viernes, 9 de junio de 2017

¿¡Americanos hace 130,000 años!?

Hace unas semanas se publicó en casi todo medio de comunicación una nota con un titular algo así:

"Todo lo que sabíamos era una mentira, todas las teorías del hombre en América estaban mal"

Y bueno, pues muchos cayeron en los titulares color pollito que hacen referencia a un estudio que propone algo muy interesante que sí que cambiaría lo que sabemos de migraciones humanas, pero que tampoco es algo que nos haga arrojar todos los libros de ciencia por la ventana y prenderles fuego... El artículo científico se publicó este 27 de Abril en la revista Nature bajo el título "Un sitio arqueológico de hace 130,000 años en el sur de California".

Si gustan, pueden ver el video oficial de síntesis (en inglés) ¡incluye un científico escéptico!

Primero los hechos. ¿Qué dice realmente el artículo científico que da a conocer esto?

  1. Encontraron un yacimiento del Pleistoceno con restos fósiles de tres taxones: mastodonte (Mammut americanum), un caballo desconocido pero similar a Equus scotti, un venado del género Odocoileus y finalmente, restos de Canis dirus.
  2. En dicho yacimiento hay rocas grandes anómalas que no parecen naturales al sedimento donde están depositados los restos fósiles.
  3. Asociadas a esas rocas, hay un esqueleto parcial de mastodonte que muestra fracturas en espiral.
  4. Todo esto tiene una edad bastante antigua, estimada en 130,000 años antes del presente.
Hasta aquí todo bien, pero ¿qué significa todo esto en términos coloquiales? Bueno, de forma simple y según los autores del estudio: este sitio representa una zona donde antiguos humanos descuartizaron a un mastodonte.

Una escena similar a esta es la propuesta de este nuevo estudio. Obra de Greg Harlin.

Ok, pero ¿esto qué implica? De ser correcta la interpretación de los científicos que estudiaron estos restos: este hallazgo representa la evidencia más antigua de seres humanos en América. Pero no sólo antigua, ¡antiquísima! Pues la información arqueológica previa sugiere que los humanos ingresaron al continente entre hace 14 y 15 mil años antes del presente. La diferencia de edades es colosal ¡115,000 años! Esta diferencia es tan monstruosa que es como decir que los Homo sapiens arcaicos, antes de dejar África, inventaron la impresión 3D, los teléfonos inteligentes y las sondas espaciales.

Hace 130,000 años existían al menos tres especies bien conocidas en el mundo. Los Homo erectus (izquierda) que llegaron a vivir hasta China; los neandertales (centro) que vivieron en la parte boreal del viejo mundo, casi hasta Mongolia y nuestra especie (derecha) que para esta edad, aún estaba confinada en África.

Estas afirmaciones son muy grandes y como bien decía Carl Sagan: "Afirmaciones extraordinarias requieren siempre de evidencia extraordinaria". ¿Cuál es la evidencia para afirmar que este es un sitio arqueológico antiguo que rompe paradigmas de migración humana? Bueno, básicamente los autores del estudio afirman que:

El mastodonte fue trabajado por manos humanas que partieron los huesos con herramientas de piedra primitivas, hasta producir fracturas en espiral y podemos ver estas herramientas líticas en el yacimiento.

Esta afirmación tiene sus puntos débiles. Veamos. Se sugiere que las fracturas en espiral sólo se pueden producir por traumatismo producto de seres humanos rompiendo huesos con herramientas líticas. Los autores incluso hicieron experimentos demostrando en efecto que, se puede fracturar un hueso en espiral con este tipo de acciones. Vean ustedes mismos.


Video de experimentos de fractura en huesos de elefante. Original de Holen et al. (2017).

Si bien es cierto que este tipo de fractura se forma de manera habitual cuando los restos son trabajados por humanos, no son la única forma en la que se producen estas fracturas en espiral.

Huesos de Bison antiquus fracturados en espiral, producto de actividad humana. Izquierda: tibia y astrágalo. En medio: radio, ulna y porción articular distal del húmero. Derecha: acercamiento a la diáfisis del radio. Tomado de Kenady et al. (2011).

Resulta curioso que los autores ignoraran un importante trabajo publicado por Gary Haynes sobre huesos de elefante africano en depósitos naturales de cadáveres. Pues este estudio le da un tiro a la sugerencia de que los huesos fracturados en espiral son indicación de interferencia humana. En Shakwanki Seeps (Parque Nacional Hwange, Zimbabue) existía un cementerio natural de elefantes que mostraba hasta un 62% de huesos con fracturas en espiral, todas ellas producidas de manera natural y no por actividad humana.

Región distal de fémur de elefante, fracturado en espiral de forma natural. Tomado de Haynes (1988).

Con las manos en la cintura podemos entonces rechazar la hipótesis que sugiere como único agente de las fracturas en espiral el trabajo humano. Pero hay otros aspectos "tenebrosos" en el artículo. Por ejemplo, están las rocas que presuntamente fueron usadas como herramienta por los humanos para partir los huesos (que ya quedamos que no queda del todo claro que se hayan roto por esa causa). Dichas rocas son muy grandes y son anómalas al sedimento. Es decir, son muy grandes como para que la corriente de agua que depositó el sedimento, haya depositado también ¡menudos pedrones! Eso suena razonable para casi cualquiera, a no ser que estudies fósiles, estratigrafía y tafonomía.

Figura que aparece como suplemento en Holen et al. (2017), donde podemos ver algunos de los grandes clastos (el nombre técnico de las piedras estas) con presuntas marcas de impacto.

