Fósiles, para estudiar la corriente circumpolar antártica.

Fuente: Fósiles de peces y placastectónicas, claves para conocer los orígenes de la mayor corriente oceánica dela Tierra.

Dientes fósiles de peces recuperados del fondo del océano alrededor de Tasmania han arrojado nueva luz sobre los orígenes de la corriente oceánica más importante del mundo: la corriente circumpolar antártica (ACC).

Este fenómeno es el más grande del mundo de los océanos. Fluye hacia la derecha alrededor de la Antártida porque no hay masas de tierra en su camino y juega un papel muy importante en el mantenimiento de las grandes capas de hielo del continente helado, ya que mantiene las aguas oceánicas más cálidas a distancia.

Hasta ahora, había partes de esta corriente que eran conocidas y estudiadas en profundidad por los expertos. Sin embargo, sus inicios habían sido interpretados con múltiples teorías a lo largo de los años.

"Tasmania se separó de la Antártida hace 35 millones de años, creó la Tasmanian Seaway (el espacio de agua entre ambos) y durante mucho tiempo los científicos han pensado que la apertura de esta vía marítima activaba el inicio de la ACC, pero hemos descubierto que no es el caso", ha apuntado el autor principal, Simon Williams.

Según ha señalado, en esta investigación ha descubierto que la apertura de la vía marítima de Tasmania, por sí sola, no fue suficiente como para crear esta corriente. Para moverla fue necesario que el viento del oeste la llevara hacia el norte, ya que la vía marítima abierta estaba demasiado al agua a través de la vía marítima, y "comenzó la corriente oceánica más grande de la Tierra", ha apuntado el investigador.

Los dientes de fósiles de peces fósiles de diferentes capas de sedimentos depositados en el fondo del mar han permitido reconstruir la historia de muchos millones de años de la composición del agua de mar en los lugares cercanos a Tasmania. Los diferentes océanos tienen química distinta (isotópicamente hablando) y esta diferencia en el agua de mar se registra en los dientes de estos animales que se depositan en el fondo del océano.

Los científicos han explicado en el trabajo, que ha sido publicado por Nature, que los isótopos de los dientes conservan la composición del agua de mar en su momento de la muerte.

Así, los registros muestran cómo Tasmania formó una barrera entre los océanos Pacífico e Índico, pero a medida que se separó, el agua de ambos se comenzaron a mezclar, fluyendo primero desde el Pacífico hacia el Océano Índico, y luego desde el Océano Índico hasta el Pacífico, como todavía lo hace hoy.

Los expertos recuerdan que estos cambios en la circulación oceánica están relacionados con el clima global, y los científicos creen que esto puede haber jugado un papel importante en hundimiento de dióxido de carbono, lo que lleva a la estabilización del mundo “Nevera”.

La función principal de los dientes en forma de sierra del Tyrannosaurus rex, era desgarrar

Fuente: El Tyrannosaurus rex teníadientes en forma de sierra para desgarrar con facilidad

El Tyrannosaurus rex es conocido por su fama de depredador. Ahora, un estudio de científicos de la Universidad Mississauga (Canadá) ha descubierto que este dinosaurio, y sus compañeros terópodos, tenían una estructura dental única, con forma de sierra, que les permitía desgarrar con facilidad la carne de sus víctimas, incluso de aquellas de mayor tamaño.

La investigación, publicada en la revista Scientific Reports, ha determinado que este tipo de dentadura está ya presente en uno de los primeros ejemplares de la especie, Coelophysis.

Otros animales extintos tenían dientes que eran superficialmente similares, pero esta especie tenía tejidos especiales en el interior del diente, que fortalecía y mejoraba sus funciones. Las estrías profundas que presentaban, les convertían en órganos mucho más eficientes a la hora del masticado de huesos y en el rasgado de la carne de los animales más grandes.

El Tyrannosaurus poseía dientes de sierra. Imagen: Danielle Dufault

Para los expertos, esta ventaja sobre el resto de animales les permitió prosperar durante unos 165 millones años como temibles y supremos depredadores. El único reptil que vive en la actualidad que tiene la misma estructura dental superficial es el dragón de Komodo, originario de Indonesia. Una especie que también se alimenta de animales más grandes que él.

"Los dientes de animales están hechos de los mismos componentes básicos, pero la forma en que los bloques encajan entre sí para formar la estructura del diente afecta en gran medida la forma en que los animales procesa los alimentos", ha explicado la autora principal del trabajo, Kirstin Brink. A su juicio, "la complejidad oculta de la estructura del diente en terópodos sugiere que eran más eficientes en el manejo de presas de lo que se pensaba, lo que, probablemente, contribuyó a su éxito."

