viernes, 18 de enero de 2019

Un biorrobot permite entender los primeros pasos de los vertebrados

El modelo robótico del 'Orobates', un animal extinto intermedio entre anfibios y reptiles que vivió hace más de 300 millones de años, y la simulación de su movimiento indican que los vertebrados primitivos aprendieron a caminar eficientemente sobre la tierra antes de lo que se pensaba.

AGENCIA SINC
El OroBOT es capaz de caminar y nadar como lo hacía el Orobates pabsti 
|  Konstantinos Karakasiliotis
Durante el verano de 1995, la paleontóloga estadounidense Amy Henrici descubrió una especie de 300 millones de años de antigüedad y perteneciente a los Diadectomorfos, un grupo intermedio entre anfibios y reptiles en términos evolutivos. Los científicos la denominaron Orobates pabsti –caminante de montañas–, en referencia a su hábitat.

“Formaba parte de una fauna terrestre única de tierras altas que consistía en numerosos herbívoros y solo unos pocos depredadores, lo cual no era típico en ese momento. La mayoría de los animales habitaban tierras bajas costeras y comían insectos, peces, anfibios y reptiles”, señala Henrici.

Con este hallazgo surgió una incógnita entre los científicos sobre el modo de vida de Orobates: para sobrevivir en ecosistemas de alta montaña el animal tuvo que poseer una capacidad locomotora avanzada adaptada al medio terrestre. Pero este tipo de movilidad eficiente siempre se había asociado con la aparición de los primeros reptiles, más tarde en la evolución. 
El biorrobot, bautizado como OroBOT se pasea y en principio también nada cómo lo hizo en vida el animal
Para confirmar esta hipótesis, un equipo formado por investigadores de la Universidad Humboldt en Berlín (Alemania) y la Escuela Politécnica Federal de Lausanne (Suiza) ha estudiado la habilidad locomotora del Orobates gracias al diseño de un robot a partir de los cinco especímenes de fósiles (dos de ellos completos y con articulaciones intactas) hallados y que se conservan en el Museo Natural de Gotha en Alemania.

El biorrobot, bautizado como OroBOT, ha logrado recrear el movimiento del esqueleto: se pasea y en principio también nada cómo lo hizo en vida el animal. La reproducción del caminar real de este espécimen ha permitido a los expertos demostrar que ya poseía una locomoción avanzada adaptada al medio terrestre. Los resultados se publican en Nature.


El robot-fósil que reproduce movimientos

“El modelo robótico nos ha permitido probar la hipótesis acerca de la locomoción de este animal de una forma que de ninguna otra manera se habría podido conseguir”, cuenta Kamilo Melo, coautor del estudio e investigador de la Escuela Politécnica Federal de Lausanne (Suiza). 
Hasta ahora se creía que este tipo de locomoción había surgido después del origen de los amniotas (reptiles, aves y mamíferos)
Hasta ahora se creía que este tipo de locomoción había surgido después del origen de los amniotas (reptiles, aves y mamíferos), pero las pruebas y ensayos muestran otra cosa. “Con nuestro estudio, podemos decir que es posible que sucediera antes de lo pensado”, sugiere el experto en bioingeniería robótica.

El equipo estudió los tipos de locomoción actuales en las especies ya existentes. Así, los científicos crearon una base de datos básicos sobre este tipo de movilidad con unos patrones consistentes sustraídos de una muestra diversa de animales modernos como salamandras, lagartos y cocodrilos.

El único espécimen que mostró similitudes con los movimientos de Orobates fue el caimán. “Podemos entonces concluir que esta especie mostraba únicamente un desplazamiento parecido al de algunos reptiles”, subraya Melo.

La amplitud de los pasos se dedujo a partir del rastro de huellas fosilizadas (icnitas)
 | Thomas Martens
Además, definieron la estructura esquelética del OroBOT en función de la anatomía de los fósiles. Pero la amplitud de los pasos se dedujo a partir del rastro de huellas fosilizadas (icnitas) dejadas por otros especímenes. Finalmente, el diseño del robot se basó en un modelo llamado Pleurobot que imita el movimiento de una salamandra.