Para los criticones envidiosos sin quehacer escépticos como su servidor, la naturaleza de las rocas en el sedimento fino no son evidencia suficiente, pues no se trata de herramientas líticas en forma. Veamos por ejemplo un yacimiento mexicano de hace aproximadamente 13,900 años antes del presente, con restos de un Cuvieronius hyodon (un gonfoterio para los amigos) que fue consumido por humanos y probablemente cazado. Ahí, en "el fin del mundo" (así se llama el yacimiento) los elementos líticos son clarísimos como el agua, veamos:

Elementos líticos encontrados en asociación directa con un gonfoterio en el fin del mundo, Sonora. Acá no sólo vemos puntas de flecha clarísimas (especialmente la C), sino además, hueso tallado (figura G). Tomado de Sanchez et al. (2014).

Compare eso con la figura que presentan los autores del presunto mastodonte carniceado por humanos hace 130,000 años. Ok, ok... Cualquiera con sentido común me dirá "pero pequeño, no es lo mismo la tecnología lítica de hace 130,000 años que la de hace 13,900" y yo le diré "cierto, cierto... Pero hay que tener en cuenta que las herramientas líticas, por más viejas que sean -incluyendo las más antiguas conocidas, de hace 3.3 millones de años- tienen caras donde la roca fue trabajada". ¿Cumplen las rocas del estudio de Holen et al. (2017) este punto? No. Entonces ¿cómo saben que eran herramientas? Pues los autores se basan en las supuestas partes donde la roca fue fracturada al ser usada como martillo. Pero el detalle es que esas marcas de presunto uso pueden haber sido generadas de muchas formas, incluso rodando y chocando con otras rocas.

Una de las rocas con las que presuntamente se produjeron las fracturas en espiral al mastodonte. Tomada de Holen et al. (2017).

Otro argumento usado para validar que estas rocas son herramientas y no simples pedruzcos naturales es que "no hay forma que en sedimentos tan finos se presenten estas rocas tan grandes". ¿Será? Yo tengo algunas objeciones. La primera es que, no necesariamente es cierto que la corriente era débil. El lecho E, donde están depositados los fósiles contiene valores de entre >60% a >25% de arena y en mucho menor medida, limo. Esto indica que la corriente que depositó el sedimento no era tan débil como proponen los autores. Una corriente débil deposita principalmente arcillas y en menor medida, limos, pero no arenas.

El arenoso/limoso lecho E es donde se encuentran los fósiles de mastodonte y las rocas grandes que supuestamente son herramientas. Tomado de Holen et al. (2017).

Mi segunda objeción es que los clastos grandes no son antinaturales, demoniacos y su única explicación es haber sido puestos ahí por humanos. Entre muchos fenómenos existe uno denominado flujo gravitatorio, mediante el cual se depositan rocas "ajenas" en un sedimento fino. De los distintos flujos gravitatorios que hay, la simple caída y rodamiento explicaría la presencia de estas presuntas herramientas. Y esto tiene muchísimo sentido, si se considera que las rocas ¡son redondeadas! y la cantidad de energía necesaria para moverlas es muchísimo menor que la necesaria para rocas angulosas e irregulares.

Diferentes flujos gravitatorios. La caída es el que explicaría fácilmente la presencia de rocas grandes y redonditas en el lecho D, donde están los fósiles. Figura tomada de Miralles (2010).

Si aún parece que la única opción es que las rocas hayan llegado transportadas por humanos... Consideremos esto: los restos de vertebrados no llegaron por obra de magia. Fueron transportados y su comportamiento al hacerlo es el mismo que el de una roca. ¿No me creen? Es normal, pero pensemos un poco... Si los restos de los bichos no sufrieran ningún tipo de arrastre ¿qué pasaría?... Exacto. Estarían los esqueletos completos o casi completos. ¿Es este el caso? Ni de cerca. Veamos al mastodonte primero.

Diagrama de los restos de la excavación del mastodonte. Tomado de Holen et al. (2017).

Los restos del mastodonte están dispersos y muy fragmentados. Además, presentan direccionalidad. Estas características sugieren un depósito por corriente y no un sitio de carniceo como sugieren los autores del estudio. Preste particular atención estimado lector a la cantidad de pequeños fragmentos y a la ausencia de partes más o menos completas. Y si esto no fuera suficiente, nos muestran también el esquema de excavación del lobo, caballo y venado que encontraron en el mismo yacimiento. Veamos:

Mapa de excavación de Equus cf. E. scotti. Note la direccionalidad marcadísima de los restos. Evidencia de arrastre en dirección. Tomado de Holen et al. (2017).

Y ahora, el mapa de excavación de Canis dirus y Odocoileus sp. También con marcada direccionalidad. El venado aparece sólo en los cuadros H8 y H9. Tomado de Holen et al. (2017).

¿Qué podemos observar viendo los mapas de excavación de los tres animales? Lo mismo: 1) son restos fragmentarios, 2) son restos arrastrados por una corriente con dirección y 3) a pesar de las diferencias de tamaño, todos muestran el mismo patrón. ¿Entonces? Los restos no muestran un patrón de carroñeo o caza, sino uno de arrastre y acumulación natural. Alguien podría argumentar que sólo en el mastodonte aparecen rocas, por lo que son evidencia de haber sido llevadas. Pero a eso 1) en los esquemas del caballo y lobo no ponen rocas, sólo los huesos (las rocas se omitieron a propósito, si es que hay) y 2) los restos del mastodonte no son precisamente ligeras plumitas y fueron transportados y depositados allí, por lo que las rocas ya no suenan tan "fuera del sedimento".

Restos de mastodonte acompañados de rocas. Tomado de Holen et al. (2017).

Y aún hay más que podemos usar del caballo, lobo y venado para argumentar. Por ejemplo. El mastodonte procede de la capa E, pero los otros taxones vienen de la capa C. Y no sólo eso. Examinando por ejemplo la defensa del mastodonte, se puede apreciar que ésta inicia en la capa E (donde se depositó originalmente), pero atraviesa la capa D (de arenas medias) e ingresa a la capa C. Ahora, las defensas no atraviesan sedimentos por arte de magia y definitivamente no atravesaría la capa de arena a no ser que la energía de la corriente que la depositó fuera bastante fuerte (que es lo que llevo diciendo desde hace varios párrafos). La explicación alternativa (que siempre hay) es que la defensa fuera martillada en el suelo... Pero no hay evidencia de ello y sinceramente, suena descabellado.

