sábado, 20 de agosto de 2022

¿Qué tipos de fósiles hay?

Son conocidos por todos los grandes esqueletos de dinosaurio que frecuentemente se encuentran en los museos de historia natural, pero esos no son los únicos tipos de fósiles que existen.

Un fósil se define como cualquier resto o señal de una entidad biológica del pasado. Es un concepto muy amplio, que va más allá de los huesos petrificados de dinosaurios que vemos en muchos museos. Son fósiles también, por ejemplo, las conchas y caparazones de invertebrados prehistóricos, la savia preservada de un árbol antiguo —y los organismos que contiene—, los excrementos preservados o coprolitos, e incluso las huellas de un animal al pasar por un lodazal, y que se conservan en la roca que se formó después.

El fósil es la unidad de información tafonómica disponible sobre los seres vivos del pasado, y proporciona información en muchos niveles: anatómica, fisiológica o metabólica. También es posible inferir datos sobre el comportamiento, la ecología, el clima y la biogeografía, y por supuesto, los fósiles son un firme soporte de información evolutiva. La rama de la paleontología que estudia los procesos de fosilización se denomina tafonomía —que no debe confundirse con la taxonomía, que estudia los principios de clasificación de los seres vivos—.

La inmensa variedad de fósiles que existen se puede clasificar según distintos criterios: según su composición química, según el tipo de sustrato en el que se encuentre, según se trate de restos orgánicos o de huellas y marcas; según su historia diagenética, etc.

Uno de los métodos más robustos de clasificar los fósiles es según cómo se hayan formado, que influye directamente en el resultado final. Y siguiendo este criterio, tenemos cinco tipos principales de fósiles.

La carbonización

Fósil carbonizado del tronco de un equiseto del Carbonífero.
Antes de que los seres vivos tuvieran la capacidad de degradar las estructuras vegetales más duras, aquellas que forman la madera, no había nada que pudiera descomponer a las plantas muertas. Sencillamente, se acumulaban en el suelo y quedaban enterradas con su estructura intacta.

En un ambiente carente de oxígeno, los tejidos se ablandan, se aplastan, colapsan y se consolidan, y la materia orgánica que los compone se convierte en carbón.

Cuando este proceso sucede con algas microscópicas, se acumulan en el sustrato, formando esquistos, o excepcionalmente, se preservan en forma de petróleo.

Los moldes y positivos

Molde fósil de un ammonoideo.
Los moldes de fósiles se forman cuando el organismo actúa o muere sobre una superficie relativamente maleable, que es rápidamente sepultada por un nuevo sedimento. Las marcas que deja el ser vivo —o su mismo cadáver— forman un relieve en el material, que después es rellenado con material nuevo. Con frecuencia, el cadáver, de existir, se descompone, y finalmente, cuando el sedimento se transforma en roca, solo queda el molde que muestra la superficie del cuerpo o de la marca que dejó. 

En este tipo de fenómenos, es frecuente además que el sedimento que rellena el molde adquiera su forma, formando así un positivo de roca que coincide con la forma que tuvo el animal en vida.

Con frecuencia, el mismo cuerpo del organismo favorece la cimentación del nuevo material que rellenará el fósil; cuando esto sucede, se denomina un fósil autogénico.

Conservación de partes duras

Fósil de Ichthyosaurus que conserva su esqueleto.
Aunque no son, ni de lejos, los fósiles más comunes, sí son, probablemente, los más conocidos. Si las condiciones en las que el organismo muere son las adecuadas, algunas partes duras, como esqueletos o conchas, se preservan.

En ocasiones, esas partes duras están ya mineralizadas, y no sufren cambios significativos; otras veces, por las condiciones químicas del entorno, los minerales que componen esas conchas o esqueletos son reemplazados por otros.

Esta forma de fosilización puede coincidir con la formación de moldes, por eso no es raro encontrar una concha de un molusco y en la roca opuesta, su molde.

Permineralización celular o petrificación

Fósil de ammonideo permineralizado.
La petrificación o permineralizción es, seguramente, la forma más compleja de fosilización, y se produce en condiciones muy específicas.

En un principio, tiene lugar una infiltración de agua cargada con minerales en los tejidos, que precipitan en el interior de las células y en los espacios entre ellas. El mineral infiltrado puede ser silíceo, formando calcedonia o cuarzo microcristalino o de tipo calcáreo y más excepcionalmente, también se pueden infiltrar piritas, limonitas, etc.

Un tipo especial de permineralización sería la crioconservación. Los tejidos blandos, que están hidratados, son congelados de forma rápida y se considera que hay una permeación del hielo microcristalino. El mejor ejemplo serían los mamuts congelados del pleistoceno.

Este tipo de fósiles preservan muy bien el aspecto de las partes blandas del organismo. Pero aún queda otro tipo de fósil que preserva los organismos intactos, casi invariables.

Ambarización; un fósil dentro de otro fósil

Fósil de ámbar báltico, con un insecto atrapado en su interior.
Las resinas son unos polímeros excretados por ciertas plantas, como adaptación evolutiva, que les confiere protección contra el ataque de hongos, insectos u otros organismos. Con relativa frecuencia, los animales quedan atrapados en las gotas de resina o ámbar, que polimeriza y fosiliza, conservando el animal en su interior.

Aunque lo más habitual de encontrar en el ámbar fósil son insectos y arácnidos, también son frecuentes esporas, semillas, fragmentos de corteza y otros restos vegetales. En raras ocasiones, pueden encontrarse trozos de animales más grandes. Quizá uno de los fósiles de ámbar más excepcionales es el de una cola totalmente emplumada de dinosaurio, probablemente celurosaurio, de mediados del cretácico, descrita en 2016.

Los fósiles conservados en ámbar preservan con frecuencia trazas de los materiales originales y proporcionan una enorme cantidad de información científica.

Referencias:

Fernández-López, S. R. 2000. Temas de Tafonomía. (p. 167). Dpto. Paleontologia, Universidad Complutense de Madrid.

