miércoles, septiembre 07, 2011

Paleontología, genética y embriología chocan la mano…y los dedos

La Paleontología cuenta con los fósiles para estudiar los caracteres morfológicos (anatomía) y determinar las relaciones de parentesco entre los organismos que vivieron en el pasado. La Zoología hace lo mismo con los organismos actuales y tiene además herramientas como la genética y la embriología que no pueden aplicarse al estudio de los fósiles. Esto complica a veces las relaciones entre unos y otros investigadores. Los paleontólogos tenemos las llaves del pasado, pero a veces resulta difícil sabe a qué cerradura corresponden. A los genéticos les falta la perspectiva del tiempo y desconocen el registro fósil. Un ejemplo clásico en la diferencia de información que nos daban los fósiles y la embriología son los dedos de las aves. Desde hace años ha habido una polémica por saber cuales eran los dedos de las aves y su homología con los de otros tetrápodos.

Un nuevo estudio publicado en Nature ha desvelado el misterio, que no era tal, ya que los resultados de las dos ciencias parece que estaban en lo cierto. Se trata de una noticia de las que nos gusta destacar porque demuestra que la ciencia no tiene puertas, simplemente hay que aprender a abrirlas y escuchar.
Los caracteres morfológicos son el resultado de la expresión de los genes del desarrollo. En su trabajo, Wang Young, Xue y Wagner utilizan el transcriptoma para identificar las homologías (entendiendo que la homología está ligada a la continuidad en la expresión de los genes reguladores) entre los dedos de las alas de las aves y los de la mano del resto de los vertebrados.

La embriología identifica los tres dedos del ala como II, III y IV (ver figura, los dedos están numerados con dígitos romanos). La Paleontología sin embargo indica que son I, II y III, es decir hasta ahora el desacuerdo estriba en que la Paleontología dice que el ala de las aves tiene pulgar, la embriología sin embargo, que el pulgar se pierde. Al comparar el transcriptoma de mano y pie los autores encuentran unidad entre el dedo I de la mano y del pie, incluso aunque el dedo I del ala se desarrolla a partir de una posición II durante su desarrollo embrionario. Para probarlo identifican también dos genes marcadores del dedo I.
La conclusión de este trabajo es que el dedo I de la mano de los tetrápodos (todos los vertebrados terrestres con manos y pies) y el dedo I del ala de las aves son homólogos, o lo que es igual, son lo mismo. Sin embargo, no hay una correspondencia tan clara con el resto de los dedos.

La referencia completa es: Zhe Wang, Z., Young, R.L., Xue, H. & Wagner, G.P. 2011. Transcriptomic analysis of avian digits reveals conserved and derived digit identities in birds. Nature, doi:10.1038/nature10391.

martes, septiembre 06, 2011

Menudos mordiscos, los de los dinosaurios coreanos


Los huesos de dinosaurios suelen tener marcar de dientes en su superficie, suelen ser pequeñas hendiduras que se interpretan como resultado de los mordiscos realizados por los predadores y/o por carroñeros. Hace unos años describimos un ejemplo bien bonito de la marca de un mordisco en una vértebra caudal de un hadrosaurido de la localidad de Arén (Huesca). Lo que acaba de publicar en la revista holandesa Paleo 3 son las marcas de mordiscos realizadas por dinosaurios terópodos sobre un saurópodo encontrado en Corea.

La gran parte de las marcas de mordiscos de terópodos encontradas en dinosaurios suelen ser puntuales y escasas en surcos. Esto viene a indicar un comportamiento de predador, más que de carroñero. Sin embargo, hay grupos de terópodos gigantes como los tiranosáuridos que para algunos autores serían carroñeros. Hay pocas evidencias en el registro fósil que nos den pistas sobre el comportamiento, y una de ellas es precisamente los marcas en forma de surco encontradas en los huesos. Para el investigador coreano In Sung Paik los grandes surcos encontrados en las vértebras caudales de un saurópodo del Cretácico Inferior de Corea que se ven en la fotografía, son una de esas evidencias.
Se trata de surcos profundos, de un tamaño similar y un patrón paralelo. Se trata de los surcos producidos por un mordisco más grandes que se han descrito en el registro fósil.

Para Paik y colaboradores es una evidencia que un terópodo carroñeo sobre la carcasa de un saurópodo muerto. Des esta manera se aprovechaba por completo de la materia blanda situada junto al hueso. Además de estas grandes marcas, los huesos tienen marcas de menor tamaño, lo que indica que terópodos de diferentes tamaños se aprovechaban de la misma carcasa, de una manera similar a como lo hacen los mamíferos carnívoros actuales.