A la izquierda, un perfil estratigráfico de dónde se encontró la defensa y las capas de roca sedimentaria que atraviesa. En la capa C coloqué las siluetas de la fauna asociada (siluetas de PhyloPic.org). A la derecha, foto de la sección transversal de la defensa, tal y como fue encontrada. Tomado de Holen et al. (2017).

Además de estas observaciones, existen discrepancias de fechas obtenidas del mismo sedimento. Por ejemplo, de la capa E, donde está el mastodonte, se obtuvo por luminiscencia óptica estimulada (en 2008), una edad de entre 72,000 y 78,000 años antes del presente, pero para el año siguiente (y por el mismo método) se obtuvieron edades de entre 38,000 y 70,000 años. Pasamos de una variación de edad de ¡6,000 años a una de 32,000 años! Pero aún hay más. El método de series de uranio torio de fechamiento proporciona edades también un tanto desviadas. Del mismo ejemplar (que se supone es un único individuo) se obtienen edades de entre ¡152,900 y 100,500 años! Tan "sólo" un rango de error de 52,400 años.


Sin embargo, todo esto no quiere decir que el estudio esté mal... Sólo que hay detalles que la prensa no te dirá (porque no saben cómo interpretar evidencia fósil, sedimentológica y estratigráfica).

En síntesis:

1) Las fracturas en espiral no son concluyentes para atribuirlas a actividad humana.
2) Los líticos son demasiado ambiguos como para representar evidencia humana.
3) La sedimentología del sitio indica arrastre.
4) La tafonomía indica depósito por corrientes moderadas a fuertes.
5) Los taxones son demasiado ambiguos como para asignar una edad de 130,000 años.
6) Los fechamientos proporcionan edades contradictorias sugerentes de contaminación.

En conclusión:

La evidencia de actividad humana sobre el mastodonte es bastante ambigua, por lo que ejercer la cautela sería la mejor opción. Si bien, el yacimiento revela una edad antigua, de un máximo de 152,000 años AP y un mínimo de 38,000 años AP, la edad no es fácilmente asignable y la fecha de 130,000 como promedio es cuestionable. No podemos descartar tajantemente que todas estas evidencias representen realmente evidencia de humanos en América durante el Pleistoceno medio, pero esto no cambia todo lo que sabemos, sólo nos muestra que una invasión fallida temprana ocurrió mucho antes de lo pensado. El resto de la prehistoria americana deducida por los restos fósiles y arqueológicos, así como por evidencia genética no queda en la basura, sino que es la historia más completa y no ambigua que tenemos a la fecha. Este nuevo aporte es más bien una sugerencia tentadora, pero no contundente de la historia temprana de la humanidad en América. Seamos un poco más críticos con lo que leemos.

Hasta la próxima estimados lectores.


Literatura consultada:



A manera de epílogo debo decir que en toda América del Norte no hay más que un solo sitio que tiene evidencias ambiguas de humanos tempranos en el continente: Chapala, Jalisco, México. Resulta que el Ingeniero e investigador Federico Adolfo Solórzano Barreto presentó con ayuda de otros colegas, una calota de este sitio. ¿Que tenía de especial? Poquito... Que era anatómicamente similar a Homo erectus. Si bien Solórzano y colaboradores no aseveran que la calota pertenece a esta especie, o que procede de sedimentos de hace 130,000 años o más de antigüedad, sí que demuestran que tenía una morfología inusual. Una réplica de la pieza se encuentra bajo exhibición en el Museo de Paleontología de Guadalajara, Jalisco. Este resto es INCREÍBLEMENTE sugerente y excita la imaginación a niveles desproporcionados. ¿Será que este cráneo raro sea realmente un H. erectus? Y de ser cierto, ¿tendrá algo que ver con el hallazgo de Holen y colaboradores?

Réplica de la calota que estudiaron Solórzano y colaboradores. El texto en la ficha vale bastante la pena. También vale la pena comparar este fragmento de cráneo
Fotografía de un servidor. 


Homenaje al Ing. Federico Adolfo Solórzano Barreto



domingo, 7 de mayo de 2017

Paleoficha: Neochoerus aesopi

Nombre común: Capibara norteamericano o capibara de Esopo.

Nombre científico: Neochoerus aesopi (neo-que-rus   ee-so-pi).

Significado del nombre: El nombre deriva del griego antiguo νέω (neo) “nadar” y χοίρος (choíros) “puerco”. Se desconoce la razón del epíteto especifico, pero se piensa que deriva de Αἴσωπος (Aisōpos) “Esopo” el nombre de un antiguo fabulista griego. El nombre completo significa “Puerco Nadador de Esopo”.

Descrito por: El paleontólogo Joseph Leidy, en 1853*.

Grupo taxonómco: Roedor de la familia Caviidae (cávide) y miembro de la subfamilia Hydrochoerinae (Hidroquerine).

Fotografía de uno de los pocos esqueletos de Neochoerus aesopi en exhibición  (si no es que el único). Fotografía tomada en el Museo de Paleontología de Guadalajara, México, por su servidor, Roberto Díaz Sibaja.

Rango temporal: Pleistoceno tardío, 160 mil a 10 mil años antes del presente.

Encontrado en: América del Norte; en Estados Unidos de América en los estados de Florida, Carolina del Norte, Georgia, Luisiana y Texas. En México esta reportado en los estados de Puebla, Estado de México, Jalisco, Michoacán, Chiapas, Zacatecas, San Luis Potosí y Sonora.

