamente por su extraño aspecto. Con poco más de un metro de largo, una de las especies de anomalocaris fue el organismo más grande que se conoce de su tiempo, y se piensa que se trataba de un depredador que se alimentaba de trilobites y otros organismos de la fauna del Cámbrico.

En la década de los ochenta, Stephen Jay Gould y algunos otros prominentes paleobiólogos llegaron a pensar que Anomalocaris pertenecía a un grupo de especies (un phylum o filo) que se había extinguido, porque no parecía encajar bien en ninguno de los filos tradicionales. Sin embargo, poco a poco comenzó a acumularse evidencia que sugería que los anomalocaris y otros extraños organismos marinos del Cámbrico eran parientes de los artrópodos, o incluso miembros de este filo.

En 2011 se informó sobre el descubrimiento de unos fósiles de Anomalocaris en los que se había preservado con gran detalle la estructura de los enormes ojos que tenían estos animales. El análisis del material mostró que se trataba de verdaderos ojos compuestos, como los que poseen los artrópodos. Más aun, resultó que se trataba de ojos de gran complejidad, formado cada uno por al menos dieciséis mil celdillas, o lentes, individuales. Esto muestra que la capacidad visual de Anomalocaris debió haber sido al menos tan fina como la de algunos insectos de hoy en día, como las libélulas.

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Este descubrimiento no sólo corroboró el hecho de que Anomalocaris perteneció a la misma línea evolutiva que los artrópodos, sino que además demostró que el ojo compuesto apareció en una fase temprana de la evolución de ese grupo y que desde hace más de quinientos millones de años ya existían versiones muy sofisticadas de ese órgano.

Existe ya consenso en que Anomalocaris y otros extraños habitantes de los mares cámbricos, como Opabinia,  pueden clasificarse como artrópodos o al menos como un grupo muy cercano a ellos. En contra de lo que pensaba Gould, los anomalocaris no formaban parte de un filo desaparecido; al contrario, pertenecieron al linaje evolutivo más exitoso, al menos en número de especies, en la historia de la vida en la tierra.

Referencias

  • Paterson, J. R., García-Bellido, D. C., Lee, M. S., Brock, G. A., Jago, J. B., & Edgecombe, G. D. (2011). Acute vision in the giant Cambrian predator Anomalocaris and the origin of compound eyes. Nature, 480: 237-240.
  • Ver también el capítulo III de Crónicas de la extinción y esta página sobre Anomalocaris

Las aves ya graznaban en el Mesozoico

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Vegavis iaai. dinopedia.wikia.com

 

La primera parte del episodio IV de las Crónicas de la extinción trata sobre la evolución de las aves y de uno de los caracteres únicos de la línea evolutiva de los dinosaurios y las aves, la pluma. Otra característica única de las aves modernas es la siringe, el órgano que les permite producir sonidos complejos, desde los graznidos de los patos y los chillidos de las águilas hasta los elaborados cantos de los cenzontles y las voces imitativas de los pericos.

La siringe es una estructura formada por pliegues rígidos asociados con anillos mineralizados, los que al vibrar producen sonidos sin necesidad de cuerdas vocales, como las de los mamíferos. Se localiza en la base de la tráquea, justo donde este órgano de la respiración se bifurca para continuar hacia los pulmones.

Hasta el año pasado se habían encontrado sólo unos cuantos restos fósiles que podían identificarse como siringes, y todos son relativamente recientes, de menos de dos y medio millones de años de antigüedad. Julia A. Clarke, de la Universidad de Texas en Austin, y sus colaboradores reportan en un número reciente de Nature el descubrimiento de restos de siringe en material fósil hallado en la Antártida y que corresponde con un ave de la familia de los patos y gansos (Vegavis iaai) de finales del Cretácico (entre 69 y 66 millones de años en el pasado).

Este descubrimiento muestra que los ancestros de los patos y gansos ya habían desarrollado en el Cretácico la capacidad de emitir sonidos complejos. Los investigadores especulan que la siringe completa pudo haber surgido relativamente tarde en la evolución de las aves, después de la capacidad de volar y probablemente en asociación con otras modificaciones del sistema respiratorio.