Una plataforma de simulación

Gracias a toda la información recopilada, los investigadores pudieron evaluar y comparar el andar de cada animal a través de diferentes parámetros como la plausibilidad anatómica, las propiedades dinámicas como el consumo de energía y los movimientos articulares, así como la estabilidad y la precisión del desplazamiento. 
“Otros investigadores pueden seguir la metodología o incluso usar nuestros datos para obtener conclusiones”
Todos los registros fueron compilados en una página web interactiva en la que se pueden comparar todas estas especies, junto con el Orobates, en función de sus habilidades locomotoras mediante la aplicación de filtros y virtualizando los movimientos mediante cientos de experimentos.

“Otros investigadores pueden seguir la metodología o incluso usar nuestros datos para obtener conclusiones”, destaca Melo. No obstante, los creadores del OroBOT también insisten en que algunos de sus resultados no son más que especulaciones y suposiciones basadas en la teoría o las simulaciones artificiales.

Pese a las limitaciones, el resultado fueron 6,2 kilos del robot animado más parecido a su fósil original de la historia. “Es un buen comienzo y estamos muy orgullosos de estos primeros resultados”, concluye John Kyakatura, líder del proyecto de la Universidad Humboldt en Berlín.


Un anfibio casi reptil en la era de los peces

Hace unos 300 millones años, en pleno periodo Devónico, el paisaje del planeta estaba principalmente formado por ecosistemas marinos donde predominaban las áreas pantanosas. Esta época del Paleozoico estaba caracterizada por albergar una amplia diversidad de seres adaptados al medio acuático.

Por ello, este periodo es popularmente conocido como "la era de los peces", no obstante, también es destacado por ser clave en el paso de los primeros vertebrados del mar a la tierra, cuando aparecieron los primeros anfibios.

El biorrobot, bautizado como OroBOT se pasea y nada cómo lo hizo 
en vida el animal | Alessandro Crespi
El advenimiento de los anfibios, adaptados a vivir sumergidos y sobre la superficie, fue un acontecimiento en la historia de la evolución que sirvió a los vertebrados de pasarela a la conquista de la tierra. Estos adoptaron una serie de adaptaciones para sobrevivir fuera del agua, como la locomoción avanzada.

Hasta ahora, se pensaba que esta aclimatación surgió con la llegada de los amniotas (reptiles, aves y mamíferos). El nuevo estudio contradice esta creencia y sugiere que la locomoción terrestre eficiente apareció antes de lo que se pensaba.

Los asteroides contra Tierra y Luna se han multiplicado desde era de los dinosaurios

Los científicos estudiaron la superficie lunar empleando datos térmicos del satélite e imágenes recogidas por la NASA

Recreación artística del impacto sobre la tierra del asteroide Baptistina hace 
160 millones de años. / EFE
El número de asteroides que han chocado con la Tierra y la Luna ha aumentado hasta tres veces en los últimos 290 millones de años, según una investigación publicada hoy en la revista Science.

Este descubrimiento desafía los conocimientos previos que había sobre la historia de la Tierra, ya que hasta ahora los científicos habían intentado calcular el número de asteroides que habían impactado estudiando sus cráteres y estableciendo la antigüedad las rocas de alrededor.

Sin embargo, un grupo de investigadores han hallado que se puede conocer más sobre este tema observando la Luna, porque tanto este astro como la Tierra son golpeados en la misma proporción a lo largo del tiempo.

Los científicos estudiaron la superficie lunar empleando datos térmicos del satélite e imágenes recogidas por la NASA para determinar la antigüedad de sus cráteres, y comprobaron que las rocas grandes emiten más temperatura que la tierra lunar.

Una de las autoras de la investigación, Rebecca Ghent, de la Universidad de Toronto y experta del Instituto de Ciencia Planetaria de Tucson (Arizona, EE.UU.), calculó la velocidad con la que las rocas lunares se descomponen en el suelo y descubrió la relación entre su cantidad en las proximidades de un cráter y la antigüedad del mismo.

Al comparar las características de los cráteres lunares con los de la Tierra, los científicos vieron que eran similares y concluyeron que la formación de los cráteres en los últimos 290 millones de años ha sido entre dos y tres veces superior a la de los 700 millones de años previos.