Conocido a partir de: Numerosos restos aislados; cráneos, huesos y dientes.

Reconstrucción en vida de Neochoerus aesopi. Realizada por Joaquín Eng Ponce y asesorada por un servidor. La escala es un aspecto interesante, pues aunque existe el mito extendido de capibaras casi del doble de talla, todos los cráneos de adultos reportados en la literatura miden entre 32 y 37 cm de longitud. En la silueta usamos esa medida para obtener la talla del animal.

Curiosidades: Los capibaras son roedores de origen sudamericano que ingresaron a América del Norte durante el Plioceno (4.7- 3.6 Millones de años). Son animales semiacuáticos del tamaño de un puerco pequeño, el género actual (Hydrochoerus) llega a pesar entre 70 y 90 kilos. Neochoerus aesopi fue uno de los roedores más grandes de América del Norte, durante el Pleistoceno tardío, su peso se estima entre 100 y 140 kilos. Al igual que sus parientes actuales el capibara norteamericano era un animal semiacuático que probablemente vivió en manadas y se alimentaba de la vegetación aledañas a los cuerpos de agua. Estudios recientes de isotopos estables de carbono ubican a N. aesopi como un animal de dieta basada en pastos, aunque con aporte escaso de arbustos y otras plantas. Su taxonomía ha sido problemática, puesto que el capibara de Esopo presenta muchas similitudes morfológicas con su género hermano: Hydrochoerus (con el que se le confunde, sobre todo cuando hay pocos restos para comparar). Originalmente N. aesopi fue descrito como Oromys aesopi por Joseph Leidy, pero en trabajos posteriores ese nombre se olvidó (nomen oblitum) y se cambió por el género Hydrochoerus. A partir de 1926, se transfirió a un género nuevo: Neochoerus. Sin embargo, los restos fósiles originales con los que se renombró como N. aesopi no eran de esta especie sino de otra, cercanamente emparentada pero anterior: N. pinckneyi (capibara de Pinckney). Durante un tiempo, N. aesopi y N. pinckneyi fueron tratados como sinónimos, pero estudios posteriores sugieren que son especies distintas y quizá una ancestral a la otra, pues N. pinckneyi vivió durante el Plioceno y N. aesopi sólo durante el Pleistoceno.

*Descripción original: Leidy, J. (1853). Remarks on Various Fossil Teeth. Academy of Natural Sciences of Philadelphia. 6, 241.

PALEOFICHAS ANTERIORES:
Literatura adicional consultada:


Paleoficha realizada en conjunto por Joaquín Eng Ponce y Roberto Díaz Sibaja.

martes, 25 de abril de 2017

¿Cambia todo lo que sabíamos de los dinosaurios?

Es una pregunta que muchos se hacen a la luz del nuevo estudio de Matthew G. Baron, David B. Norman y Paul M. Barrett, publicado por la prestigiosa revista Nature.

Resumen y título del estudio en cuestión (Una nueva hipótesis de relaciones de los dinosaurios y su evolución temprana). El artículo lo pueden descargar en el siguiente link.

El estudio que los autores llevaron a cabo trata un tema que puede llegar a ser tabú: la clasificación en la base del árbol evolutivo de los dinosaurios. Tradicionalmente, los dinosaurios se clasifican en Saurischia (caderas de reptil) y Ornithischia (caderas de ave). Esta clasificación fue propuesta por el paleontólogo británico Harry Govier Seeley en 1887, en su trabajo "On the classification of the fossil animals commonly named Dinosauria" (Sobre la clasificación de los animales fósiles comúnmente llamados dinosaurios). Y por 130 años, esta propuesta permaneció casi sin cambios.

Propuesta de clasificación de los dinosaurios de Seeley. Figuras de caderas tomadas de Seeley (1887), siluetas de Phylopic.

Sin embargo, el arreglo de Seeley fue puesto en duda numerosas ocasiones. Pero pocas fueron las veces que los profesionales alzaron la voz, pues como muchos del gremio sabemos, hablar por hablar no es bueno, hay que tener evidencias. Algunos trabajos que hicieron notar las similitudes entre terópodos y ornitisquios fueron:

  1. Nesbitt, S. J. (2011). The early evolution of archosaurs: relationships and the origin of major clades.  Bulletin of the American Museum of Natural History 352: 1-292.
  2. Padian, K. (2012). The problem of dinosaur origins: integrating three approaches to the rise of Dinosauria. Earth and Environmental Science Transactions of the Royal Society of Edinburgh, 103(3-4), 423-442.
  3. Galton, P. M. (2014). Notes on the postcranial anatomy of the heterodontosaurid dinosaur Heterodontosaurus tucki, a basal ornithischian from the Lower Jurassic of South Africa. Revue de Paléobiologie, 33, 97-141.
  4. Norman, D. B., Crompton, A. W., Butler, R. J., Porro, L. B., & Charig, A. J. (2011). The Lower Jurassic ornithischian dinosaur Heterodontosaurus tucki Crompton & Charig, 1962: cranial anatomy, functional morphology, taxonomy, and relationships. Zoological Journal of the Linnean Society, 163(1), 182-276.

¡Pero alto! Hay puntos importantes a ser tocados antes de abordar esta nueva propuesta de clasificación.

1. Todos los trabajos de sistemática filogenética, aún usando datos moleculares, son sólo hipótesis de relaciones de parentesco. No son "verdades". Repito, sólo son hipótesis. Pero no cualquiera, son hipótesis contrastadas y apoyadas con evidencia. La naturaleza hipotética de las relaciones de parentesco explica cosas como los constantes cambios en la topología (forma y arreglo) de los árboles filogenéticos. Para saber más de esto, te recomiendo leer esta entrada del blog: "Cómo leer un cladograma".