En el estudio, los expertos también encontraron que la formación única de los tejidos de los dientes de estos dinosaurios se desarrolló en respuesta a que estos carnívoros masticaran materiales duros. Y es que, no se han encontrado ejemplares con dientes rotos porque, a diferencia de los humanos, a los reptiles les crecen de nuevo los dientes durante toda su vida.

Brink y sus colegas utilizaron un microscopio electrónico de barrido (un poderoso microscopio) y un sincrotrón (un microscopio que permite al usuario entender la composición química de una sustancia) para hacer un examen y análisis a fondo de las rodajas de dientes de ocho terópodos carnívoros ocho, entre ellos el T. Rex, Allosaurus, Coelophysis y Gorgosaurus. Las muestras procedían de diversos museos, incluyendo el ROM, el Museo Canadiense de la Naturaleza en Ottawa, y el Museo Royal Tyrrell en Alberta.

Un diente humano de 560.000 años descubierto en Francia

Fuente: AFP- Descubren en Francia un diente humano de hace 560.000 años

Arqueólogos franceses han descubierto en Tautavel, en los Pirineos orientales franceses, el diente de un humano adulto que vivió hace unos 560.000 años, en lo que constituye un "gran descubrimiento", según el equipo de investigadores.

"Este gran diente de adulto, no sabemos si de hombre o de mujer, fue encontrado durante las excavaciones en un nivel de suelo del que sabemos que está datado entre 580.000 y 550.000 años, ya que hemos utilizado diferentes métodos de datación", ha explicado la paleontropóloga Amélie Viallet, de 39 años.

"Es un gran descubrimiento porque tenemos muy pocos fósiles humanos de ese periodo en Europa", ha comentado Viallet.

"Es la pieza del puzzle que nos faltaría para poder responder a una pregunta crucial: ¿procede el hombre de Neandertal, de 120.000 años, de una línea única?", ha añadido la paleontropóloga.

¿Que acabó con la Megafauna?

Fuente: ¿Quién acabó con lamegafauna? No fueron los humanos

Durante años, la actividad humana ha sido la principal sospechosa de la desaparición de cientos de especies a finales del Pleistoceno. Un nuevo trabajo apunta al verdadero culpable.

En los años 60, mientras estudiaba el registro fósil del continente americano, el paleontólogo Paul S. Martin se dio cuenta de que todos los animales de gran tamaño (a partir de 45 kg) desaparecían súbitamente al llegar una fecha. Hace aproximadamente 50.000 años osos gigantes, mamuts y otros grandes mamíferos fueron borrados paulatinamente de la faz de la Tierra por algún acontecimiento novedoso. Cuando otros científicos estudiaron la fauna de otros lugares, como Australia, el registro decía lo mismo. Canguros gigantes, leones marsupiales y pájaros de un tamaño descomunal, desaparecieron a partir de la misma fecha sin dejar rastro. Y en todos los casos la extinción coincidía con un hecho: la llegada de los primeros humanos a la zona.

Con todas estas pistas Martin y otros lanzaron la llamada hipótesis “Overkill” (algo así como “matanza excesiva”)  que atribuye la extinción de los animales más grandes al acoso de los primeros humanos con sus cacerías y la expansión de su territorio.  Pero el asunto no estaba ni mucho menos claros y otros científicos aportaron pruebas de variaciones climáticas y posibles causas de la extinción al final de la última glaciación. Ahora, un equipo de investigadores liderados por Alan Cooper presenta en la revista Science un estudio completo con datos genéticos y paleoclimáticos que intenta poner claridad al asunto y en el que el veredicto exculpa a los humanos.

El trabajo, que se basa en el análisis de restos genéticos de más de 50.000 años y los datos climáticos de los núcleos de hielo extraídos de Groenlandia, entre otras fuentes, y muestra una relación cercana entre la desaparición de los grandes animales del Pleistoceno y rápidos episodios de calentamiento en los periodos llamados "intersticiales" (fases regulares de ascenso de la temperatura). Aún así, reconocen que este cambio climático pudo hacer más vulnerables a las grandes especies y que el "acoso" de los humanos tuviera cierto papel en su desaparición, pero desde luego no fue el factor determinante.

Alan Cooper, autor del estudio

El estudio se enmarca dentro de un especial de la revista Science sobre los avances en el estudio de ADN antiguo gracias a la simplificación de las técnicas. La capacidad para estudiar  el material genético de forma generalizada está sirviendo para repensar muchas de las ideas que teníamos sobre los humanos del pasado, incluida su hibridación con los neandertales, para conocer mejor su dieta, forma de vida y las enfermedades que los acosaban. Catapultando a la paleogenética, dicen en Science, a una edad de oro.