Schopf, J. M. 1975. Modes of fossil preservation. Review of Palaeobotany and Palynology, 20(1), 27-53. DOI: 10.1016/0034-6667(75)90005-6

Xing, L. et al. 2016. A Feathered Dinosaur Tail with Primitive Plumage Trapped in Mid-Cretaceous Amber. Current Biology, 26(24), 3352-3360. DOI: 10.1016/j.cub.2016.10.008

muyinteresante.es

Cómo sobrevivieron nuestros ancestros al asteroide que mató a los dinosaurios

NASA/DON DAVIS
A través de la oscuridad, la ceniza y el calor mortal, un diminuto animal peludo se escabulle por el paisaje infernal que dejó el peor día para los seres vivos en la historia de la Tierra.

Rebusca entre los escombros, agarra un insecto para comer y se escabulle de regreso a su refugio. A su alrededor están los cuerpos muertos y moribundos de los dinosaurios que han aterrorizado a los mamíferos durante generaciones.

Estas fueron las primeras semanas y meses después de que un asteroide de 10 km de ancho chocara contra la costa del actual México con la fuerza de más de mil millones de bombas nucleares, poniendo fin al Cretácico de manera espectacular.

En los albores de la era que siguió, el Paleoceno, los bosques estaban en llamas, las costas se vieron sacudidas por tsunamis y grandes cantidades de roca vaporizada, cenizas y polvo se elevaban kilómetros hacia la atmósfera.

Pero este mundo no estaba desprovisto de vida. Entre los supervivientes estaba el primate más antiguo conocido, el Purgatorius, que parecía un cruce entre una musaraña y una ardilla diminuta.

Seguramente el número de estos animales dimisnuyó en medio de esta catástrofe global, pero la especie sobrevivió.

Así era la vida de los primeros mamíferos poco después de que el asteroide golpeara y extinguiera tres cuartas partes de las especies vivas de la Tierra.

Solo la Gran Mortandad, hace 252 millones de años, fue más mortífera (aunque menos repentina), al acabar con el 95 % de la vida en los océanos y el 70 % de la terrestre.

El asteroide que acabó con el Cretácico se llevó consigo famosos dinosaurios como el Tiranosaurio y el Triceratops, así como criaturas menos conocidas pero extrañas como el Anzu o "pollo del infierno".

Había dinosaurios con pico de pato, dinosaurios de cuello largo y dinosaurios con armaduras por todo el cuerpo. Rápidamente, todos murieron.

A la sombra de estos reyes y reinas del Cretácico superior, los mamíferos como el Purgatorius eran pequeños y rudimentarios, muchos de ellos llenando los tipos de nichos ecológicos que hoy ocupan los roedores.

¿Cómo fue que este grupo diverso de criaturas aparentemente vulnerables, incluidos nuestros antepasados, sobrevivieron al día del juicio final?

Se cree que el Purgatorius, el primer primate conocido, fue uno de los
sobrevivientes del asteroide. Andrey Atuchin.

Es una pregunta que Steve Brusatte, autor de The Rise and Reign of the Mammals (El ascenso y reinado de los mamíferos) y sus colegas de la Universidad de Edimburgo han estado investigando.

Algo que Brusatte enfatiza es que el día que golpeó el asteroide fue un día muy malo para cualquier cosa que estuviera viva, incluidos los mamíferos, las aves (los dinosaurios aviares) y los reptiles.

"Este no fue un asteroide normal, fue el asteroide más grande que ha golpeado la Tierra en al menos los últimos 500 millones de años", dice Brusatte. "Los mamíferos estuvieron a punto de seguir el camino de los dinosaurios".

Había mucho que perder. Ya en el Cretácico superior había una diversidad sorprendentemente rica de mamíferos, dice Sarah Shelley, investigadora postdoctoral en paleontología de mamíferos en Edimburgo.

"Muchos de ellos eran estas pequeñas cosas insectívoras que estaban en los árboles o excavando", explica.

Sin embargo, no todos eran comedores de insectos. Estaban los misteriosos multituberculados, llamados así por los peculiares nódulos en sus dientes.

"Tienen estos dientes en bloque con muchas protuberancias en ellos, y delante tenían un diente con forma de cuchilla. Casi parece una sierra", señala Shelley. "Solían comer frutas, nueces y semillas".

También había carnívoros: uno de los más grandes de la época era el Didelphodon, un pariente marsupial que pesaba alrededor de 5 kg, casi del tamaño de un gato doméstico.

"Por su cráneo y anatomía dental, tenía una mordida realmente poderosa, por lo que definitivamente es carnívoro. Posiblemente trituraba huesos", dice Shelley.

Gran parte de esta diversidad se perdió cuando el asteroide golpeó: alrededor de nueve de cada 10 especies de mamíferos se extinguieron, según Brusatte, lo que brindó una oportunidad sin precedentes para los sobrevivientes.

"Imagina que eres uno de nuestros diminutos ancestros, del tamaño de un ratón, una pequeña cosa mansa que se esconde en las sombras, y soportas este momento de la historia de la Tierra", explica Brusatte.

"Sales por el otro lado y, de repente, los dinosaurios desaparecen y el mundo se abre".

Esta extinción masiva sentó las bases para una gran profusión de diversificación que finalmente dio lugar a ballenas azules, guepardos, lirones, ornitorrincos y, por supuesto, a nosotros.

Los mamíferos vivieron junto con los dinosaurios y fueron en
general, pequeños, como el Vilevolodon. 
Sarah Shelley.
Pero primero, hay un pequeño problema: los bosques del mundo habían sido arrasados por incendios y el cielo estaba lleno de ceniza, lo que ahogaba la luz del Sol e impedía que las plantas llevaran a cabo la fotosíntesis. 

Los ecosistemas se estaban derrumbando "como castillos de naipes", como dice Brusatte. La superficie de la Tierra se calentó más que un horno en un torbellino de pulsos de calor y después de eso, llegó un invierno nuclear en el que las temperaturas promedio cayeron 20°C durante más de 30 años.

Muchos de los depredadores más peligrosos de los mamíferos habían desaparecido, pero el mundo se había vuelto inimaginablemente hostil a la vida.