2. Todos los artículos científicos son comunicaciones para la comunidad científica de expertos. Un artículo no es la "verdad escrita en piedra" y no tiene como intención funcionar como una especie de dogmas en papel. En realidad el artículo científico tiene como función incentivar la discusión entre los colegas, poner a disposición de otros las nuevas evidencias y dar a conocer resultados de análisis para que éstos sean replicados, expandidos y/o revisados por otros. Si quieres saber más de esto te recomiendo la siguiente entrada del blog: "¿Qué es un artículo científico?"


Teniendo en cuenta estos puntos importantes, prosigamos. ¿Qué propone exactamente el artículo? Bueno, cambios en la base del árbol evolutivo de los dinosaurios. En vez de la hipótesis de Seeley, la nueva se traduce de la siguiente forma:

Sinopsis de la nueva propuesta de Baron et al. (2017). Siluetas de phylopic.

La nueva propuesta incluye algunas cosas interesantes: Los terópodos (bípedos generalmente carnívoros) no son el grupo hermano de los sauropodomorfos ("cuellos largo"). La relación entre estos dos hacía el grupo llamado Saurischia y ahora la relación se redefine para el grupo que forman los sauropodomorfos con los herrerasáuridos. Por cierto, éstos hipercarnívoros ¡NO son terópodos! Y su existencia supone que la hipercarnivoría evolucionó independientemente en dos grupos distintos de dinosaurios.

Herrerasaurus ischigualastensis, un dinosaurio del Triásico tardío de Argentina, resulta que no era un terópodo, sino un pariente de los sauropodomorfos (al menos según la nueva propuesta). Reconstrucción de Mark Hallett.

Otras consecuencias del nuevo arreglo son que los terópodos y los ornitisquios -dinosaurios vegetarianos con predentarios (clic para ver un predentario)- son grupos hermanos y se clasifican en un grupo nuevo, llamado Ornithoscelida. Ese nombre nuevo viene de "ὄρνιξ, órnis" (ave) y "σκέλος, skélos" (pata). Y fue acuñado en 1870 por T. H. Huxley*. El concepto original de Huxley era que Ornithoscelida era un grupo que reunía a "Compsognatha" con Dinosauria (sí, en ese entonces los "compys" no eran considerados como dinosaurios y de hecho estos carnívoros diminutos, fundaron a "Ornithopoda", que también sería redefinida posteriormente y ya no incluye a Compsognathus). Los dinosaurios de 1870 incluían a los grupos: Megalosauridae, Iguanodontidae y Scelidosauridae. El concepto de Huxley poco tiene que ver con el concepto de Baron y colaboradores, pues según Huxley, Ornithoscelida era un grupo cercano a Dicynodontia (un grupo que hoy sabemos es más cercano a los mamíferos que a los dinosaurios) y cocodrilos, pero no a lo que hoy interpretamos como dinosaurios.

*Huxley, T. H. (1870). On the classification of the Dinosauria, with observations on the Dinosauria of the Trias. Quarterly Journal of the Geological Society, 26(1-2), 32-51.

Scelidosaurus harrisonii, la especie tipo de la familia Scelidosauridae, uno de los miembros fundadores de Ornithoscelida, como la definió Huxley. Reconstrucción de Jack Mayer Wood.

Si no eres un nerd que se sabe la clasificación de los dinosaurios de pies a cabeza y la recita dormido, no te preocupes. Básicamente, esta nueva propuesta sugiere que en vez de que un T. rex y un Brontosaurus sean primos cercanos, en realidad Triceratops y un gorrión común (Passer domesticus) son parientes cercanos.

Consecuencias de Ornithoscelida. Ilustraciones originales de Satoshi Kawasaki.

Volvamos al público nerd. Si eres de este gremio sabrás que algunos de los grupos que mencioné son clave, pues definen Dinosauria desde un punto de vista filogenético. La definición era: todos los descendientes desde el último ancestro común inmediato entre Triceratops horridus y Passer domesticus. De forma gráfica:

Según la antigua definición de Dinosauria, los grupos en rojo y su ancestro común más reciente (ubicado en la base del árbol), definen al grupo. Siluetas de Phylopic.

Pero si consideramos el nuevo arreglo pasa esto:

Siguiendo la antigua definición de Dinosauria, tendríamos que el nuevo clado Ornithoscelida, sería en realidad Dinosauria. Esto dado que los taxones que la definen no abarcan ambas ramas del árbol y excluyen a los sauropodomorfos y a los herrerasáuridos. Pero esto fue solucionado. Lean más adelante. Siluetas de Phylopic.

No se preocupe, estimado lector. No pasa nada. Baron y colaboradores previeron este "desastre" y proponen una nueva definición filogenética de Dinosauria: "el clado más inclusivo que incluya a Passer domesticus, Triceratops horridus y Diplodocus carnegii". Lo que resulta en esto:

La nueva definición hace que todos los taxones en rojo, sean considerados para buscar su último ancestro común inmediato... Que estaría localizado en la base de Dinosauria, como siempre. Siluetas de Phylopic.

Esta nueva definición "salva" a los saurópodos de quedar excluidos de Dinosauria. Y siendo honestos, la solución de los autores a este problema de definición es ingenioso y sencillo. Aún así no faltará quién diga que los saurópodos no son dinosaurios... Si eso pasa, sólo muéstrenles la nueva definición y listo. Por otro lado nos puede quedar la duda ¿cómo se redefine Saurischia? Y la respuesta es:
Saurischia: El clado más inclusivo que contenga a D. carnegii, pero no a T. horridus.
Listo. ¡Magia negra! Pero surge una duda genuina ¿por qué dejar el nombre Saurischia a los sauropodomorfos y herrerasáuridos? Después de todo, el dejarlo o no, o el crear un nuevo nombre para el grupo, no afecta la  nueva definición de Dinosauria. ¿De qué privilegios goza D. carnegii? Pues en realidad los autores no especifican y sólo aluden a su propia nueva definición. Lo que nos deja un mal sabor de boca. Y volviendo a leer a Seeley, tampoco queda claro, dado que Seeley no le da mayor valor a "Cetiosaurus" (Camarasaurus) que a Allosaurus, géneros con los que hace comparaciones y funda Saurischia.

