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8.8.10

Las novedades de Ardi

Leída esta entrevista a Tim White y visto este excelente documental sobre Ardipithecus Ramidus, las sorpresas son importantes:






















  • Ardi, un bípedo de 4,4 millones de años (datación muy precisa), tenía el pie prensil.
  • Vivía en un hábitat de parches de bosque denso rodeados de sabana. Al menos, los restos de esta especie hallados en la localidad de Aramis, parece que bastante bien documentada, dan ese perfil medioambiental.
  • No hay evidencias en las manos y muñecas de que proceda de un antecesor que andara sobre los nudillos.
  • Curiosa la hipótesis del transporte de comida como motor del bipedismo.



Agradecimientos: La Nueva Ilustración Evolucionista, que va convirtiéndose en un fascinante archivo de entrevistas de primer orden sobre evolución.
Si se desea ver los vídeos en inglés, ir a Mundo Neandertal.

14.4.08

Fósiles-Guía naturales y culturales


Si te tropiezas un trilobite, ya sabes que el estrato del que ha salido es Paleozoico, entre 542 y 299 millones de años. Los trilobites se extienden durante todo este periodo y, como su distribución geográfica fue muy amplia, han sido una herramienta muy útil para datar de forma relativa un estrato. Si, por el contrario, lo que te encuentras es un amonite, el nivel del que procede data de entre 459 y 65 millones de años.
Estos son dos ejemplos de lo que se llama fósil-guía, o fósil director (en inglés
index fossil). Los trilobites, los ammonites o los graptolitos silúricos son de los más conocidos. Pero hay muchos.
¿Qué es lo que diferencia los fósiles-guía de los otros? En realidad, sólo es una cuestión de frecuencia y de mayor conocimiento. Los fósiles-guía más usados suelen tener una amplia distribución geográfica, los conocemos muy bien y tenemos su extensión cronológica bien delimitada. Cuanta más corta sea su existencia, más concreta será la fecha relativa que proporcionen. Pero cualquier fósil puede servirnos de fósil-guía en mayor o menor grado. De hecho, conforme vamos completando el mapa estratigráfico, se van añadiendo más fósiles de referencia. Por ejemplo, los roedores del Terciario y del Cuaternario, gracias a su rápida tasa de cambio y a su abundante presencia, se han convertido en excelentes marcadores cronológicos en las últimas décadas. Fue un roedor cuaternario, Mimomys savini, el que en su día dio la clave de la gran antigüedad del nivel TD6 de Atapuerca, situándolo por debajo de los 500.000 años, datación confirmada más tarde.

En el actual estado de conocimientos, tenemos un contexto estratigráfico mundial cada vez más comp
leto en el que ubicar cronológicamente cada hallazgo. Incluso los organismos que a veces pomposamente se han llamado "fósiles vivientes" por parte de algunos medios de comunicación (que no por la comunidad científica), como cocodrilos, celacantos y demás, que parecen resistirse a la extinción, tienen su fecha de aparición, lo que nos marca el límite inferior de su duración temporal.

Fósiles-guía culturales

¿Tienen los arqueólogos un instrumento metodológico similar al que emplean los paleontólogos? Pues sí. Los arqueólogos también tienen sus hallazgos de referencia, sus fósiles-guía culturales.
Si nos encontramos un fragmento de cerámica cardial, tendremos mucha probabilidad de que la pieza proceda de una fase muy concreta del Neolítico, en la que se puso de moda en el sur de Europa imprimir la cerámica con diseños de una determinada concha de un berberecho llamado Cardium, y no con otra. Si encontramos un bifaz, probablemente el contexto original de la pieza será paleolítico. Y si nos tropezamos con una lata de Coca-cola, podemos estar seguros de que procede de la época en que los Estados Unidos de América dominaban la Tierra. Y así sucesivamente.
En el Paleolítico son tan importantes los útiles directores, que ayudan a caracterizar cada cultura por su simple presencia. En la mayoría de ocasiones, los útiles directores son más definitorios que cualquier aproximación estadística en base a la frecuencia del tipo de útiles líticos. Son los homólogos de los holotipos con que se sirven los biólogos para definir las especies. Por ejemplo, un bifaz típico, o Modo II, podría servir como holotipo del achelense. Lo que ocurre que, en evolución cultural, la flexibilidad es mucho mayor y, por tanto, la clasificación más difusa.