Entonces, ¿qué hicieron los mamíferos?

Quédate pequeño

Los modestos tamaños corporales de los mamíferos, previamente limitados por la competencia y la depredación de los dinosaurios, se convirtieron en una ventaja para la "fauna del desastre", como se conoce a los sobrevivientes del asteroide.

"Estos mamíferos probablemente se veían y actuaban como un ratón o una rata", dice Brusatte.

"Ahora, en este nuevo y valiente mundo, proliferaban porque se adaptaban muy bien a esas condiciones realmente catastróficas justo después del impacto".

Ser pequeño puede haber ayudado a los animales a reponer su número. En los animales modernos, "cuanto más grande es el animal, más largo será el tiempo de gestación", explica Ornella Bertrand, investigadora postdoctoral en paleontología de mamíferos en la Universidad de Edimburgo.

Por ejemplo, el elefante africano se gesta durante 22 meses, mientras que el embarazo de un ratón dura alrededor de 20 días.

Frente al apocalipsis, el ratón tiene mejores probabilidades de mantener su población.

Además de la gestación, un cuerpo más grande suele tardar más en alcanzar la madurez sexual, otra razón por la que los dinosaurios no tuvieron éxito, especialmente los más grandes.

"Les tomaba bastante tiempo convertirse en adultos. Para uno como el T-Rex, se necesitaban alrededor de 20 años", señala Brusatte.

"No es que no crecieran rápido, es solo que muchos de ellos eran tan grandes que les tomaba mucho tiempo pasar de una pequeña cría a un adulto".

Métete bajo tierra

Otro indicio de cómo los mamíferos sobrevivieron a las secuelas del asteroide surge de las formas corporales "tan extrañas" que se observaron en el Paleoceno y más allá.

Shelley analizó los huesos del tobillo (huesos pequeños, duros y densos que se conservan bien) para ver cuán similares eran entre sí los mamíferos del Paleoceno temprano y los mamíferos vivos en la actualidad.

El Periptychus, que puede estar relacionado con los cerdos, vacas y borregos,
fue parte del grupo que vivió después de los dinosaurios. 
Sarah Shelley.
"Descubrimos que los mamíferos del Paleoceno eran raros. Eran diferentes a los mamíferos modernos", dice Shelley. "Y lo que los une es el hecho de que tienen estas morfologías realmente gruesas y robustas".

Estos mamíferos tienen grandes inserciones musculares y generalmente huesos fuertes, y entre los animales vivos tienen mayor similitud con las especies que habitan en el suelo y excavan madrigueras, dice Shelley.

"Entonces, la hipótesis que surgió de aquí fue que los animales que sobrevivieron a la extinción lo lograron principalmente porque pudieron excavar para meterse bajo tierra para sobrevivir el período inmediato al impacto y los incendios, el invierno nuclear".

Debido a que los sobrevivientes eran, no hay otra forma de decirlo, musculosos, sus descendientes también heredaron su forma corporal robusta.

"Puedes verlo durante ese período de 10 millones de años durante el Paleoceno", indica Shelley. "Incluso para ser un animal que vive en los árboles, siguen siendo muy fornidos".

Si los mamíferos realmente adoptaron la vida bajo tierra, ya sea escondiéndose o haciendo uso de los refugios subterráneos de otros, Bertrand sospecha que esto también podría reflejarse en su agilidad, o en la falta de ella.

"Sabemos que hubo un colapso del bosque y que todos esos animales que vivían en los árboles ya no tenían un hábitat", explica.

"Entonces, una de las hipótesis sería que había menos animales capaces de comportarse de forma muy ágil".

Bertrand planea investigar los huesos del oído interno de los mamíferos de esta era para ver si apoyan la idea de una vida subterránea después del asteroide.

El oído interno es crucial para el equilibrio, por lo que si un animal está adaptado para hacer movimientos ágiles y afinados, esto a veces se refleja en la estructura de estos delicados huesos.

Sin embargo, si fueron excavadores corpulentos, tal agilidad no habría sido necesaria. "Podría darnos más pistas", dice.

Dicho eso, apunta a los inconvenientes de depender demasiado de los huesos para inferir cómo se movía un animal, algo que la sorprendió mientras miraba unas recientes competencias atléticas.

"Estaba viendo a las gimnastas haciendo cosas locas y pensé, 'qué curioso, tenemos el mismo esqueleto y yo no puedo hacer nada de eso'", se ríe Bertrand.

"Pensé, bueno, eso es realmente interesante porque tal vez tener esa capacidad puede ayudarte a sobrevivir, pero por los huesos no lo sabrías".

Come cualquier cosa

El asteroide destruyó la mayoría de las plantas vivas, el primer eslabón de muchas cadenas alimenticias en la tierra.

Los mamíferos generalistas que tenían la capacidad de convertir sus paladares en cualquier cosa tuvieron más éxito que aquellos con dietas más específicas.

"Los animales que superaron la extinción sobrevivieron básicamente por no estar demasiado especializados", indica Shelley.

Por ejemplo, el Didelphodon (el pariente marsupial carnívoro del tamaño de un gato) se alimentaba de animales que eran pocos y distantes entre sí después de la extinción.

"Se especializó demasiado y perdió su nicho", afirma Shelley. "En cambio si eres un animal pequeño puedes adaptar tu dieta y tu estilo de vida más rápidamente. Esa es una buena manera de sobrevivir a la extinción".

Además de aquellos que pudieron generalizarse, había unas pocas especialidades que habrían funcionado bien, dice Brusatte.

En particular, los comedores de semillas fueron afortunados. "Las semillas eran un banco de alimentos que estaba disponible para cualquier animal que ya tuviera la capacidad de comerlas", señala.

"Entonces, si eras algo así como un T.-Rex, no tenías suerte. La evolución no te otorgó la capacidad de comer semillas. Pero para las aves con pico y algunos mamíferos que eran comedores de semillas especializados, ¡qué suerte del destino! ¿no crees?".