Referencia

• Abrupt warming events drove LatePleistocene Holarctic megafaunal turnover. Alan Cooper, Chris Turney, Konrad A. Hughen, Barry W. Brook, H. Gregory McDonald, Corey J. A. Bradshaw. Science DOI: 10.1126/science.aac4315

Los errores del “Reloj Molecular” para fechar edad de fósiles

Fuente: Paleontólogos demuestranerrores de método para calcular la edad de fósiles de plantas

Tras examinar restos fosilizados de casi veinte especies de plantas de la Patagonia, constataron que los “relojes moleculares” o análisis de ADN subvaloran su antigüedad.

El llamado “reloj molecular”, método utilizado para determinar la antigüedad de animales y plantas que habitaron la Tierra, en realidad “adelanta” hasta decenas de millones de años y puede indicar una edad mucho más joven de la verdadera. Según informó la Agencia CyTA-Instituto Leloir.

Así lo revelaron paleontólogos de Argentina y de Estados Unidos, quienes señalaron que los resultados contribuyen a aclarar una controversia acalorada entre los especialistas de las ciencias naturales.

La técnica del “reloj molecular” estima la antigüedad de un grupo de seres vivos a partir de las modificaciones que sufrió el ADN de las especies que lo componen. Históricamente, el método había sido acusado de “atrasar”: indicar, por ejemplo, que una planta apareció hace 70 millones de años cuando el registro fósil señala que apenas tiene 10 millones de años.

Pero en los últimos años, con las mejoras del procedimiento, el desajuste cambió de sentido: los relojes moleculares comenzaron a obtener edades más jóvenes que las evidenciadas por los restos fosilizados.

Ahora, un equipo del Museo Paleontológico Egidio Feruglio (MEF) de Trelew, en Chubut, y del Departamento de Geociencias de la Universidad de Pensilvania, en Estados Unidos, aportó pruebas contundentes de que los relojes moleculares, en efecto, “adelantan”.

Para llegar a esa conclusión, los científicos estudiaron fósiles de 19 linajes de plantas cuya antigüedad estaba bien establecida. Y comprobaron que los estudios basados en análisis de ADN “rejuvenecían” las especies. Por ejemplo, araucarias de más de 150 millones de años tenían, según los cálculos de esa metodología, sólo 40 millones de años.

“La edad de los fósiles era mucho más antigua para un grupo que lo sugerido por sus moléculas de ADN”, señaló el doctor Ignacio Escapa, especialista en paleobotánica del MEF y primer autor del trabajo publicado en la revista “New Phytologist”.

De todas maneras, Escapa destacó que los relojes moleculares han avanzado “y es posible que en el futuro puedan reducir estos sesgos”.

Asimismo el investigador del CONICET explicó que la vía convencional y más precisa que se emplea en la actualidad para determinar la edad de los fósiles se basa en las dataciones radiométricas. La más conocida es la del carbono 14. Esta técnica se usa para datar sucesos relativamente recientes (hasta 60 mil años, aproximadamente). Para la datación de fósiles, de mucha más antigüedad, se usa el mismo método, pero con pares radioactivos como el Potasio-Argon o Plomo-Uranio, que permiten dataciones de sucesos de millones de años, publicó la Agencia CyTA-Instituto Leloir.

Hallan ecosistema con 4000 especies en la Antártica

Fuente:  No es un continente muerto: Hallan ecosistemacon 4000 especies en la Antártica

Estas especies viven en un lago subterráneo, bajo una capa de hielo de más de 800 metros de grosor, espacio al que la luz y el aire no han llegado en millones de años.

Los hielos de la Antártida esconden vida en abundancia. Esa es la conclusión del trabajo de la expedición norteamericana Wissard (Whillans Ice Stream Subglacial Access Research Drilling), formada por investigadores de varias universidades y que esta semana se dio a conocer a través de la revista Nature.

Bajo una capa de hielo de más de 800 metros de grosor, los científicos encontraron todo un ecosistema viviendo en un lago subterráneo al que la luz y el aire no han llegado en millones de años.

Las formas de vida descubiertas corresponden a microorganismos unicelulares que para subsistir convierten amoniaco y metano en energía. La mayor parte de estos organismos pertenecen al dominio de las Arqueas, en el que se encuentran los seres vivos más antiguos del planeta. La investigación tiene implicancias para la búsqueda de vida en otros ambientes extremos, tanto en la Tierra como en otros mundos del Sistema Solar, consigna ABC.es.

John Priscu, profesor de la Universidad de Montana y jefe científico de la expedición Wissard,detalló en este sentido que “ahora podemos probar al mundo de forma inequívoca que la Antártida no es un continente muerto”. Y es que el estudio aporta las primeras pruebas directas de que la vida es capaz de resistir en las más duras condiciones del ambiente subglacial.