Cuanto más elaborado es un artefacto, más definitorio es. Y, normalmente, más moderno. Por ejemplo, si encontramos un simple canto tallado, podría ser una pieza del paleolítico inferior, pero también podría ser una pieza mucho más moderna, pues las piedras han sido profusamente empleadas como útiles mucho después del paleolítico. Mientras que si lo que nos encontramos es un hacha pulimentada, la probabilidad de que sea neolítica (fue en el Neolítico cuando se impusieron estos instrumentos), y de que acertemos en nuestra predicción, es mucho mayor. Y si encontramos la lata de Coca-Cola, la precisión se dispara al alza.

Este mismo hecho también se da en paleontología. Si encontramos una bacteria fósil, seguramente no sería un buen marcador temporal. Pero si lo que encontramos es un sofisticado mamífero, la ubicación temporal es mucho más precisa. Estamos ante fenómenos similares. Creo que se puede enunciar una ley general que sería:

Dado que la evolución biológica y la cultural siguen un mismo proceso de aumento de complejidad, en general, cuanto mayor sea el grado de complejidad, tanto genética como cultural, tanto de un fósil como de un artefacto, más reciente será, y mayor probabilidad de acertar en su localización temporal.

No se trata de una ley lineal o universal, porque puede haber excepciones en el corto plazo. En la evolución de las especies, tras episodios de extinciones masivas, hay una reducción de la complejidad momentánea, que posteriormente se ve subsanada, al menos en la Tierra y hasta ahora, por una radiación que ocupa los nichos ecológicos vacíos. Y en evolución cultural, después de grandes desastres, también. Pero con el tiempo generalmente se recuperan y se superan los niveles iniciales.

En resumen, algunos de los principales métodos que empleamos para estudiar la evolución biológica también sirven para la cultural. Lo que delata que estamos ante un mismo fenómeno, aunque se manifiesta de forma diferente. En la evolución biológica es la información genética la que se combina, mientras que en la evolución cultural son las ideas. Hay diferencias, por supuesto, y eso es lo que iremos dilucidando. Pero hay que ser conscientes de las enormes similitudes, porque ambas evoluciones consisten, básicamente, en reproducción y selección de información.


Imagen 1: Trilobite Walliserops trifurcatus , del Devónico de Marruecos, entre 385 y 359 millones de años.

Imagen 2: Canto tallado del nivel TD6 de Gran Dolina (Atapuerca, España), datado en unos 780.000 años.

Imagen 3: Bifaz lanceolado del nivel TG10 de Galería (Atapuerca, España), datado en 350.000 años.

23.7.07

¿Y cómo llegaron a Atapuerca?

Diente de la sima del Elefante

La campaña de este verano en Atapuerca ha proporcionado el resto homínido más antiguo hasta ahora del riquísimo yacimiento burgalés. Se trata de un diente hallado en la Sima del Elefante, noticia comentada aquí.
Se le ha datado en 1,2 millones de años. Muy antiguo, sí, pero no el resto homínido más antiguo hallado en Europa. Titulares rimbombantes del tipo "El Primer Europeo nació en Atapuerca" y afines, que parece que venden mucho, no son correctos. Como si fosilizara todo bicho viviente. O como si encontráramos todo lo que fosiliza. Y se olvidan de Dmanisi, con dataciones de 1,7 millones de años. Si bien es cierto que Dmanisi está lindando con Asia, estrictamente hablando es Europa (aunque geográficamente no habría que hablar de Europa o Asia, sino de Eurasia).

La hipótesis más extendida del poblamiento de Europa (o, al menos, una primera oleada) aboga por la la colonización desde el extremo oriental de Europa (Dmanisi sería una prueba de ese recorrido) a través del centro y Sur de Europa. Desde luego, tiempo hubo, desde los 1,7 millones de años de Dmanisi hasta 1,2 millones de la Sima del Elefante. Pero, si fuera así, la península Ibérica sería el último lugar de Europa occidental en colonizarse. Y sucede exactamente lo contrario. Así pues, hay dos posibilidades :

1.- O bien en toda la extensión europea no se han encontrado aún fósiles similares que irán apareciendo con el tiempo...
premolar de la sima del elefante
2.- O bien los homínidos llegaron a Europa a través del sur de la Península Ibérica, es decir, del estrecho de Gibraltar.