Además de sustentar a la fauna del desastre, las semillas ayudaron a restablecer los bosques y otra vegetación cuando se desvaneció el invierno nuclear.

"Esas semillas sobrevivieron en el suelo y luego, cuando la luz del Sol regresó, esas semillas comenzaron a crecer", asegura Brusatte.

No pienses demasiado

A medida que avanzaba el Paleoceno, los ecosistemas se recuperaron y los mamíferos comenzaron a llenar los nichos que dejaron vacíos los dinosaurios no aviares.

"Los mamíferos comenzaron a diversificarse inmediatamente después de que los dinosaurios se extinguieran y comenzaron a volverse muy diversos en todas las formas posibles", dice Bertrand.

Por un lado, los cuerpos se hicieron más grandes rápidamente. Pero durante un tiempo, el equipo de Edimburgo descubrió que el tamaño de los cerebros de los mamíferos no siguió ese ritmo.

Los grandes herbívoros como el Hyrachyus (izq), y los grandes
carnívoros  como el Arctocyon, evolucionaron después de que
murieran los dinosaurios. Sarah Shelley.
"Creo que eso es muy importante, porque podríamos pensar que la inteligencia es lo que nos hace sobrevivir y ser tan capaces de dominar el planeta", afirma Bertrand. "Pero, según los datos disponibles, no son los grandes cerebros los que hicieron que los animales sobrevivieran después del asteroide".

De hecho, en el Paleoceno temprano, los mamíferos con cerebros grandes en relación con el tamaño de su cuerpo pueden haber estado en desventaja. 

"La pregunta es ¿para qué desarrollarías un cerebro grande?", dice Bertrand. "Un cerebro grande es realmente costoso de mantener. Si tienes un cerebro grande, necesitas alimentarlo para poder mantenerlo; si no puedes porque no hay suficiente comida, morirás".

En cambio, volverse grande y musculoso fue la adaptación conveniente. El herbívoro Ectoconus alcanzó alrededor de 100 kg en unos pocos cientos de miles de años después de la extinción.

En tiempo geológico, eso es un abrir y cerrar de ojos. "Realmente es una locura que se hayan vuelto tan grandes y especializados tan rápido", señala Shelley. "Y mira, una vez que obtienes herbívoros más grandes, surgen carnívoros más grandes, y comienzan a aparecer bastante rápido".

Hay muchos otros mamíferos misteriosos que también aumentaron de tamaño rápidamente.

"Como los taeniodontes: se hicieron grandes muy rápido, realmente grandes", indica Shelley. No hay esqueletos completos de los taeniodontes, pero el cráneo es del tamaño de una calabaza grande, y parecen ser una de esas especies que se volvieron fornidas y se adaptaron para excavar.

"Tienen estos diminutos espacios para esos ojos pequeños y brillantes, dientes enormes delante, que se parecen a los de los roedores, pero eso es todo", dice Shelley. "Son realmente enigmáticos".

Esta colección de vida mamífera que siguió a la fauna del desastre ha sido pasada por alto durante demasiado tiempo, afirma Shelley.

"Han sido llamados arcaicos, primitivos y generalizados, cuando en realidad simplemente son diferentes", explica.

"Sus antepasados sobrevivieron a la segunda extinción masiva más grande en la historia de la vida. No eran solo idiotas generalizados que se abrieron paso por la vida. Estaban sobreviviendo, prosperando y haciéndolo realmente bien".

En muchos sentidos, estos mamíferos entraron en los vacíos ecológicos dejados por los magníficos e hiperespecializados dinosaurios tan bien adaptados al Cretácico superior, pero tan profundamente mal equipados para lidiar con un mundo golpeado por asteroides.

El asteroide que mató a los dinosaurios se dirigió a la Tierra con más rapidez
que una bala. 
NASA/JPL-CALTECH.
"Es asombroso pensar que tenías un grupo como los dinosaurios que habían existido durante tantas decenas de millones de años, que habían hecho cosas tan sublimes como convertirse en gigantes del tamaño de aviones, carnívoros del tamaño de autobuses y todo eso, y luego todo se derrumbó en un instante cuando la Tierra cambió tan rápido", explica Brusatte.

"No eran adecuados para esa nueva realidad y no pudieron adaptarse".

La arbitrariedad del evento es algo que parece resonar en el equipo de Edimburgo. 

"Estamos aquí en gran parte por casualidad", dice Bertrand. "El asteroide podría haber pasado por alto la Tierra, podría haber caído en otra área del planeta en el océano y habría marcado una diferencia en términos de qué especies fueron seleccionadas. Todo el asunto, cuando lo pienso, es una locura".

Brusatte está de acuerdo. "Podría haber pasado rozando, podría haber agitado las capas superiores de la atmósfera, podría haberse desintegrado a medida que se acercaba a la Tierra. Podría haber hecho cualquier cosa, pero por pura casualidad se dirigió directamente hacia la Tierra".

Para los mamíferos vivos hoy en día, tal vez es bueno que haya sido así.

Este artículo se publicó en BBC Future. Puedes leer la versión orginal en inglés aquí.

bbc.com

viernes, 19 de agosto de 2022

Científicos descubren un cráter submarino de 8 km de ancho creado cuando desaparecieron los dinosaurios

Un asteroide se estrelló contra la superficie de la Tierra hace 66 millones de años, dejando un enorme cráter debajo del mar que causó estragos en el planeta.

Un diagrama, que incorpora observaciones sísmicas y simulaciones
 por computadora, de cómo se formó el cráter Nadir.
 
No, no es el asteroide que condenó a los dinosaurios a la extinción, sino un cráter previamente desconocido a 400 kilómetros (248 millas) de la costa de África occidental que se creó casi al mismo tiempo. El estudio adicional del cráter Nadir, como se le llama, podría revolucionar lo que sabemos sobre ese momento catastrófico en la historia natural.

Uisdean Nicholson, profesor asistente en la Universidad Heriot-Watt en Edimburgo, se encontró con el cráter por accidente: estaba revisando datos de estudios sísmicos para otro proyecto sobre la división tectónica entre América del Sur y África y encontró evidencia del cráter debajo de 400 metros de sedimento del lecho marino.