Brent Christner, otro de los autores del estudio, afirma que se trata de la primera prueba definitiva de que bajo la capa de hielo antártico “no solo hay vida, sino ecosistemas activos que hemos estado buscando durante décadas. Con este trabajo damos un golpe sobre la mesa y afirmamos: ‘Sí, teníamos razón’”.

En todo caso, Priscu afirma no sentirse sorprendido por este hallazgo, lo que si lo sorprendió son los detalles del descubrimiento, especialmente de cara a la forma de funcionar de estos organismos, sin luz solar y a temperaturas muchos grados bajo cero, y al hecho de que la mayoría de ellos, tal y como revelan los análisis de ADN, sean Arqueas, es decir, uno de los tres dominios principales de la vida. Los otros dos son Bacteria y Eukariota.

La mayoría de las arqueas subgaciales encontradas utilizan la energía de los enlaces químicos del amoniaco para fijar el dióxido de carbono y llevar a cabo otras funciones metabólicas. Otro grupo de organismos utilizan la energía y el carbono presente en el gas metano para sobrevivir. Para Priscu, probablemente todo este amoniaco y metano procedan de la descomposición de materia orgánica que se depositó en la zona hace cientos de miles de años, cuando la Antártida era aún templada y el mar inundó la parte occidental del continente.

También advierte el investigador de que si la Antártida continúa calentándose, se liberarán a la atmósfera enormes cantidades de metano acumulado en el hielo, un poderoso gas de efecto invernadero capaz de acelerar dramáticamente el cambio climático.

4.000 especies

En cuanto a las especies encontradas, resulta muy dificil su identificación. Con todo, Brent Christner explica que “hemos visto una columna de agua que probablemente tiene unas 4.000 ‘cosas’ que podríamos llamar especies. Existe una increíble diversidad”.

El equipo de Wissard volverá a perforar durante el próximo verano. Wissard es el primer esfuerzo multidisciplinar a gran escala para examinar directamente la biología del ambiente subglacial antártico. La masa de hielo de la Antártida cubre una superficie equivalente a una vez y media la de los Estados Unidos y contiene el 70% del agua dulce de la Tierra.

El lago Whillans es uno de los más de 200 lagos que se conocen bajo la superficie del continente helado y el río subterráneo que lo alimenta fluye bajo la plataforma de Ross, una masa de hielo del tamaño de Francia, y desemboca en el océano, a gran profundidad, al que proporciona grandes cantidades de nutrientes y contribuye a la circulación de las corrientes marinas.

Revisa el video de Nature (en inglés) los detalles e imágenes del descubrimiento.

Tetrapodophis amplectus, serpiente con cuatro patas del Cretácico de Brasil

Fuente: La serpiente primitiva teníacuatro patas y vivía en madrigueras

La aparición de un nuevo fósil en Nova Olinda (Brasil) confirma que, en su origen, las serpientes tenían cuatro extremidades ­–dos anteriores y dos posteriores– con dedos. Tetrapodophis amplectus vivió durante el Cretácico Inferior (hace entre 146 y 100 millones de años) en las madrigueras del antiguo bloque continental llamado Gondwana.

Ilustración de la serpiente de cuatro patas Tetrapodophis amplectus. (Julius T. Cstonyi)

Los descubrimientos recientes de algunos fósiles de serpientes apuntaban a que las serpientes primitivas poseían dos pequeñas extremidades al final de su alargado cuerpo sin una función específica.

Un nuevo estudio que publicado en Science, por un equipo internacional de científicos presenta un nuevo fósil descubierto en Brasil que tiene cuatro patas y ofrece una visión más clara de cómo evolucionaron estos reptiles.

“Tetrapodophis amplectus tiene un cuerpo largo y una cola muy corta, como las de un animal excavador”, indica a Sinc Nicholas R. Longrich, investigador de la Universidad de Bath (Reino Unido) y coautor del estudio, quien recalca que el hábitat de estas primeras serpientes era terrestre.

El fósil presenta características similares a las que aún tienen las serpientes modernas: colmillos, hocico corto o ausencia de párpados y de aberturas en los oídos. "Estos rasgos apuntan a que esta especie y por tanto el origen de las serpientes se produjo en madrigueras”, explica Longrich.

A través del análisis de ADN y de las características morfológicas de Tetrapodophis amplectus que se compararon con el de otras especies, los autores sugieren que la criatura de cuatro patas es un antepasado de las serpientes actuales.

Imagen de las patas traseras del fósil de Tetrapodophis. (Dave Martill)

“La nueva especie se desplazaba arrastrándose sobre el vientre como el resto de sus parientes, lo que indica que las piernas no se utilizaron para caminar si no para agarrar a sus presas o a otros ejemplares para aparearse”, comenta el experto.