¿Tan pobre es Europa en yacimientos más antiguos del millón de años? ¿O tan ineficaces han sido los paleoantropólogos y arqueólogos en encontrarlos?
Mientras no aparezcan restos escalonados cronológicamente desde Africa oriental a través de Europa oriental y central, -como sucede con claridad meridiana con la dispersión del neolítico- la explicación más probable es el cruce del estrecho de Gibraltar desde el Norte de Africa.

Esta postura se ve reforzada por la detección de fauna norteafricana en Venta Micena (Orce) :

"En Venta Micena se han descubierto fósiles de mamíferos que se conocían sólo en África hasta su hallazgo en este yacimiento granadino, que con posterioridad han sido identificados en otros yacimientos ubicados en Grecia y Georgia. La lista de grandes mamíferos africanos que emigran hacia Eurasia hace 1,8-1,6 millones de años está constituida, provisionalmente, por las siguientes especies: el félido con dientes de sable Megantereon whitei, la hiena gigante Pachycrocuta brevirostris, el hipopótamo Hippopotamus antiquus, un équido primitivo similar a las cebras de Grevy que habitan hoy día en las planicies etíopes, Equus altidens, un gran cercopitécido de hábitos terrestres, Theropithecus oswaldi, el hombre (Homo sp.) y, probablemente también, el perro salvaje Canis (Xenocyon) falconeri."

Aunque es una lista provisional, según confiesan los autores, y los fragmentos atribuidos a Homo no están admitidos mayoritariamente, da indicios de que la expansión homínida en Europa fue acompañada por otros muchos taxones. Veremos si se confirma.
Y también apoya la tesis del cruce desde el Norte de Africa la industria lítica indiscutida en los yacimientos del área de Orce (Fuente Nueva-3 y Barranco León-5), con dataciones muy por encima del millón de años.

Sin quitar ningún mérito a Atapuerca -que los tiene todos-, a la luz de las informaciones actuales, hasta allí probablemente llegaron por el Sur.



Foto 1: Investigadores de Atapuerca mostrando el diente de la Sima del Elefante.
Foto 2: Premolar de la Sima del Elefante.

19.3.07

F. Clark Howell (1925-2007). In memoriam

F. Clark Howell, Omo, 1973(fotografía de H. Wesselman)
No me gustan las esquelas. Pero como era una persona que venero, y no veo que ningún blog en castellano hable de ello -a diferencia de las numerosas referencias en inglés-, lo haré yo.

Ha fallecido F. Clark Howell. Tenía 81 años. Tuve la ocasión de conocerle, y me pareció fascinante su visión crítica, su amplitud de intereses y la profundidad de sus conocimientos.
Desde 1970 ejercía de profesor de antropología en la Universidad de Berkeley (California
). Llevó a cabo investigaciones en China, Turquía, España (precisamente en Torralba y Ambrona, recientemente mencionados en este blog), Tanzania, Etiopía, Sudáfrica, y Kenia. En la foto está en uno de los yacimientos del río Omo, en el sur de Etiopía, donde estuvo excavando desde 1968 a 1973. Fue en este periodo y en estos yacimientos cuando estableció el estudio multidisciplinar como base de la moderna paleoantropología.

Sus trabajos contribuyeron a extender el pensamiento evolutivo. Y fue pionero en desarrollar esos enfoques multidisciplinares
imprescindibles para conocer el origen y evolución del hombre y de cualquier otro ser vivo. Su pérdida es irreparable, pero su legado es amplio y consistente.

9.3.07

Ladillas ancestrales


Uno de los argumentos para encuadrar al hombre en el grupo de los primates es la gran similitud de las enfermedades que padecen los primates y los humanos, y también que compartimos parásitos muy parecidos.