"Mientras interpretaba los datos, me encontré con esta característica similar a un cráter muy inusual, diferente a todo lo que había visto antes", dijo.

"Tenía todas las características de un cráter de impacto".

Para estar absolutamente seguro de que el cráter fue causado por el impacto de un asteroide, dijo que sería necesario perforarlo y probar los minerales del suelo del cráter. Pero tiene todas las características que los científicos esperarían: la proporción correcta entre el ancho y la profundidad del cráter, la altura de los bordes y la altura del levantamiento central, un montículo en el centro creado por rocas y sedimentos empujados hacia arriba por la presión del impacto.

La revista Science Advances publicó el estudio el miércoles.

"El descubrimiento de un cráter de impacto terrestre siempre es significativo, porque son muy raros en el registro geológico. Hay menos de 200 estructuras de impacto confirmadas en la Tierra y bastantes candidatos probables que aún no se han confirmado de manera inequívoca", dijo Mark Boslough, profesor de investigación en Ciencias Planetarias y de la Tierra en la Universidad de Nuevo México. Boslough no participó en esta investigación, pero estuvo de acuerdo en que el cráter probablemente fue causado por un asteroide.

Boslough dijo que el aspecto más significativo de este descubrimiento es que era un ejemplo de un cráter de impacto submarino, del que solo hay unos pocos ejemplos conocidos.

"La oportunidad de estudiar un cráter de impacto submarino de este tamaño nos ayudaría a comprender el proceso de los impactos oceánicos, que son los más comunes pero menos conservados o comprendidos".

Múltiples consecuencias

El cráter tiene 8 kilómetros (5 millas) de ancho, y Nicholson cree que probablemente fue causado por un asteroide de más de 400 metros (1.300 pies) de ancho que se abalanzó contra la corteza terrestre. 

Si bien es mucho más pequeño que el asteroide del tamaño de una ciudad que causó el cráter Chicxulub de 160 kilómetros (100 millas) de ancho que golpeó la costa de México y provocó la extinción masiva de gran parte de la vida en el planeta, sigue siendo una roca espacial bastante considerable.

"El impacto (de Nadir) habría tenido graves consecuencias a nivel local y regional, al menos a través del Océano Atlántico", explicó Nicholson por correo electrónico.

"Hubo un gran terremoto (magnitud 6.5 - 7), tan significativo que sacudió la tierra a nivel local. La explosión de aire se habría escuchado en todo el mundo y habría causado graves daños locales en toda la región".

Habría causado una ola de tsunami "excepcionalmente grande" de hasta 1 kilómetro (3.200 pies) alrededor del cráter, desvaneciéndose a unos cinco metros de altura una vez que llegó a América del Sur.

En comparación, la explosión en el aire de un asteroide mucho más pequeño de 50 metros de ancho en 1908 en Rusia, conocido como el evento Tunguska, arrasó con un bosque en un área de 1.000 kilómetros cuadrados.

"A unos 400 metros, la explosión de aire (que causó el cráter frente a África occidental) habría sido mucho más grande".

La información de microfósiles en pozos de exploración cercanos muestra que el cráter se formó hace unos 66 millones de años, al final del período Cretácico. Sin embargo, todavía hay incertidumbre (margen o error de alrededor de 1 millón de años) sobre su edad exacta.

Nicholson dijo que era posible que el impacto del asteroide estuviera relacionado con el impacto de Chicxulub, o podría ser simplemente una coincidencia: un asteroide de este tamaño golpearía la Tierra cada 700.000 años.

Si está vinculado, el asteroide podría ser el resultado de una ruptura de un asteroide padre cerca de la Tierra, con los fragmentos separados dispersos durante una órbita anterior de la Tierra, o era posible que fuera parte de una lluvia de asteroides que golpearon la Tierra durante un período de un millón de años más o menos.

"Descubrir la edad precisa es realmente crítico para probar esto, nuevamente, solo es posible perforando".

Incluso si estuviera vinculado, habría sido eclipsado por el impacto de Chicxulub, pero aún se habría sumado al conjunto general de consecuencias múltiples, dijo.

"Comprender la naturaleza exacta de la relación con Chicxulub (si la hay) es importante para comprender lo que estaba sucediendo en el sistema solar interior en ese momento y planteó algunas preguntas nuevas e interesantes", dijo Nicholson.

"Si hubo dos impactos al mismo tiempo, ¿podría haber otros cráteres por ahí y cuál fue el efecto en cascada de múltiples colisiones?"

cnnespanol.cnn.com

Un modelo 3D muestra que megalodón comía presas del tamaño de orcas

Megalodón, el tiburón más grande que jamás haya existido, tuvo que satisfacer un
 requerimiento energético diario de más de 98.000 kilocalorías. - J. J. GIRALDO
Una recreación 3D de un espécimen fósil excepcionalmente conservado de megalodón sugiere que medía 16 metros de largo y pesaba más de 61 toneladas.  

Megalodón, el tiburón más grande que jamás haya existido, es legendario por su enorme diente del tamaño de una mano humana. Sin embargo, hay pocas pruebas fósiles de su cuerpo completo.   

Se estima que el ejemplar recreado nadaba a alrededor de 1,4 metros por segundo, requería más de 98.000 kilocalorías diarias y tenía un volumen estomacal de casi 10.000 litros.

Estos resultados sugieren que el megalodón podía viajar largas distancias y era capaz de comerse presas enteras de hasta 8 metros de largo. En particular, este es del tamaño de las orcas modernas, el principal depredador oceánico de la actualidad. La capacidad de comer grandes depredadores superiores de tamaño comparable hace millones de años coloca al megalodón en un nivel trófico más alto que los depredadores superiores modernos.

Estas son las conclusiones de un estudio internacional publicado en Science Advances y realizado en colaboración con la Universidad de Zúrich. La investigación solo fue posible gracias al modelado 3D de un megalodón individual que se descubrió en la década de 1860. Contra todo pronóstico, una parte considerable de su columna vertebral quedó en el registro fósil después de que la criatura muriera en los océanos del Mioceno de Bélgica a la edad de 46 años, hace unos 18 millones de años.