Pues quién sabe... Pero Dippy y sus amigos los lagartos de Herrera se quedan con el nombre "Saurischia".

Pero ¿Qué características unen a Ornithoscelida? ¿Qué hace que un pollo sea pariente de un Triceratops, pero no de un Diplodocus? Veamos. Según los autores se resumen en el siguiente gráfico:

En la figura vemos: a) cráneo de Eoraptor lunensis; b) cráneo de Heterodontosaurus tucki; c) dientes de E. lunensis (izquierda) y Laquintasaura venezuelae (derecha); d) escápula de  Lesothosaurus diagnosticus; e) húmero de Eocursor parvus; f) mano de H. tucki; g) parte proximal de la tibia de L. diagnosticus; h) parte distal de la tibia de L. diagnosticus; i) parte distal de la tibia de Fruitadens haagarorum; j) fémur de Dracoraptor hanigani; k) tarsales distales y pie de H. tucki; l) íleon de H. tucki; m-n) supraoccipitales de saurisquios; o) supraoccipital de ornitoscelidio; m) H. ischigualastensis; n) Thecodontosaurus antiquus; o) H. tucki.

Y las características que unen a Ornithoscelida son las siguientes (en paréntesis pondré una versión "traducida" de los caracteres):

  1. Foramen premaxilar (un huequito en el hueso más delantero de la cara).
  2. Diastema (zona sin dientes) al frente de la boca en la "mandíbula superior".
  3. Borde bien marcado en el maxilar (el hueso entre la órbita y el frente del hocico).
  4. Hueso jugal excluido de la fenestra anteorbitaria (el hueco entre los ojos y la nariz).
  5. Hueso cuadrado apuntando hacia adelante y hacia abajo.
  6. Contacto entre los huesos escamoso y cuadrado (así se llaman) alargado.
  7. Proceso paraoccipital alargado (es un promontorio en la parte de atrás del cráneo).
  8. Foramen post-temporal encerrado por el proceso paraoccipital (un hueco de atrás de la cabeza, encerrado por un promontorio en la parte trasera de la misma cabeza).
  9. El supraoccipital es más alto que ancho.
  10. Foramen (hueco) en la superficie lateral del dentario (el hueso principal de la mandíbula)... Cosa curiosa que en el artículo señalen el hueso ¡surangular! y no el dentario.
  11. Proceso (una "púa") retroarticular recto.
  12. Largo de la escápula más de tres veces el ancho de la parte distal (la más alejada del cuerpo).
  13. Húmero arqueado ventralmente (hacia abajo).
  14. Acetábulo (hueco de la cadera donde se inserta el fémur) abierto.
  15. Trócanter (uno de los tubérculos principales del fémur donde anclan músculos importantes en el andar) anterior ensanchado y parcialmente separado (en forma de ala) del eje principal del fémur.
  16. Cresta en la fíbula (en humanos es el peroné).
  17. Parte distal (la parte donde remata el hueso) de la tibia oblicua.
  18. Fusión de los tarsales distales (huesos del tobillo) a los metatarsales (huesos de la planta del pie).

¿Es muy pesada en evidencias esta hipótesis de Ornithoscelida? Más o menos (aunque aún no peguen el grito en el cielo). Examinando los valores de soporte de los árboles que presentan los autores del estudio, resulta que el clado Ornithoscelida se sostiene de 4 caracteres, es decir, si esos cuatro caracteres desaparecen, el clado deja de existir y eso es un soporte más o menos alto, malo si fuera 1, pues toda la hipótesis dependería de un "mísero" carácter. Por otro lado, los autores probaron con otro valor de soporte (llamado Bootstrap) que funciona así: se reemplaza parte de la matriz original de datos (que contiene la morfología codificada de cada taxón usado en el análisis) por información aleatoria, "ruido matemático" si se quiere y posteriormente se corre el análisis, este proceso se repite varias veces hasta obtener un valor de 'porcentaje' que nos indica cuántas veces se mantuvo el clado de interés. En el caso del estudio de Baron et al. (2017), Ornithoscelida se mantuvo 66% de las veces tras reemplazar la matriz con "ruido" y el nuevo Saurischia se mantuvo menos de 50% de las veces (no nos indican qué tan bajo fue en realidad el valor, pues está entre 49% y 1%). Los sistématas casi siempre consideran que valores de Bootstrap de más de 80 indican evidencia robusta de la existencia del clado, mientras que valores inferiores, deben tomarse con cuidado. Tampoco es que sea un valor "sagrado" que se tenga que alcanzar (aunque muchos engañados piensen que sí), pero nos da indicios de qué tan sólida es la matriz con la que se elabora el análisis y la reconstrucción filogenética. Y según otros estudios... bueno, juzgue usted mismo...

San Bootstrap, santo patrono de las matrices con reemplazo aleatorizado, nos presenta dos opciones (de un mar, no vaya usted a creer que sólo hay dos). A la izquierda, tenemos la visión tradicional de Saurisquios y Ornitisquios (tomado de Martinez y Alcober, 2009) y a la derecha, la propuesta de Baron et al. (2017). Los valores bajo los nodos representan el soporte de cada clado. Aquí hay que considerar otros factores y este esquema sacrílego sólo está para funcionar de ejemplo. Siluetas de Phylopic.org

Otro de los detalles del estudio es que no se incluyeron muchos taxones basales. Esto debido a que son muy fragmentarios y no aportan mucho que digamos (mermarían más los de por sí bajos valores de soporte de los análisis). Y este es precisamente el punto más fuerte de la crítica científica a esta propuesta, se hizo con poco material. Los científicos más cautos dirían que hay que esperar a que aparezcan ornitisquios (en el sentido tradicional) basales más completos y de preferencia del Triásico, antes de comenzar a arrojar a la hoguera a Seeley y los libros con la visión "Saurischia + Ornithischia = Dinosauria".