El motivo de esta diferencia se desconoce, pero podría estar relacionada con mayores colisiones en los últimos 290 millones de años en el principal cinturón de asteroides entre las órbitas de Marte y Júpiter, que podrían haber creado restos que habrían alcanzado otras partes del sistema solar.

Estos hallazgos tienen, además, implicaciones en la historia de la vida en la Tierra, vinculada a grandes acontecimientos de extinción y a la evolución rápida de nuevas especies.

Los científicos apuntan que el impacto de asteroides posiblemente haya tenido un papel importante en la extinción de especies, como es el caso de los dinosaurios.

miércoles, 16 de enero de 2019

Los restos del dinosaurio 'Garras' serán presentados en Igea el próximo sábado

Bajo el título 'Cazando cazadores', este sábado 19 de enero tendrá lugar la presentación de 'Garras, un igeano de 125 millones de años'. Se trata de los restos fosilizados de huesos de dinosaurio obtenidos en la excavación realizada en julio del año pasado en los montes de Igea.

El acto tendrá lugar en el Centro de Interpretación Paleontológica de La Rioja en Igea, a las seis de la tarde y al finalizar se ofrecerá un pequeño aperitivo a los asistentes.

Excavación 'Garras 2018' realizada en Igea en julio. / Juan Marín.
Estos podrán ver parte de los huesos y conocer las pautas seguidas para localizarlos y recuperarlos en el proyecto denominado 'Excavación garras 2018'. El yacimiento fue descubierto hace años por el igeano Pachi Sáez-Benito, artífice de este y otros importantes hallazgos paleontológicos en el municipio, pero no fue hasta este verano cuando se pudo intervenir.

Participarán en la presentación el alcalde de Igea, Sergio Álvarez, Xabier Pereda (profesor titular de Estratigrafía y Paleontología de la Universidad del País Vasco), Angélica Torices (Directora de la Cátedra de Paleontología de la Universidad de La Rioja), Manu Gañán (geólogo y codirector de la excavación 'Garras') y Erik Isasmendi (estudiante de postgrado que tiene previsto realizar la tesis doctoral sobre este dinosaurio).

lunes, 14 de enero de 2019

El meteorito que mató a los dinosaurios causó olas de un kilómetro y medio de altura

Las olas gigantescas se extendieron desde el actual Golfo de México a todos los océanos de la Tierra

El tsunami provocado por el meteorito llegó a todas las cuencas oceánicas 
del planeta  - Archivo.
Un fatídico día de hace unos 66 millones de años, las criaturas que entonces poblaban la Tierra alzaron la vista al cielo para comprobar cómo una gigantesca bola de fuego llegada del espacio entraba en la atmósfera. Para la gran mayoría de ellas, fue el comienzo del fin. El meteorito, de unos 12 kilómetros de diámetro, impactó en lo que hoy es Chicxulub, en la península mexicana de Yucatán, derritiendo la superficie con una explosión 10.000 veces superior a todo el arsenal atómico que existe en el mundo actual. La brutal colisión cambió el clima de la Tierra durante al menos dos años, provocando la extinción del 75% de la vida, incluidos los dinosaurios. Entre las terribles consecuencias, un tsunami como nunca se ha visto en la historia moderna, que se extendió por todos los océanos del globo con olas de hasta un kilómetro y medio de altura.

- Archivo.
«Este tsunami se movió por todas las cuencas oceánicas», asegura a ABC Molly Range, joven investigadora del Departamento de Ciencias de la Tierra y Medio Ambiente en la Universidad de Michigan. El estudio, que aún no se ha publicado en una revista revisada por pares, fue presentado en la reunión anual de la Unión Geofísica Americana celebrada el pasado diciembre en Washington. Lo que el grupo de Range ha hecho es modelar, por primera vez, cómo se propagaron las olas desde el impacto de la roca en aguas poco profundas del Golfo de México hasta que por fin desaparecieron.

Ola de colpaso

Los investigadores desarrollaron un modelo que detalla lo que sucedió en los 10 minutos posteriores al impacto, cuando el cráter tenía casi 1,5 kilómetros de profundidad y la explosión era tan poderosa que aún no había agua en el agujero. Después, el agua se precipitó sobre el cráter y luego se retiró, formando lo que se llama una «ola de colapso». 