Según el estudio, la mandíbula alargada y flexible, junto a la estructura de sus vértebras, que le aportan una gran flexibilidad, pudieron haberse utilizado para atrapar presas grandes. De hecho, en el vientre del fósil se han encontrado restos de otro animal.

“Tetrapodophis tenía un pequeño animal en su vientre, posiblemente un lagarto o una rana, lo que demuestra que las primeras serpientes eran carnívoras y no insectívoras como se había sugerido. Eran grandes depredadoras”, subraya el investigador británico.

El origen geográfico de estos animales

Además, el descubrimiento del nuevo fósil ha permitido a los científicos esclarecer el origen geográfico de las más de 3.000 especies de tetrápodos que conforman estos reptiles.

“Muchas otras especies fósiles como Najash y Dinilysa, descubiertos en Argentina, y otros ejemplares hallados en África, pertenecieron a la misma región de donde procede Tetrapodophis, Gondwana”, destaca el científico.

“Esto significa que el origen de las primeras serpientes se produjo hace unos 115 millones de años en el hemisferio sur actual, cuando África y América del Sur estaban unidas”, concluye Longrich.

Referencia

• David M. Martill et al. “A four-legged snake from the Early Cretaceousof Gondwana”. Science. Doi: 10.1126/science.aaa9208. 23 de julio de 2015.

Los esqueletos perdidos de los ancestros cámbricos de las medusas peine

Fuente: EuropaPress-Descubrenesqueletos en ancestros de medusas peine

Investigadores han encontrado evidencias que muestran que los ancestros de las medusas peine, unos seres gelatinosos con forma de adorno navideño, tenían partes con esqueleto en el Cámbrico.

En su artículo publicado en la revista Science Advances, el equipo describe fósiles de ancestros de estas medusas que se encontraron en formaciones de roca en China, las partes del esqueleto que encontraron y teorías sobre su naturaleza.

Contrariamente a la creencia popular, aunque pueden parecerse mucho a ellas, las medusas peine no son medusas, sino que pertenecen al filo Cnidaria.

Los científicos han encontrado más de cien especies de esta criatura en su forma moderna y ninguna de ellas tiene esqueleto. Por eso, el descubrimiento en China es tan sorprendente, un pariente temprano que vivió hace unos 520 millones años (durante el Período Cámbrico), tenía algunas partes óseas.

Los fósiles fueron encontrados en el famoso sitio de Chengjiang, donde seis especies se encontraron incrustadas en la roca entre los más de tres docenas de ejemplares, cada uno con una cierta cantidad de material de esqueleto duro. El material similar al hueso tenía la forma de rayos, puntales o placas. Las placas cubrían aparentemente los cuerpos, sirviendo al parecer, como una barrera contra los depredadores, o quizás algún otro factor ambiental perjudicial. "Lo que más me sorprendió fue cuando me di cuenta de que eran medusas peine esqueletizadas", dijo el coautor del estudio Qiang Ou, de la Universidad de Geociencias de China, en Pekín.

Los investigadores no pueden decir con certeza qué era el material similar al hueso, pero sospechan que era probablemente quitina o algo similar, o incluso un material mineral rico en carbonato. También, debido a la disposición de los radios o puntales, el equipo sugiere que los huesos podrían haber servido para un propósito doble: soporte estructural y como un mecanismo de defensa.

El hallazgo también parece contradecir las teorías (basadas en modelos de ADN) que han sugerido que las antiguas medusas peine tenían tentáculos, ya que ninguno de los fósiles tenía ningún rastro de ellos.

Referencia

• A vanished history of skeletonization in Cambrian comb jellies. Qiang Ou1, Shuhai Xiao, Jian Han, Ge Sun, Fang Zhang, Zhifei Zhang and Degan Shu. Science. Advances  10 Jul 2015: Vol. 1, no. 6, e1500092 - DOI: 10.1126/sciadv.1500092

Primer análisis detallado y exhaustivo sobre el hueso del oído de los cinodontes del Triásico

Fuente: Descubren que el estriboevolucionó en los ancestros de los mamíferos

Durante mucho tiempo se ha creído que el hueso del oído llamado estribo, uno de los huesos más pequeños en los ancestros de los mamíferos, no muestra diferencias entre las especies.

Ahora, el doctor Leandro Gaetano y el profesor Fernando Abdala, del Instituto de Estudios Evolutivos de la Universidad de Witwatersrand, en Sudáfrica, han completado el primer análisis detallado y exhaustivo sobre el hueso del oído de los cinodontes del Triásico, y han encontrado algunas variaciones notables en la morfología de este hueso, incluso entre animales de la misma especie.

"Nadie ha prestado realmente atención a este pequeño hueso antes. Al estudiar este hueso del oído de cinodontes del Triásico (los precursores de los mamíferos, incluidos los humanos), empezamos a ver esas diferencias en los dos últimos años", dice Gaetano. Los resultados de este estudio, que es sólo la primera parte de un proyecto de investigación mayor, se publican este miércoles en la revista Plos One.