Tipos de ladillasRecientemente se ha llevado a cabo un estudio (1) en el que se evidencia la proximidad genética entre las ladillas exclusivas del hombre (Pthirus Pubis) y las exclusivas del gorila (Pthirus gorillae). Mucho más incluso de lo esperado. Mientras que la separación entre humanos y gorilas se remonta a entre 7 y 9 millones de años -que es cuando vivió nuestro último antepasado común-, la separación entre ambas ladillas es mucho más reciente, unos 3,3 millones de años. Esta conclusión se alcanza tras estudiar genéticamente las ladillas y ver que sus diferencias son mucho menores de lo previsto.

Un fragmento de la noticia: "El ser humano es el único animal cuyo cuerpo sirve de huésped para dos tipos de parásitos muy similares que no conviven en ningún otro animal: los piojos en la cabeza y las ladillas en el pubis. «Ambas especies compiten entre sí. Por eso no pueden convivir», explica Reed desde el Museo de Historia Natural de Florida, donde trabaja como conservador de mamíferos. Los piojos se quedaron con los chimpancés y las ladillas con los gorilas. Por esa época, hace 3,3 millones de años, el hombre había empezado a perder el pelo del cuerpo y eso puso suficiente distancia entre los parásitos como para que las dos especies pudieran chuparle la sangre al mismo individuo sin molestarse entre ellas".

¿Cómo se intercambiaron tanto tiempo nuestros ancestros y los gorilas las ladillas? Las ladillas no pueden saltar ni desplazarse mucho, así que tuvo que haber algún tipo de contacto. Según el estudio, fueron los humanos quienes se contagiaron de la ladilla del gorila, y no al revés. Hay varias posibilidades de contagio:

1.- Contacto sexual entre nuestros ancestros y los gorilas. Pensad que entonces no diferían tanto ;) (censores chinos, ya tenéis más argumentos para bloquear el blog, si eso es cierto y ése es el motivo :( ).

2.- Caza o carroñeo entre ambos linajes. Si fuera ésta la explicación correcta, lo más probable es que fueran los antecesores humanos quienes cazaran o carroñearan a los gorilas, puesto que no se conocen costumbres cazadoras o carroñeadoras en gorilas, y sí en nuestros ancestros.

3.- Parasitación a través de lugares comunes y de lechos. Ésta es la hipótesis más probable según los autores del estudio. Los gorilas pasan las noches en camas hechas con ramas, excelente lugar para que las ladillas esperen el próximo anfitrión.

Desde luego, la opción 3 me parece la más consistente, aunque aún no se puede descartar ninguna de las otras dos. Como el hábitat de los gorilas es selvático, forzosamente nuestros ancestros, o algunos de ellos al menos, tenían que compartir este hábitat, aunque fuera esporádicamente. Así, la adaptación a la sabana abierta no es un escenario que permita compartir ladillas entre gorilas y nuestros ancestros, puesto que en la sabana no hay gorilas. Al menos ahora. Lo que sugiere que el abandono de la selva húmeda fue posterior a esos 3,3 millones de años. Entonces dejamos de tener contacto geográfico, y las ladillas empezaron a diverger.

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(1) David Reed y colaboradores (vía Newscientist).



14.1.07

Vostok, el lago fósil


Un lago es una isla de agua. Suelen estar aislados del resto de lagos, así que las formas de vida que alojan suelen ser peculiares e interesantes.

Imaginemos un inmenso lago de agua dulce. Hace unos 15 millones de años, el lago desciende de latitud, hacia el polo Sur, cabalgando sobre la placa tectónica antártica. El frío empieza a aumentar. De manera que las nevadas aumentan su frecuencia, enterrando al lago en un gran sarcófago de 4 kilómetros de espesor. La presión de los hielos, el calor geotérmico o el cubrimiento rápido -aún no se sabe con certeza- evita que el lago se congele. La única parte helada es la superficie. Pues este lago existe. Se descubrió hace unos 30 años, y se le nombró lago Vostok por hallarse bajo la estación rusa homónima. Pero no fue hasta principios de los 90 cuando, a través de estudios sísmicos y mediciones por satélite, fue evidente la grandiosidad del lago. Ahora sabemos que es de dimensiones comparables al lago Ontario. Mide unos 250 km. de ancho por 50 de largo. Su profundidad media es de unos 500 metros, y podría abastecer el suministro dulceacuícola del área de Londres durante 5.000 años.