"Los dientes de tiburón son fósiles comunes debido a su composición dura que les permite permanecer bien conservados", dice en un comunicado el primer autor Jack Cooper, estudiante de doctorado de la Universidad de Swansea. "Sin embargo, sus esqueletos están hechos de cartílago, por lo que rara vez se fosilizan. La columna vertebral del megalodón del Real Instituto Belga de Ciencias Naturales es, por lo tanto, un fósil único".

El equipo de investigación, que incluye investigadores de Suiza, Reino Unido, Estados Unidos, Australia y Sudáfrica, primero midió y escaneó cada vértebra antes de reconstruir toda la columna. Luego adjuntaron la columna a un escaneo 3D de la dentición de un megalodón de los Estados Unidos. Completaron el modelo agregando "carne" alrededor del esqueleto utilizando un escaneo 3D del cuerpo de un gran tiburón blanco de Sudáfrica.

"El peso es uno de los rasgos más importantes de cualquier animal. Para los animales extintos, podemos estimar la masa corporal con métodos modernos de modelado digital en 3D y luego establecer la relación entre la masa y otras propiedades biológicas, como la velocidad y el uso de energía", dice el co-autor John Hutchinson, profesor del Royal Veterinary College en el Reino Unido.

La alta demanda energética se habría satisfecho alimentándose de la grasa rica en calorías de las ballenas, en la que se han encontrado previamente marcas de mordeduras de megalodón en el registro fósil. Un modelo óptimo de alimentación de posibles encuentros con presas de megalodón descubrió que comer una sola ballena de 8 metros de largo podría haber permitido al tiburón nadar miles de millas a través de los océanos sin volver a comer durante dos meses.

"Estos resultados sugieren que este tiburón gigante era un superdepredador transoceánico", dice Catalina Pimiento, profesora de la Universidad de Zúrich y autora principal del estudio. "La extinción de este icónico tiburón gigante probablemente afectó el transporte global de nutrientes y liberó a los grandes cetáceos de una fuerte presión depredadora".

El modelo completo ahora se puede utilizar como base para futuras reconstrucciones e investigaciones adicionales. Las nuevas inferencias biológicas extraídas de este estudio representan un salto en nuestro conocimiento de este superdepredador singular y ayudan a comprender mejor la función ecológica que desempeñan las especies de megafauna en los ecosistemas marinos y las consecuencias a gran escala de su extinción.

europapress.es

jueves, 18 de agosto de 2022

Los científicos descartan que la criatura microscópica sin ano hallada en China sea un ancestro humano

Unos poros cerca de su boca se confundieron con branquias, lo que provocó que se asignase al grupo del que surgieron nuestros antepasados

Reconstrucción del Saccorhytus. PHILIP DONOGHUE

Un equipo internacional de investigadores ha descubierto que una misteriosa criatura microscópica descubierta en China de la que se creía que descendían los humanos forma parte de un árbol genealógico diferente, según publica la revista 'Nature'.

El 'Saccorhytus' tiene el aspecto de un saco espinoso y arrugado, con una gran boca rodeada de espinas y agujeros que se interpretaron como poros para las branquias, una característica primitiva del grupo de los deuterostomos, del que surgieron nuestros propios antepasados profundos.

Sin embargo, un extenso análisis de fósiles de 500 millones de años de antigüedad procedentes de China ha demostrado que los agujeros alrededor de la boca son bases de espinas que se desprendieron durante la conservación de los fósiles, revelando finalmente la afinidad evolutiva del microfósil 'Saccorhytus'.

"Algunos de los fósiles están tan perfectamente conservados que parecen casi vivos", resalta Yunhuan Liu, profesor de paleobiología de la Universidad de Chang'an (China). "El 'Saccorhytus' era una bestia curiosa, con boca pero sin ano, y anillos de complejas espinas alrededor de la boca", añade.

UN FÓSIL DIMINUTO

Los hallazgos introducen importantes modificaciones en el árbol filogenético primitivo y en la comprensión de cómo se desarrolló la vida. La verdadera historia de la ascendencia de 'Saccorhytus' reside en las características microscópicas internas y externas de este diminuto fósil. Al tomar cientos de imágenes de rayos X en ángulos ligeramente diferentes, con la ayuda de potentes ordenadores, se pudo reconstruir un modelo digital 3D detallado del fósil.

La investigadora Emily Carlisle, de la Escuela de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Bristol (Reino Unido), explica que "los fósiles pueden ser bastante difíciles de interpretar y el 'Saccorhytus' no es una excepción. Tuvimos que utilizar un sincrotrón, un tipo de acelerador de partículas, como base para nuestro análisis de los fósiles".

Los modelos digitales mostraron que los poros alrededor de la boca estaban cerrados por otra capa del cuerpo que se extendía a través, creando espinas alrededor de la boca. "Creemos que éstas habrían ayudado al 'Saccorhytus' a capturar y procesar sus presas", sugiere Huaqiao Zhang, del Instituto de Geología y Paleontología de Nanjing (China).

Los investigadores creen que el 'Saccorhytus' es en realidad un ecdysoszoo: un grupo que contiene artrópodos y nematodos. "Consideramos muchos grupos alternativos con los que el 'Saccorhytus' podría estar emparentado, como los corales, las anémonas y las medusas, que también tienen boca pero no ano", explica el profesor Philip Donoghue, de la Facultad de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Bristol, que codirigió el estudio.

La falta de ano del 'Saccorhytus' es una característica intrigante de este microscópico y antiguo organismo. Aunque la pregunta que salta a la vista es la ruta alternativa de los desechos digestivos, esta característica es importante por una razón fundamental de la biología evolutiva. La forma en que surgió el ano contribuye a la comprensión de cómo evolucionaron los planes corporales de los animales. Trasladar al 'Saccorhytus' del deuterosoma al ecdisozoo significa eliminar el ano que desaparece de la historia del deuterosoma y añadirlo a la del ecdisozoo.