Harry Govier Seeley, el paleontólogo que fundó la visión que se mantuvo por 130 años. La pregunta es ¿perdurará bajo la nueva evidencia?

Entonces a resumidas cuentas estimado lector, no pegue el grito en el cielo (aunque no deje de asombrarse, claro). No cambia todo lo que sabíamos de los dinosaurios. Sólo se propone un nuevo esquema de clasificación. Y esa es la palabra clave: propone. Los artículos científicos son vehículos de comunicación de propuestas, de resultados de investigación; no son ni de cerca, verdades incuestionables sólo porque "ya pasaron por la revisión de pares". ¡Al contrario! Esa idea no sólo es anticientífica, ¡prevendría el desarrollo de la ciencia para siempre! Entonces, cuidado con cómo interpretamos los hallazgos. No digo que este estudio no valga nada, de hecho es MUY VALIOSO, pues "pone el dedo en la llaga de la dogmatización", nos sacude de dar por sentado que los dinosaurios se clasifican en saurisquios y ornitisquios y que esto no cambiará nunca. Nos hace cuestionarnos estos esquemas y nos invita a hacer nuevos estudios, presentar nuevos descubrimientos y sobre todo a no perder la capacidad de asombro. Siempre hay algo nuevo en ciencia.

lunes, 24 de abril de 2017

¿Avestruces norteamericanas?

Las avestruces son aves no voladoras gigantes que viven sólo en África hoy en día. Los análisis de ADN las sitúan como unas de las aves más primitivas, aunque son relativamente recientes, pues surgieron durante el Mioceno, hace unos 23 millones de años. La biogeografía de las avestruces nunca ha sido problemática, pero sí es curiosa. Sus parientes más cercanas son las reas o ñandúes, habitantes modernas de Sudamérica. Estas aves, tienen otras parientes generalmente no voladoras llamadas "Ratites" e incluyen a los casuarios y emúes, a los tinamúes (que son los únicos miembros voladores del grupo) y los kiwis, así como a los extintos moas y pájaros elefante de Madagascar.

Relaciones evolutivas de las aves ratitas según un estudio* del 2017. Siluetas de Phylopic.

La evidencia moderna apunta a que las ratitas tuvieron su origen en el Cretácico, en la masa de tierra conocida como "Gondwana", que actualmente está representada por Antártica, Sudamérica, África, Madagascar, India, Australia y Nueva Zelanda. Esto explica parcialmente la aparentemente extraña distribución de estas aves. Y su ausencia en América del Norte, salvo por la invasión tardía desde Sudamérica por parte de los tinamúes. Sin embargo...  ¿qué pasa si se consideran los fósiles? Antes de que las ratitas fueran no voladoras en su mayoría, existieron parientes cercanos en ¡América del Norte!

Calciavis grandei, un ave litornítida. Arte de Velizar Simeonovski.

Según un par de nuevos estudios, las avestruces tenían parientes cercanas voladoras y no sólo eso, sino que además, vivieron en lo que hoy es América del Norte. A este grupo de aves se les conoce como litornítidas (familia Lithornithidae), nombre que significa "aves en piedra", pues sólo se conocen a partir de restos fósiles. Estas aves aparecen en el registro fósil durante el Paleoceno temprano y desaparecen durante el Eoceno (aunque se estima que pudieron estar presentes desde el Cretácico). Así que de no haberse extinto, probablemente veríamos aún en algunos sitios animales similares a avestruces, aunque voladores y las ratitas no serían tan ajenas para la mayoría en el hemisferio norte. Pero aún más importante, esto sugiere que en realidad las ratitas basales no proceden de Gondwana, sino de Laurasia, específicamente ¡de América del Norte!

Pseudocryptorus de Wyoming. Fotografía de Sterling Nesbitt.

Así que ahora lo sabe estimado lector, habían parientes de avestruces en América del Norte.


Fuentes:

*Yonezawa, T., Segawa, T., Mori, H., Campos, P. F., Hongoh, Y., Endo, H., ... & Jin, H. (2017). Phylogenomics and morphology of extinct paleognaths reveal the origin and evolution of the ratites. Current Biology, 27(1), 68-77.

domingo, 23 de abril de 2017

Paleoficha: Eryops megacephalus

Nombre común: No tiene, su nombre castellanizado sería "eriops" o "eriops cabezón".

Nombre científicoEryops megacephalus (e-ri-o-ps   me-ga-se-fa-lus).

Significado del nombre: El género deriva de ερυειν (eryein), "proyectado" y ωψ (ops) "ojos"**. El epíteto específico deriva de μέγας (mégas), "grande" y κέφᾰλος (kéfalos), "cabeza". Por lo que el nombre completo significa "cabezón de ojos saltones".

Descrito por: el paleontólogo estadounidense Edward Drinker Cope, en 1877*.

Grupo taxonómico: Temnospóndilos (Temnospondyli) de la familia Eryopidae (eriópide, familia erigida gracias a Eryops).

Reconstrucción de Eryops junto a su larva (en la laja a la izquierda), previamente conocida como "Pelosaurus". Esqueleto en el Museo de Historia Natural del Smithsonian. Fotografía de (CC) Daderot.

Rango temporal: entre 290.1 y 272.5 millones de años, del Pérmico temprano, al inicio del Pérmico medio.

Encontrado en: Estados Unidos de América, en los estados de Texas, Nuevo México y Oklahoma.

Conocido a partir de: numerosos esqueletos y restos aislados, incluyendo toda la serie de desarrollo ontogenético, desde las larvas a los adultos.