De hecho, no es el único lago antártico. Se calcula que hay otros 150 lagos cubiertos por los hielos antárticos. Pero el lago Vostok es el mayor. Su oscuridad es absoluta. Si esas aguas contienen vida, su cadena trófica no estará basada en la fotosíntesis. Se maneja la hipótesis de que la base de la cadena de nutrientes se sostenga en fuentes de energía geotérmica. Y es probable que esa vida haya evolucionado de forma separada del resto de la biosfera durante mucho milenios. Hay indicios recientes de que puede haber corrientes subterráneas que fluyan entre los lagos, así que el grado de aislamiento puede no serlo tanto. O puede que ese aislamiento respecto al océano antártico disponga de más superficie -las redes de canales citadas- por la qu
e extender sus formas de vida.

¿Qué nos vamos a encontrar allí? En las perforaciones se ha llegado hasta 3.623 metros, profundidad equivalente a 420.000 años. A unos escasos centenares de metros por encima de la superficie lacustre. Se apunta que el lago pudo quedar sellado entre 500.000 y más de un millón de años. En las muestras de hielo extraídas han aparecido microbios, sugiriendo que proceden de la vida que acoge el lago (desconozco si se ha hecho alguna atribución específica de esas muestras de vida).

Se sabe también que el contenido de oxígeno en las aguas del Vostok es muy alto. Esto, junto al aislamiento de milenios, puede dar resultados sorprendentes. La NASA, entre otros colectivos científicos, está a la expectativa para tener más información de cómo puede desarrollarse la vida en entornos subglaciares, que tal vez pueda aplicarse a otros mundos, como al satélite joviano Europa, cubierto de hielo.

De momento, no se atreven a perforar hasta el mismo lago por dos motivos. Primero, porque existe un peligro de contaminación
biológica de microorganismos modernos. Y segundo, porque puede que la presión del agua provoque una fuga catastrófica de líquido hacia el exterior. Se está en proceso de resolver estos problemas. Apasionantes perspectivas ¿Verdad? Probablemente, fósiles vivos o formas inusuales de vida nos aguardan en el cofre del tesoro subantártico. Nunca hubiera imaginado que la Antártida fuera tan fascinante.

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Imagen 1: Localización del lago Vostok y sección del sondeo.
Imagen 2: Formas de vida microscópicas extraídas del sondeo a unos cientos de metros por encima de la superficie del lago.

Vía Digg/science y The Independent.

8.1.07

ADN volátil


Me entero vía Menéame de que se ha publicado un estudio por parte del Instituto Jacques Monod (CNRS, París) en el que se constata que las muestras de ADN de huesos recién excavados están en mucho mejor estado que el de aquellos huesos excavados hace más tiempo. La muestra del trabajo no es que sea muy amplia (se analizaron 250 ejemplares de diferentes antigüedades, desde hace 600 años hasta 50000 años atrás). Pero, además de los resultados generales, los investigadores constataron este hecho en un yacimiento concreto. El yacimiento datado en 3200 años está en el Norte de Francia, y de él se extrajeron restos de uro en dos campañas separadas por 57 años, en 1947 y en el 2004. Tras este lapso, el ADN se había degradado de forma considerable, hasta 50 veces, el equivalente casi a esos 3200 años de enterramiento.

El proceso de lavado y almacenamiento posterior de los restos disminuye la presencia de ADN detectable, cuenta la directora del proyecto, Eva María Geigl. Teniendo en cuenta la importancia cada vez mayor de los estudios paleogenéticos, esto obligará a preservar mejor los restos orgánicos que se extraigan a partir de ahora. Ahora bien, ¿Cómo se diluye ese ADN con el tiempo? ¿Y cómo se evitará la degradación?

5.6.05

Recuperado ADN del oso de las cavernas


Se ha conseguido secuenciar el degradado ADN nuclear de dos osos de las cavernas (
Ursus spelaeus) que vivieron en Austria hace 40.000 años, a pesar de que previamente se pensaba que sería irrecuperable. Esto supone el doble de antiguedad que las secuenciaciones de ADN hechas anteriormente.