Un segundo modelo muestra cómo se propagó el tsunami a través de los océanos de todo el mundo según la altura de las olas y las velocidades de flujo. «Cuanto mayor sea la velocidad del flujo, más poderoso será el tsunami», explica Range. En el Golfo de México, el tsunami alcanzó una velocidad de hasta 40 metros por segundo (144 km por hora). En las cuencas oceánicas del Atlántico norte, el Caribe y el Pacífico sur, la velocidad de las aguas se redujo a la mitad, mientras que en el Pacífico Norte, el Mediterráneo y el Atlántico Sur fueron más bajas. «Esto implica una mayor posibilidad de ver la erosión y la alteración de los sedimentos en las cuencas oceánicas del Pacífico Sur, Atlántico Norte y Mediterráneo», explica la investigadora. Precisamente, Ted Moore, profesor emérito en el mismo departamento, prepara un estudio sobre las evidencias físicas que respaldan las conclusiones de este trabajo.

Como un edificio de seis pisos

- Archivo.
Pero lo más espectacular de este tsunami fueron sus gigantescas olas, cuya altura dependió de la cuenca del océano y de lo cerca que estaban de la costa. Después de una ola inicial de kilómetro y medio, llegaron más. En algunos puntos del Golfo de México, las olas tenían 20 metros de altura (más o menos como un edificio de seis pisos), pero en otros llegaron al kilómetro. En el Pacífico sur y el Atlántico norte, alcanzaron los 14 metros. En el Pacífico Norte, más pequeñas, los 4 metros. Para tener en perspectiva el tamaño de estas olas, la más grande registrada alguna vez en el hemisferio sur no llegó a los 24 metros de altura. Ocurrió en mayo del pasado año cerca de las islas Campbell, a unos 700 kilómetros al sur de Nueva Zelanda, y fue provocada por una tormenta en el océano Antártico. La mayor ola registrada de todos los tiempos fue un tsunami generado después de un deslizamiento de tierra en Alaska en 1958: llegó a los 30,5 metros de altura.

29.000 veces más fuerte que el de Indonesia

En comparación con el tsunami que devastó las costas de Indonesia, Malasia, Sri Lanka, India y Tailandia en 2004 tras un terremoto en el océano Índico, dejando más de 230.000 muertos, el que comenzó en Chicxulub contenía mucha más energía. Durante las primeras siete horas, contuvo de 2.500 a 29.000 veces más energía de impacto. Sin embargo, decayó mucho más rápido.

«El asteroide de Chicxulub resultó en un enorme tsunami global, como el que no se ha visto en la historia moderna. Por lo que sabemos, somos los primeros en modelar globalmente el tsunami desde el impacto hasta el final de la propagación de las olas», resume la investigadora, quien pronto presentará un documento sobre este trabajo en una revista científica.


sábado, 12 de enero de 2019

Basilosaurus isis, un depredador marino extinto que devoraba ballenas

Fósiles estomacales de 'Basilosaurus isis', una ballena extinta del Eoceno tardío, han revelado que se trataba de un voraz depredador marino de 15 metros que devoraba pequeñas ballenas y peces.   

PAVEL.RIHA.CB/VOSS ET AL., 2019
Los autores, --liderados por Manja Voss, del Museum für Naturkunde de Berlín-- descubrieron un espécimen adulto de 'Basilosaurus isis' en 2010 en el sitio Wadi Al Hitan ('Valle de las ballenas') en El Cairo (Egipto). Este sitio fue un mar poco profundo durante el periodo Eoceno tardío, hace 50 millones de años, y es notable por su riqueza de fósiles marinos.   

Mientras excavaban este espécimen principal, los autores también revelaron los restos de tiburones, grandes peces óseos y, lo más numeroso, huesos de 'Dorudon atrox', una especie más pequeña de ballena antigua.

El esqueleto de 'Basilosaurus isis' era distinto de otros esqueletos en el grupo, pues contenía incisivos puntiagudos y dientes afilados en las mejillas, así como huesos. La mayoría de los peces, y los restos de la ballena 'Dorudon' mostraron signos de roturas y marcas de mordeduras, estaban fragmentados y tendían a agruparse dentro de la cavidad corporal del 'Basilosaurus isis'.