El único hueso del oído en los antepasados de los mamíferos, el estribo, se ha registrado en muchos cinodontes del Triásico (entre hace 220-250 millones de años). El estribo es un hueso rectangular con un agujero en el centro rodeado de columnas anteriores y posteriores de hueso. Es el único hueso del oído medio y permite la transmisión de las ondas de sonido desde el tímpano al oído interno.

"Pocas contribuciones estudiaron el estribo en cinodontes y se ha considerado históricamente como un elemento conservador que no muestra diferencias entre las especies. Sorprendentemente, hemos descubierto que hay variaciones notables en la morfología de este hueso, incluso dentro de los representantes de la misma especie", afirma Gaetano.

Uno de los principales problemas sin resolver en cuanto al oído del cinodonte tiene que ver con la posición y características del tímpano, para lo cual se han propuesto tres teorías principales que compiten. "El estribo del cinodonte sugiere que las ondas de sonido en estos animales se transmiten al oído interno desde un tímpano en la parte posterior de la mandíbula inferior a través del estribo y los huesos quadrate", dice Abdala.

Este experto añade que sus investigaciones están en curso, por lo que no se sabe todavía si las diferencias también implican distintas capacidades auditivas, por lo que su investigación más profunda se centrará en cómo estos huesos cambian desde el animal más joven hasta el más antiguo de una especie.

La contribución de Gaetano y Abdala proporciona una mejor comprensión del sistema auditivo en los cinodontes y su evolución, destacando la variabilidad de la anatomía ósea del oído medio. Esos científicos están estudiando actualmente el cambio en este hueso durante el crecimiento de un cinodonte sudafricano del Triásico.

Referencia

• The Stapes of Gomphodont Cynodonts: Insights into the Middle EarStructure of Non-Mammaliaform Cynodonts. Leandro C. Gaetano, Fernando Abdala. DOI: 10.1371/journal.pone.0131174

Pseudobistonidae, nueva familia de grandes mariposas

Fuente: Descubierta una nuevafamilia de grandes mariposas

Los Museos de Historia Natural de Stuttgart y Bonn presentaron este jueves el resultado de 26 años de trabajo científico que han concluido con el descubrimiento de una nueva familia de grandes mariposas denominada "Pseudobistonidae".

Según explicaron ambos museos en un comunicado, el primer espécimen de la polilla Pseudobiston pinratanai fue capturado en 1989 en el norte de Tailandia y fue descrito en 1994 por el botánico japonés Hiroshi Inoue.

La polilla pertenecía a una especie y un género desconocido y, a falta de análisis genéticos, sus características morfológicas no permitieron en un primer momento clasificarla en el grupo de los macrolepidópteros, las grandes mariposas y polillas conocidas.

Científicos de los museos de historia natural de Stuttgart, Bonn y París y de las universidades de Viena (Austria) y Turku (Finlandia) han trabajado desde el 2012 en un estudio científico para definir la posición de la Pseudobiston pinratanai combinando los clásicos estudios morfológico con métodos moleculares.

Los análisis moleculares confirmaron lo que sospechaban los expertos: la Pseudobiston pinratanai no pertenece a las denominadas polillas geométridas, sino que representa un linaje singular dentro de los macrolepidópteros.

En una segunda parte del estudio los científicos comprobaron múltiples caracteres morfológicos en la cabeza, el tórax y las alas que confirmaban los resultados moleculares, por lo que determinaron que la polilla hallada en Tailandia era un ejemplar exclusivo de una nueva familia.

Establecer la existencia de una nueva familia de mariposas es algo excepcional y la última publicación al respecto en el grupo de los macrolepidópteros ocurrió hace ya más de dos décadas.

El entomólogo Hossein Rajaei, del museo de Stuttgart, donde se conservan dos especímenes de Pseudobiston pinratanai', calificó de "espectacular" el resultado de un trabajo de investigación que ofrece nuevas perspectivas sobre el desarrollo y la evolución de las mariposas.

Combates de herbívoros en el Pérmico

Fuente: Las peleas de machosherbívoros se remontan a 270 millones de años

Los combates entre machos de especies herbívoras a base de cabezazos y colmillos, como las representadas hoy por los ciervos, aparecieron por primera vez hace unos 270 millones de años.

Esto es lo que investigadores del Instituto de Estudios Evolutivos de la Universidad Witts han concluido, tras actualizar y profundizar un estudio de un ancestro de los mamíferos herbívoros, el Tiarajudens eccentricus, descubierto hace cuatro años.