Reconstrucción en vida de Eryops megacephalus y su respectiva escala de tamaño. Obra de Joaquín Eng Ponce, en especial para este post.

Curiosidades: Aunque Eryops megacephalus es referido como un anfibio, esto tiene poco sentido. Si bien es cierto que podemos decir que "anfibio" es todo vertebrado en la transición entre "peces" y "reptiles", esto no nos dice casi nada, pues los anfibios modernos (lisanfibios) no son un buen referente a estos anfibios primitivos. Nuestros anfibios modernos son muy derivados y si bien, descienden de temnospóndilos como el buen eriops, no son tan similares. El equivalente de esta generalización es decir que todo saurópodo es un ave. Eryops megacephalus era un animal que pasaba por un estado de larva (llamado a veces pelosaurus) y del que se conoce toda la secuencia ontogenética, desde las larvas pequeñas a las larvas a punto de hacer metamorfosis. En casi todos los medios, eriops es reconstruido como un gran sapo de piel lisa. Sin embargo, se conocen impresiones de piel de este animal y estos fósiles muestran una piel rugosa con "escamas". Esta es una de las pocas reconstrucciones (si no es que la única) de Eryops que toma en cuenta esta evidencia fósil. No está claro si los adultos de Eryops tenían un modo de vida acuático o terrestre. Algunos autores sugieren que los adultos pudieron ser acuáticos y haber retenido agallas externas (como las de los ajolotes), pues la piel rugosa con escamas y su talla limitaría el intercambio de gases y sus pulmones quizá no serían suficiente ayuda. En los ambientes fosilíferos de Texas y Nuevo México, Eryops está asociado a facies de lagos, llanuras de inundación y en menor medida, sistemas de ríos anastomosados. Esto sugiere que este animal se desplazaba entre estos ambientes por tierra, pues tenía fuertes patas para hacerlo. Los registros de los Eryops más grandes, sugieren tallas de hasta 2.5 m de largo, pero en esta ficha decidimos ir por las tallas convencionales de entre 1.5 y 2 metros de largo. Con estas tallas y sumando sus terribles dientes, se considera que Eryops megacephalus era un depredador de emboscada, con hábitos similares a los de los modernos cocodrilos.

*Descripción original: Cope, E. D. (1877). Descriptions of extinct Vertebrata from the Permian and Triassic Formamations of the United States. Proceedings of the American Philosophical Society, 17(100), 182-193.

PALEOFICHAS ANTERIORES:
Literatura adicional consultada:

  • Romer, A. S., & Witter, R. V. (1941). The skin of the rachitomous amphibian Eryops. American Journal of Science, 239(11), 822-824.
  • Randall, D. J. (1981). The evolution of air breathing in vertebrates. Cambridge University Press. 105p.
  • Schoch, R. R. (2014). Amphibian evolution: the life of early land vertebrates. John Wiley & Sons. 56-57pp.

** En Wikipedia se indica que la raíz "ops" significa "rostro" en griego, sin embargo, esto no es así. Ops es la raíz de "ojo".

lunes, 3 de abril de 2017

Mosasaurio polar

Los mosasaurios (superfamilia Mosasauroidea) fueron un grupo de reptiles marinos que apareció y desapareció durante el Cretácico, su tiempo de vida fue corto, de "apenas" unos 26 millones de años. Eran animales marinos que se popularizaron entre los no aficionados a la paleontología por la cinta Jurassic World. La inmensa mayoría de ellos eran formas carnívoras que ostentaban los peldaños más altos de sus redes tróficas.

Tylosaurus pembinesis por Dmitry Bogdanov, uno de los mosasaurios mejor conocidos y entre los más grandes.

Desde hace tiempo se sabe que los mosasaurios son parte de un grupo de reptiles llamado Squamata, que incluye entre otros, a los gekos, iguanas, serpientes y lagartijas. Y recientemente se supo que eran parientes muy cercanos de las serpientes, formando con ellas un grupo hermano (clic para ver). Dadas sus relaciones de parentesco, no es de extrañar que se pensara que eran animales de sangre fría y por ende, que estuvieran limitados sólo a aguas tropicales cálidas. Sin embargo, el año pasado se descubrió evidencia que sugería una termorregulación similar a la de un ave (clic para ver). Pero, si eran de sangre caliente ¿por qué no habían mosasaurios lejos de las zonas tropicales? La respuesta es: por falta de estudios.

Filogenia de los Squamata basado en Reeder et al (2015).

Este año se describió una nueva especie de mosasaurio procedente de la Antártida, Kaikaifilu hervei. El nombre procede del idioma mapudungún y hace referencia a Kai-Kai filú, que en la mitología mapuche es un colosal reptil marino que controla el océano. El nuevo mosasaurio es un tilosaurino (subfamilia Tylosaurinae), cuyo holotipo (SGO.PV.6509) es un cráneo parcial que procede de la Formación  López de Bertodano, en la Isla Marambio (o Seymour), en la península antártica. Según los análisis filogenéticos, el mosasurio nuevo es pariente cercano de los géneros Taniwhasaurus y Tylosaurus

Holotipo de Kaikaifilu hervei. Tomado de Otero et al. (2017). Barra de escala a 10 cm.

El hecho de encontrar un mosasaurio tan al sur, implica que estos animales no estaban confinados a las aguas tropicales y cálidas, sino que también habitaron en zonas hoy inaccesibles a los reptiles. Esto apunta tentativamente a mecanismos de termorregulación hoy ausentes en sus parientes cercanos y alza la pregunta ¿tenían los mosasaurios sangre caliente?

Fuente:
Otero, R. A., Soto-Acuña, S., Rubilar-Rogers, D., & Gutstein, C. S. (2017). Kaikaifilu hervei gen. et sp. nov., a new large mosasaur (Squamata, Mosasauridae) from the upper Maastrichtian of Antarctica. Cretaceous Research, 70, 209-225.