Una hipótesis para explicar el agrupamiento de estos restos fue que 'Dorudon atrox' había hurgado en el cuerpo del 'Basilosaurus'. Sin embargo, los 'Dorudon atrox' eran juveniles, capaces solo de tomar leche materna. Las marcas de mordeduras en los cráneos de presa también indicaban depredación, ya que los depredadores comúnmente atacan la cabeza.

Por lo tanto, los autores afirman que 'Basilosaurus isis' era un depredador principal que se comió a su presa viva, en lugar de matarla y luego comérsela. Proponen que los restos de peces y juveniles de 'Dorudon atrox' en el conglomerado sean restos de las comidas anteriores de 'Basilosaurus', mientras que los dientes de los tiburones indican captura postmortem.

Voss y sus colegas, que publican resultados en PLOS ONE, hacen una comparación con la ballena asesina de hoy en día ('Orcinus orca'), otro depredador apical de ballenas dentadas que a menudo se alimenta de ballenas más pequeñas y con frecuencia caza a las crías de ballena jorobada durante la temporada de partos jorobados.

Los autores plantean la hipótesis de que el sitio de Wadi Al Hitan era un sitio de cría de ballenas 'Dorudon', por lo que también era un sitio de caza para el depredador principal 'Basilosaurus isis' durante el Eoceno tardío.


jueves, 10 de enero de 2019

El mordisco de un T. Rex no es rival para el de un pinzón

El temible Tyrannosaurus Rex tuvo una mordida menos impresionante que un diminuto pinzón de Galápagos, en relación con su tamaño corporal.   

UNIVERSIDAD DE READING.
Un nuevo análisis realizado por científicos de la Universidad de Reading y la Universidad de Lincoln ha demostrado que la evolución de T. rex no se debió a una fuerte necesidad de una mordedura que aplastara los huesos para matar a su presa.

En cambio, tenía una fuerza de mordida (57.000 Newtons) que era completamente promedio para su masa corporal (8 toneladas) y que evolucionó gradualmente a lo largo de decenas de millones de años.

Comparativamente, se encontró que el pinzón de Darwin de Galápagos posee la mordida más poderosa en relación con el tamaño de su cuerpo de todos los animales en el estudio, con unos impresionantes 70 Newtons de fuerza, a pesar de que solo pesa 33 gramos. Esto hace que la fuerza de mordida del pinzón sea 320 veces más potente, gramo por gramo, que T. rex. Además, el pinzón desarrolló su megamordida con relativa rapidez, en menos de un millón de años.

La investigación también sugiere que la inteligencia humana puede haber llevado a que tengamos una mordida extremadamente débil. Esto se debe a la evolución de nuestros cerebros más grandes que ocupan espacio en nuestras cabezas donde, de lo contrario, los músculos críticos para la mordida dura.

Manabu Sakamoto, científico biológico de la Universidad de Reading y autor principal del estudio, dijo en un comunicado: "La imagen de T. rex con sus fauces feroces la ha ayudado a convertirse en el dinosaurio más icónico, pero nuestra investigación muestra que su mordedura fue relativamente La fuerza de mordida no fue lo que le dio a T. rex su ventaja evolutiva, como se suponía anteriormente.

"Grandes depredadores como T. rex podrían generar suficiente fuerza de mordida para matar a su presa y aplastar el hueso solo por ser grandes, no porque tuvieran una mordedura desproporcionadamente poderosa. Esto contradice la idea de que una necesidad excepcionalmente fuerte de una mordedura poderosa condujo a estas bestias antiguas para evolucionar fuerzas de mordida aplastante".

miércoles, 9 de enero de 2019

Paleoartistas: creadores de un mundo perdido

Entrevista en Heraldo de Aragón al paleoilustrador valenciano Hugo Salais, ganador del X Concurso Internacional de Ilustraciones Científicas 2018 que nuestra Fundación Dinosaurios CyL organiza con "Amanecer en Las Hoyas".