Es posible, sin embargo, que el órgano —en una forma menos desarrollada— haya estado presente en otras aves más antiguas y en otros dinosaurios. Si es así, las escenas que nos presentan las películas de la serie Parque Jurásico, en las que los tiranosaurios y los raptores son capaces de emitir terroríficos rugidos, podrían estar apegados a la realidad.

Referencias
Clarke, J.A., Tambussi, C.P., Noriega, J.I., Erickson, G.M. y Ketcham, R.A. (2005). Definitive fossil evidence for the extant avian radiation in the Cretaceous. Nature, 433: 305-308.

Clarke, J. A., Chatterjee, S., Li, Z. et al. (2016) Fossil evidence of the avian vocal organ from the Mesozoic. Nature, 538: 502-505.


El nombre Vegavis significa “ave de [la isla] Vega”, en referencia a la isla antártica en donde se han hallado los dos fósiles conocidos de la especie. El apelativo iaai deriva de las siglas del Instituto Antártico Argentino.

Megafauna y humanos probablemente coexistieron por miles de años en Australia

Megafauna y humanos probablemente coexistieron por miles de años en Australia

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Reconstrucción de Zygomaturus trilobus por Nobu Tamura, Wikipedia

Como se explica en el episodio vi de las Crónicas de la extinción, se piensa que la extinción de la megafauna australiana coincidió con la llegada del ser humano, hace poco más de cuarenta y siete mil años. En Australia, la megafauna pleistocena —el conjunto de animales de gran tamaño que existieron hasta hace unos pocos miles de años—consistía principalmente de marsupiales gigantescos, pero incluía también aves de gran talla y enormes reptiles. La gran mayoría de los miembros de esta fauna desaparecieron poco tiempo después de la llegada de los primeros humanos, y se ha inferido que su extinción fue consecuencia directa de la explotación de sus poblaciones por parte de los humanos.

Un trabajo reciente de Michael Westaway y sus colaboradores presenta evidencia contraria a ese escenario tradicional. El equipo examinó un fósil muy bien preservado de Zygomaturus trilobus, un gigantesco marsupial del Pleistoceno australiano. Por su posible aspecto y tamaño —unos dos y medio metros de largo y un cuarto de tonelada de peso—, así como por sus hábitos semiacuáticos, se ha comparado a Zygomaturus con un hipopótamo pigmeo. Se trataba, sin embargo, de un animal emparentado con los mucho más pequeños wombats y koalas de la Australia actual.

El equipo de Westaway usó dos técnicas independientes para establecer la edad del fósil. Tanto la técnica de luminiscencia como la de datación con uranio radiactivo mostraron que el fósil se formó hace unos 35 000 años.1  Antes de este estudio, se pensaba que Zygomaturus  había desaparecido hace 47 000 años, es decir, coincidiendo con el arribo de Homo sapiens a Australia.  La zona de donde proviene el fósil  (la Región de los Lagos Willandra en Nueva Gales del Surha sido habitada sin interrupción por poblaciones humanas desde la llegada del hombre a Australia. Por tanto, concluyen Westaway y sus colegas, Zygomaturus y humanos coexistieron allí por miles de años, quizá por más de diecisiete milenios.

Aunque se trata de un primer caso, el estudio de Westaway y colegas sugiere la posibilidad de que el curioso Zygomaturus y otros miembros de la megafauna australiana hayan podido existir junto con los humanos por miles de años. También pone en tela de juicio la idea de que la actividad humana —a través de la cacería y explotación desmedida— fue la principal causa de la extinción de los gigantes del Pleistoceno australiano.  Será necesario, sin embargo, aguardar los resultados de otros estudios, pues existe mucha evidencia en otros sitios de que la desaparición de varias especies se dio apenas unos cuantos años luego de la llegada del ser humano a Australia (ver Australia: huevos de ganso gigante para la cena en la página 143 de Crónicas de la extinción).

Westaway, M. C., Olley, J. y Grün, R. (2017) At least 17,000 years of coexistence: Modern humans and megafauna at the Willandra Lakes, South-Eastern Australia. Quaternary Science Reviews, 157:206-211.

 La técnica de luminiscencia arrojó un intervalo de antigüedad de entre 33.3  y 36.7 milenios; la de uranio mostró una posible edad de entre 31.9 y 32.9 milenios. .

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.

 

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.