La referencia completa es: Paik, I.S., Kim, H.Y., Lim, J.D., Lee, Y.I. 2011. Diverse tooth marks on an adult sauropod bone from the Early Cretaceous, Korea: implications in feeding behaviour of theropod dinosaurs. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 309, 342-346.

jueves, septiembre 01, 2011

El primer Achelense

Especialistas en el estudio de la talla de la piedra distinguen diferentes modos de confeccionar la industria lítica a los que llaman tecnocomplejos. El más antiguo y sencillo del registro arqueológico recibe el nombre de Olduvayense (o Modo I). Fue nombrado así por Louis Leakey en un homenaje a la Garganta de Olduvai, la localidad tanzana donde encontró este tipo de industria asociada a fósiles de la especie Homo habilis durante sus excavaciones en los años 50.

El olduvayense es una manera sencilla de tallar la piedra para obtener lascas, cuya manifestación más antigua procede del yacimiento etíope de Gona hace unos 2’5 millones de años. El siguiente tecnocomplejo en la historia de la humanidad se denomina Achelense (o Modo II), en honor de la población francesa de Saint-Acheul, y presenta una mayor complejidad técnica. Está caracterizado por la presencia de herramientas de gran formato talladas bifacialmente, como son las hachas de piedra y los hendedores.

El achelense más antiguo conocido hasta ayer procedía de los yacimientos de Konso Gardula, en Etiopía, y de Olduvai, en Tanzania y estaba datado en alrededor de 1’6 millones de años de antigüedad. La especie humana artífice del achelense es
Homo ergaster (también denominada Homo erectus africano), que apareció en África hace casi 1’8 millones de años, lo que indicaba la existencia de un periodo de unos 200.000 años en los que H. ergaster fabricaba exclusivamente herramientas de Modo 1.

Pues bien, este jueves 1 de septiembre un equipo de científicos estadounidenses y franceses encabezado por Cristopher, J. Lepre publica en Nature los resultados de un estudio efectuado en el yacimiento de la Formación Nachukui denominado Kokiselei 4, en la ribera occidental del Lago Turkana (Kenia). Allí se ha encontrado un extraordinario conjunto de herramientas líticas típicamente achelenses asociadas con una variada fauna entre la que destaca el hipopótamo de gran tamaño
Hippopotamus gorgops. Esta asociación ha sido datada por magnetoestratigrafía en alrededor de 1’78 millones de años. La precisión de la datación, se debe a la afortunada circunstancia de que el final del subcron Olduvai se produjo una serie de rápidas excursiones magnéticas que proporcionan una fina escala magnetoestratigráfíca para esa época.

Este descubrimiento hace coincidir la fecha de aparición del achelense y la de H. ergaster y refuerza la idea de que el achelense era el tecnocomplejo propio de H. ergaster, mientras que el olduvayense sería el característico de H. habilis. En esta línea, no parece probable que hubiera poblaciones de H. ergaster que solo fabricasen herramientas de tipo olduvayense. Fuera de África, es el yacimiento georgiano de Dmanisi el que contiene el registro más antiguo de fósiles humanos. La industria que se encuentra asociada a dichos fósiles humanos es de tipo olduvayense y el conjunto está datado entre hace 1’85 y hace 1’78 millones de años.

Para algunos autores, los fósiles de Dmanisi corresponderían a una población de
H. ergaster que habría salido de África antes de la invención del achelense, cuando se pensaba que había aparecido hace unos 1’6 millones de años. Otros investigadores, en cambio, sostenían que los humanos de Dmanisi correspondían a un tipo humano más primitivo y afín a H. habilis, al que habían denominado como H. georgicus. Los nuevos datos, que envejecen sustancialmente el origen del achelense, refuerzan la idea de que la primera salida de África, representada por los fósiles de Dmanisi con su industria olduvayense, no pudo producirse por H. ergaster sino que tuvo que estar protagonizada por un homínido del tipo de H. habilis.

Referencia completa:
Christopher J. Lepre, Hélène Roche, Dennis V. Kent, Sonia Harmand, Rhonda L. Quinn, Jean-Philippe Brugal, Pierre-Jean Texier, Arnaud Lenoble & Craig S. Feibel (2011). “An earlier origin for the Acheulian.” Nature 477, pp. 82–85.