En Dinópolis o desde el grupo Aragosaurus de la Universidad de Zaragoza, artistas ilustran animales extinguidos hace cientos de millones de años. Es la magia del paleoarte

Pentaceratops sternbergii. Hugo Salais.
Solo existe un pequeño fósil, la parte del morro de una nueva especie de Pterosaurio. Y de él, el paleoartista valenciano Hugo Salais tiene como encargo realizar un dibujo completo para Aragosaurus, el Grupo de Investigación de vertebrados del Mesozoico y el Cuaternario de la Universidad de Zaragoza. "La paleoilustración es siempre una hipótesis de un mundo perdido, una imagen que se realiza con rigor científico y en la que nada se deja a la casualidad, pero que es hija de su tiempo, porque puede surgir un nuevo descubrimiento que eche por tierra nuestras teorías", explica Salais. Tiene 31 años y es biólogo, doctorado en neurociencias, aunque un apasionado de los dinosaurios desde los tiempos de ‘Parque Jurásico’, "que fue el inicio del paleoarte, un antes y un después".

Si de un simple fósil se puede ilustrar ese mundo perdido es gracias a la suma de esfuerzos de expertos paleontólogos durante décadas. En el caso del fósil de Pterosaurio encontrado por el equipo de Aragosaurus, esa pieza permite catalogar el ejemplar dentro de un grupo de especies con características ya conocidas. Para saber su tamaño, y a través de la morfometría, se toman medidas y se estima cuánto mediría la cabeza y, a su vez, cuál sería la envergadura del resto del cuerpo.

Unos datos que el paleontólogo zaragoza José Ignacio Canudo ha aportado a Hugo Salais. "Nada se inventa, aunque existen hipótesis o ‘convenciones’ que todavía no han podido refutarse. Sería el caso del color, por ejemplo. Nadie sabe de qué color serían los dinosaurios o reptiles de hace cientos de millones de años. El paleoartista mira entonces a su alrededor, a aquellos animales que hoy en día viven y se comportan en espacios semejantes. Si es un ave marina y costera, los albatros tienen un color blanco en su parte inferior, para que los peces en el agua no vean una sombra. En biología nada es casual y hace millones de años, tampoco".

La zaragozana Rosa Alonso es ilustradora y reconoce que no sabía de dinosaurios hasta que empezó a trabajar en la empresa aragonesa Paleoymás, dedicada a la gestión y difusión del patrimonio paleontológico. "He sido autodidacta y aprendiendo gracias a las indicaciones de los expertos. El paleoarte tiene esa gran dificultad de llenar lagunas, de imaginar aspectos y hacerlo con rigor. Y exige una gran observación. Sinceramente, soy ya incapaz de ver una gallina sin tomar datos mentales sobre cómo se movería un dinosaurio". Alonso ilustró para Aragosaurus el pasado año uno de sus grandes descubrimientos, el sirenio, una especie de mamífero marino que vivió hace 42 millones de años y que se publicó en ‘National Geographic’.

Máximo realismo

La Fundación Conjunto Paleontológico de Teruel Dinópolis cuenta también con restauradores y escultores para la recreación de sus fósiles. Desde 2015, además, ha incluido en el parque temático turolense el espacio Tierra Magna, al aire libre y con esculturas a tamaño natural de esosgrandes saurios. "Hemos creado ya enormes ejemplares, como el Tastavinsaurus, de 14 metros de largo por seis de alto y que lucha en una escena con el Barionyx, de 10 metros de largo. O del Torvosaurus, de 12 metros. Un conjunto de cientos de kilos", describe el montisonense Daniel Ayala, restaurador y escultor, formado en la Escuela de Restauración de Huesca.

El reto de Ayala es crear esculturas con el mayor realismo posible. Primero diseña la escena en colaboración con el equipo de paleontólogos de Dinópolis. Después, hace un dibujo, que pasa a maqueta. "Y solo con el aprobado del equipo científico empezamos a esculpir. Hacemos una estructura de hierro que sirva de soporte y después esculpimos en bloques de poliestireno expandido". Se cuida hasta el mínimo detalle, ya sea para los grandes dientes, el brillo de los ojos o las escamas. "Y te sientes, de verdad, en ese mundo perdido".