A través de este estudio, investigadores de Brasil y Sudáfrica pueden ahora presentar una descripción minuciosa del cráneo, esqueleto y sustitución dental de esta especie en Brasil. Y saben ahora que hace 270 millones de años, los combates interespecíficos que hoy vemos entre ciervos machos ya tuvieron su precedente entre estos precursores de los mamíferos. El estudio se publica en Open Science.

Cuando se descubrió Tiarajudens eccentricus produjo algunas sorpresas: a pesar de tener dientes caninos sobresaliente y postcaninos ocluidos era un herbívoro.

El descubrimiento de esta especie brasileña permitió un nuevo análisis de la especie sudafricana Anomocephalus africanus descubierta 10 años antes. Las dos especies tienen varias características similares que indican claramente que estaban relacionadas, pero las especies africanas carecían de los colmillos con dientes de sable de su primo brasileño

En el Pérmico Medio, la época en que estas especies vivieron, hace unos 270 millones de años, las primeras comunidades con abundantes terápodos herbívoros fueron evolucionando.

En la actualidad, los caninos de los ciervos se utilizan en los combates entre machos. Los grandes caninos en el T. eccentricus se interpretan como una indicación de su uso de manera similar, y es la evidencia más antigua de machos herbívoros que usaron sus caninos durante peleas con sus rivales.

En otro grupo de parientes mamíferos fósiles, los dinocefalianos, que vivieron al mismo tiempo que los anomodontes, algunos de los huesos estaban en sus frentes engrosados masivamente.

Esto se puede interpretar como que estaba siendo usado en combates a cabezazos, un comportamiento moderno mostrado por varias especies de ciervos en la actualidad.

Zhenyuanlong suni, nuevo raptor emplumado descubierto en China

Fuente: EL PAIS-La estrella de “JurassicPark” debería tener plumas

El hallazgo de una nueva especie de raptor emplumado ha vuelto a dejar en evidencia la caracterización que Jurassic Park hizo de los dinosaurios. Según un estudio de la Universidad de Edimburgo que publica hoy Scientific Reports, el nuevo espécimen, Zhenyuanlong suni, descubierto en la provincia china Liaoning, poseía las alas y las plumas más complejas vistas hasta la fecha en estos dinosaurios. Este tipo de plumas solo se habían documentado en los pequeños dinosaurios que normalmente son considerados protoaves. Desde la era dorada de la paleontología, a finales del siglo XIX, la idea de cómo lucían y se comportaban estos increíbles animales ha cambiado radicalmente. Ahora sabemos que, lejos de ser los lagartos fríos y perezosos que en un primer momento se dijo que eran, los dinosaurios fueron animales activos y ágiles, más cerca efectivamente de las aves que de las iguanas. 

Zhenyuanlong suni era un depredador ágil y voraz de un metro y medio de alto, perteneciente a una exitosa familia de dinosaurios carnívoros que se extendió ampliamente durante el Cretácico Medio, hace alrededor de 125 millones de años. Era incapaz de volar (por lo menos no como los animales que vuelan hoy en día) a pesar de estar completamente cubierto de plumas, algunas de las cuales eran complejas, similares a las de las aves modernas.

Recientemente se han encontrado grandes dinosaurios con lo que los científicos llaman protoplumas, filamentos duros en realidad más parecidos al pelo o al plumón de los polluelos que a las plumas complejas de la actualidad. Quizá el ejemplo más remarcable sea el Yutyrannus, un pariente chino del Tyrannosaurus rex completamente cubierto de protoplumas.

Por otro lado, están los maniraptoriformes, el clado que engloba tanto a las aves modernas como a los raptores, denominados en realidad dromeosáuridos, familia a la que pertenecen Zhenyuanlong, Velociraptor y el inmenso Utharaptor, que sería, de llegarse a demostrar, el mayor dinosaurio con plumas complejas, aunque de momento el récord se queda en China. Maniraptora incluye también a los oviraptores, que además de protoplumas tenían un pico como el de los loros, los Ornithomimus, similares a nuestros avestruces, y otros animales desconcertantes.

En este grupo sí se han documentado plumas complejas, muy similares a las de las aves, además de adaptaciones que apuntan, según las últimas hipótesis, a que estos dinosaurios son en realidad aves que nunca llegaron a volar de verdad. Aunque esta cuestión acerca de dónde “terminan” los dinosaurios y dónde “empiezan” las aves está lejos de ser aclarada. Lo cierto es que animales como Micriraptor, Jinfengopteryx, Rahonavis o Epidendrosaurus poseían ciertas adaptaciones para el vuelo, tanto en sus plumas como en su anatomía y mostraban comportamientos propios de las aves. Los alvarezsáuridos, por su parte, han sido hallados desde Argentina a China, pasando por Rumanía y Australia. Estas evidencias nos sugieren que desde mediados del Jurásico una parte importante de los dinosaurios estaba ya inmersa en el camino evolutivo que nos lleva a las aves modernas.