Hasta ahora, recuperar ADN tan antiguo se consideraba imposible, debido a que se degrada rápidamente y es fácilmente contaminado con ADN posterior, como microorganismos del suelo o personas que manipulen el resto. La mayoría de los estudios con éxito se han hecho a partir del más abundante ADN mitocondrial, pero es menos informativo que el ADN nuclear. Excepcionalmente se ha recuperado ADN nuclear de menos de 20.000 años, preservado bajo condiciones de climas helados o desérticos. Pero se pensaba que no podría hacerse en otros ambientes como cuevas, que es de donde proceden la mayoría de restos paleolíticos.

Ursus spelaeus fue en el pasado común en Europa y Asia, y fue un competidor de los neandertales por habitar en las cuevas. Se extinguió hace 15.000 años.

Para conseguir estos resultados, se varió el método empleado hasta entonces. En vez de intentar aislar el ADN del oso, se secuenció todo el ADN, incluso el contaminado, y se comparó el resultado con ADN de perro, conocido pariente de
Ursus spealeus. A partir de ahora podremos acometer el estudio del ADN de animales contemporáneos del oso de las cavernas, entre ellos los neandertales, y conocer con más detalle su filogenia. El problema será que el ADN de los arqueólogos y del personal del laboratorio será una fuente fácil de contaminación, y de difícil discriminación respecto al neandertal.
Pero respecto al actual estudio del oso de las cavernas, no hay problemas de ese tipo de contaminación: "
Tenemos una estricta política de no emplear osos en nuestro equipo de secuenciación", bromea Eddy Rubin (Instituto del Genoma de Walnut Creek, California),uno de los responsables del estudio.


Fuentes: Nature y Newscientist.

25.3.05

Hallados tejidos blandos en el interior de un fémur de Tyrannosaurus Rex

Desde los inicios de la Paleontología, ésta se ha basado casi exclusivamente en fósiles, es decir, en material inorgánico que reemplaza al material orgánico original.
Las pequeñas excepciones hasta ahora han sido algunos restos orgánicos contenidos en ámbar, y algún material hallado en turberas o ambientes muy húmedos y sin oxigenación, lo que permitía su conservación en un estado bastante similar al original.


Ahora, en el yacimiento
Hell Creek de Montana (USA), los paleontólogos han hallado varios restos de Tyrannosurus Rex de unos 70 millones de años, enterrados bajo muchos metros cúbicos de rocas de gran dureza. La novedad consiste en que, en el interior de un fémur, han aparecido lo que parece ser restos de tejidos blandos del dinosaurio.

Cuentan en El Mundo que "Mary Higby Schweitzer y sus colegas del Museo de Ciencias naturales de las Rocosas descubrieron estos tejidos en la cavidad del tuétano del fémur de un ejemplar de T-Rex llamado MOR 1125, un tiranosaurio relativamente pequeño".

En la imagen A se ve una fotografía de la supuesta médula ósea, una vez separada de la matriz fósil. Se observa perfectamente al estirarla (en la flecha) que es un tejido flexible y resistente.

Si no se trata de una falsa pista, se va a desatar una locura a la búsqueda de tejidos blandos que puedan permanecer ocultos dentro de huesos compactos. Parece que la clave para la conservación de esos tejidos orgánicos podría estar en que el fósil no esté expuesto a una percolación de agua que favorezca la mineralización del hueso, es decir, la sustitución del material orgánico original.






La imagen I muestra el tejido del Tiranosaurio, en comparación con el de una avestruz (imagen J). En ambos se observa un patrón de ramificación similar, con las paredes de los vasos sanguíneos claramente delimitadas. Los puntos oscuros en I podrían ser los núcleos de las células. Aunque el material blando conservado no sea el mismo que el original, parece que ciertas estructuras se conservan, lo cual es ya un hecho sorprendente que puede ayudar a conocer mucho mejor la biología de estos dinosaurios. Pero parece difícil que el ADN se haya conservado en estado original.
A la vez que abre un campo de estudio totalmente nuevo y apasionante.

Más información: el excelente Blog Evolucionarios o en Pharyngula (en inglés)