"Este es un resultado realmente inesperado porque el grupo de los artrópodos tiene un intestino pasante, que se extiende desde la boca hasta el ano. La pertenencia del 'Saccorhytus' al grupo indica que ha retrocedido en términos evolutivos, prescindiendo del ano que habrían heredado sus antepasados", afirma Shuhai Xiao, de Virgina Tech (Estados Unidos), que ha codirigido el estudio.

"Todavía no sabemos la posición precisa del 'Saccorhytus' dentro del árbol de la vida, pero puede reflejar la condición ancestral a partir de la cual evolucionaron todos los miembros de este grupo tan diverso", reconoce.

elmuindo.es

‘Perijasaurus lapaz’: el dinosaurio colombiano descubierto gracias al proceso de paz con las FARC

Los paleontólogos Mónica Carvalho y Jeff Wilson con la vértebra del nuevo
dinosaurio ‘Perijasaurus lapaz’, en la Universidad de Michigan. 
CORTESÍA
Este herbívoro de cuatro patas, cabeza diminuta y cuello y cola muy largas habitó el trópico hace 175 millones de años

Hace 175 millones de años paseaba por lo que hoy se conoce como la Serranía del Perijá, en el departamento del Cesar, al norte de Colombia, un dinosaurio herbívoro de cuatro patas fuertes y robustas, cabeza diminuta y cuello y cola muy largos, que hasta esta semana era un desconocido para la ciencia. El descubrimiento de esta nueva especie de dinosaurio, la segunda de origen colombiano, ayuda a entender mejor la historia evolutiva de estos gigantes prehistóricos en Suramérica.

Reconstrucción digital del dinosaurio.
—¿Podemos decir que tenemos un nuevo dinosaurio colombiano?

—Sí, definitivamente. Esta especie no parece tener relación con dinosaurios que habitaron el trópico durante el Jurásico temprano.

Quien responde es Aldo Rincón Burbano, profesor del Departamento de Física y Geociencias de la Universidad del Norte, en Barranquilla, y autor principal del artículo que describió la nueva especie, publicado en la revista Journal of Vertebrate Paleontology. “Las principales diferencias de nuestro dinosaurio con los demás están en la morfología preservada de la vértebra”, cuenta Burbano a EL PAÍS. Rincón Burbano trabajó en esta investigación con Jeffrey Wilson Mantilla, paleontólogo en la Universidad de Michigan, Estados Unidos; Martín Ezcurra, curador del Museo Argentino de Ciencias Naturales; Harold Jiménez, geólogo de la Universidad EAFIT, en Medellín, y con Daniel Raad, geólogo de exploración de la Universidad del Norte.

Raad revela que bautizaron a la nueva especie de dinosaurio Perijasaurus lapaz: “Perijá por el lugar donde fue hallado el fósil y lapaz en homenaje al acuerdo de paz firmado entre el gobierno colombiano y la guerrilla de las FARC en 2016″, explica el geólogo. La entrega de armas y la disminución de la intensidad de la guerra permitieron que los científicos entraran y estudiaran con tranquilidad una zona de difícil acceso, controlada durante mucho tiempo por la guerrilla.

Aldo Rincón Burbano, profesor del Departamento de Física
de la Universidad del Norte, en la Serranía del Perijá. 
CORTESÍA
De hecho, el profesor Aldo Rincón cuenta que durante el año en el que estuvieron haciendo trabajo de campo, buscando fósiles y tomando muestras, se hospedaron en el Espacio Territorial de Capacitación y Reincorporación de Tierra Grata, una zona ocupada por excombatientes que firmaron el acuerdo de paz y que ahora se dedican al ecoturismo y a la logística para el avistamiento de aves en paisajes naturales. “Me gustó tener la oportunidad de visitar la Serranía del Perijá después de los acuerdos de paz. Desafortunadamente, el ingreso para los científicos estuvo restringido por muchos años”, dice Rincón.

Fósiles gigantes en vez de pozos de petróleo

La historia del descubrimiento del dinosaurio Perijasaurus lapaz comienza el 27 de marzo de 1943. Ese día, en medio de una campaña de exploración petrolera, un geólogo de la Tropical Oil Company encontró un pesado y extraño fósil de medio metro de alto y ancho que no parecía corresponder a ningún animal de la zona. El hallazgo se dio entre las cuencas del río Cesar y el río Ranchería, en medio de la Serranía del Perijá, cerca a una carretera que va hacia el municipio de Manaure, en La Guajira.

El geólogo que buscaba pozos de petróleo se había encontrado una vértebra de la columna dorsal de un dinosaurio, pero no lo sabía. Se llevó el hueso con sedimentos a Estados Unidos y lo entregó a las colecciones científicas de la Universidad de California, en Berkeley. Doce años después, en 1955, se publicó un artículo preliminar titulado A Sauropod Dinosaur from Colombia. En el documento no se especificaba qué especie era ni qué importancia tenía el hallazgo para la ciencia. Lo único que revelaba era que el fósil pertenecía a los sauropodos, dinosaurios herbívoros de cuello largo. Después de la publicación del artículo, el fósil quedó en el olvido durante décadas.

Fue solo hasta 2018 cuando el paleontólogo Jeffrey Wilson Mantilla logró la financiación de una beca Fulbright para estudiar el fósil con el profesor Burbano y los demás científicos. Los investigadores limpiaron el hueso, le quitaron el yeso y el pegamento que le habían puesto hace décadas y descubrieron partes de la vértebra que en principio no se parecían a ninguna otra especie. “Pudimos visualizar mejor las delicadas láminas óseas que interconectan la columna vertebral, las articulaciones intervertebrales, las articulaciones de las costillas”, explica Mantilla en un comunicado de prensa de la Universidad del Norte.

Los científicos, entonces, crearon un modelo tridimensional mediante fotogrametría con las impresiones en 3D de la vértebra que realizaron en la Universidad del Norte y en la Universidad de Michigan. Los modelos tridimensionales de la vértebra son de libre acceso en el Repositorio en línea de fósiles de la Universidad de Michigan. Fue justo en ese proceso de limpieza que los científicos descubrieron que el fósil tenía características morfológicas únicas, que lo diferenciaban de las demás especies descritas, y que decidieron tratar de ubicar el lugar donde el viejo geólogo petrolero había encontrado el hueso.

Siguiendo el rastro de un antiguo mapa

Daniel Raad recuerda que en 1943 los geólogos de la petrolera dibujaron un mapa a mano en el que mostraban la localización del fósil y la profundidad en que lo habían encontrado. “Lo que hicimos fue una superposición con ese mapa y un mapa actual para ir a la localidad donde fue encontrada la vértebra”. Con la guerrilla en armas no habrían podido ir. “Ahí se levantó una columna estratigráfica con el fin de identificar la capa de dónde provenía la vértebra”, cuenta Raad. El científico explica que dentro del fósil todavía se conservaba sedimento y que eso les ayudó a encontrar la capa donde estaba originalmente la vértebra. “Allí encontramos restos de hojas y troncos fosilizados, lo que concuerda con un ambiente de alto potencial de preservación, es decir, dónde se pueden encontrar muchos fósiles”.

De acuerdo con Raad, los fósiles de la vegetación encontrados cerca a la vértebra revelan que el Perijasaurus lapaz “vivió en un área boscosa ribereña de bajas pendientes”. Raad y Rincón coinciden en la relevancia científica del hallazgo, no todos los días se descubre para la ciencia una nueva especie de dinosaurio, y menos en Colombia. Las intensas temperaturas y las lluvias constantes de la región han hecho que la conservación de los fósiles en buen estado sea muy difícil. De hecho, en 1943, cuando fue descubierta la gran vértebra, esta era la evidencia de un saurópodo encontrada más al norte de América, la única por fuera de la Patagonia, Argentina. Hoy en día, casi 80 años después, lo sigue siendo.

“La importancia de este nuevo género y especie en el trópico”, dice Rincón, “es que nos permite entender un poco mejor el origen de los saurópodos, así como la raíz de los ancestros de aquellos saurópodos encontrados en rocas del Cretácico, en Argentina. Raad está de acuerdo y concluye: “La relevancia científica radica en que este nuevo dinosaurio nos ayuda a comprender cómo fue la evolución de estos grandes dinosaurios en los trópicos, una zona poco explorada”.

elpais.com

Evidencia fósil de un ave que comía fruta hace 120 millones de años

Expertos del Museo Field de Chicago han rastreado la primera evidencia fósil del consumo de frutas al comparar las formas del cráneo y el contenido del estómago de aves fósiles.   

El ave del Cretácico Jeholornis saca semillas de la fruta, ayudando a las plantas
frutales a conquistar el mundo. - ZHIXIN HAN AND YIFAN WANG.
El comedor de frutas más antiguo conocido fue un pájaro primitivo llamado Jeholornis que vivió hace 120 millones de años, y puede haber contribuido a la propagación de las plantas que dominan el mundo en la actualidad.   

"Esta es la evidencia más antigua de consumo de frutas en cualquier animal", dice Jingmai O'Connor, curador asociado de reptiles fósiles en el Museo Field de Chicago y coautor del nuevo estudio, publicado en eLife.

"Las frutas son un recurso increíble con el que todo el mundo está familiarizado, y las plantas que las producen están en todas partes, pero no siempre fue así. Este descubrimiento sobre cómo y cuándo las aves comenzaron a explotar este recurso podría ayudar a explicar por qué este tipo de plantas son tan dominante en nuestro paisaje actual".

"Las aves son importantes consumidoras de frutas en la actualidad y desempeñan un papel importante en la dispersión de semillas, pero hasta ahora no ha habido evidencia directa de consumo de frutas por parte de las aves tempranas, fuera del grupo de aves corona", dice Han Hu, investigador de la Universidad de Oxford y el primer autor del estudio. "Esto obstruye nuestra comprensión de los orígenes de esta importante interacción planta-animal".

El grupo corona de pájaros es el grupo que está vivo hoy, Neornithes, y sus ancestros directos. Pero otras aves comenzaron a evolucionar decenas de millones de años antes; el segundo pájaro más primitivo conocido era una criatura del tamaño de un cuervo de cola larga llamada Jeholornis. El tiempo entre el primer Jeholornis y el primer T. rex es casi el mismo que el tiempo que separa al último T. rex de los humanos modernos.

"El primer fósil de Jeholornis que se describió en 2002 tiene todos estos restos de plantas dispersos a su alrededor, parece que explotaron fuera de la cavidad del estómago", dice O'Connor. "Estos contenidos estomacales se identificaron superficialmente como semillas, por lo que la gente argumentó que estaba comiendo semillas. Luego, 17 años después, otros científicos sugirieron que no solo estaba comiendo semillas, sino frutas enteras, y solo las semillas conservadas, ya que son más difícil. En este estudio, queríamos averiguar si se alimentaba solo de semillas o de frutas".   

"Es importante aclarar entre estas dos hipótesis, ya que el consumo de frutas podría resultar en un mutualismo coevolutivo, mientras que el consumo de semillas no lo hace", dice Hu: comer frutas y defecar semillas sin triturar podría ayudar a las plantas a propagarse y evolucionar, pero si las semillas fueran trituradas y digerido, eso no ayudaría a las plantas.

Resolver este misterio requirió que Hu examinara docenas de especímenes de Jeholornis en el Museo de la Naturaleza Shandong Tianyu de China. Seleccionó el que tenía el cráneo mejor conservado y lo escaneó en el Sincrotrón Australiano de la Organización Australiana de Ciencia y Tecnología Nuclear (ANSTO), Melbourne, Australia.

El escaneo reveló que el cráneo de Jeholornis tiene muchos rasgos que se parecen más a los de un dinosaurio que a los de un ave moderna (las aves modernas son el único grupo superviviente de dinosaurios). Sin embargo, el cráneo tenía algunas características en la boca y el pico, como dientes reducidos, que están presentes en las aves modernas, características que podrían insinuar una dieta "moderna" que incluía frutas.

europapress.es