Lo más relevante de este descubrimiento es que las plumas de la cola y las “alas” de Zhenyuanlong presentan cañones. Plumas grandes y densas muy similares a las de las aves modernas, considerablemente más evolucionadas que el plumón que se ha documentado en otros fósiles y hasta ahora solo vistas en animales más cercanos a las aves. “Esto nos demuestra que los dinosaurios emplumados fueron más numerosos y diversos de lo que se sospechaba”, dice el profesor Junchang Lü, del Instituto de Geología de la Academia China de Ciencias Geológicas.

Steve Brusatte, de la Universidad de Edimburgo, coautor del estudio, cuenta con elocuencia que “es uno de los primos más cercanos del Velociraptor, pero parece un pájaro. Es un dinosaurio con enormes alas conformadas por plumas con quillas bien definidas, igual que un águila o un buitre. Las películas se equivocaban: así es como el Velociraptor se debería haber visto en ellas”.

Referencia

• A large, short-armed, winged dromaeosaurid (Dinosauria: Theropoda) fromthe Early Cretaceous of China and its implications for feather evolution. Junchang Lü & Stephen L. Brusatte. Scientific Reports 5, Article number: 11775 doi:10.1038/srep11775

¿Cuánta información almacena la vida en la Tierra?

Fuente Expresión Genética

El virus de la gripe A H1N1 tiene 0,013 Mb de información [genética] almacenado en su genoma. Una típica bacteria intestinal como la E. coli, un poco más de 4,5 Mb. La papa, unos 850 Mb. Y, el ser humano, alrededor de 3.200 Mb. No necesariamente los organismos más complejos almacenan mayor información. Por ejemplo, la ameba (A. dubia) (un organismo bastante simple) tiene un genoma de 670.000 Mb, suficiente como para caber dentro de unas 10 memorias USB de 16 Gb (4 pares de base de ADN [información genética] = 1 byte [información digital]).

Son números realmente grandes y solo hemos tomado algunas especies como ejemplos. Ahora imaginen la cantidad de información almacenada en cada una de las células de todos los organismos que conforman las 8,7 millones de especies que se estima hay en nuestro planeta. Es decir, la cantidad de información que almacena la vida (incluyendo a los virus). ¿Te atreves a dar un número?

Tres investigadores del Centro para la Astrobiología del Reino Unido hicieron este cálculo, cuyo resultado aparece publicado en el último número de la revista PLOS Biology.

El primer paso fue estimar la cantidad de ADN que hay en cada uno de los cinco principales grupos de seres vivos: los procariotas (arqueas y bacterias), las plantas, los animales, los eucariotas unicelulares (protistas) y los hongos; incluyendo también a los virus. La tarea fue titánica porque se debía determinar (de manera aproximada) cuántas células había en cada uno de estos grupos, cuyo valor se obtuvo en función a la biomasa (cantidad total de materia que hay en todos los organismos que viven en un lugar determinado), y el tamaño promedio de sus genomas. Se incorporó además un factor de corrección de acuerdo al número de copias del genoma que hay en cada célula (ploidía) de cada organismo.

Método para calcular la cantidad de ADN por cada subgrupo de seres vivos.

Fuente: Landenmark, et al. 2015.

Como ejemplo calcularemos la cantidad de información almacenada en los procariotas.

Se estima que en nuestro planeta hay cinco quintillones (5×1030) de células procariotas. El tamaño promedio del genoma de las especies [conocidas] que conforman este grupo es 3,2 Mb. Si multiplicamos estos dos valores obtenemos 16 quintillones (1,6×1031) de Mb de información. ¡Aritmética simple!

El trío de investigadores repitió este procedimiento para cada grupo de organismos. Los resultados se resumen en la siguiente tabla:

Cantidad de ADN por cada grupo de organismos. Fuente: Landenmark, et al. 2015.

¡La vida en la Tierra almacena 53 quintillones de Mb de información genética! Esto equivale a 50 mil millones de toneladas de ADN, que si quisiéramos transportarlo de un lugar a otro deberíamos contratar a una empresa logística que tenga unos mil millones de contenedores marítimos. No obstante, lo más sorprendente es que para almacenar toda esta información genética de forma digital se requiere de mil trillones (1021) de Tianhe-2 (la más grande supercomputadora del mundo) cada una valorizada en 390 millones de dólares y que ocupa un área de 720 m2. Esto quiere decir que requeriríamos de 1.400 millones de Tierras o una superficie equivalente al área barrida por la órbita de Marte alrededor del Sol para colocar todas estas computadoras.

Cabe indicar que para este cálculo no se consideró al ADN mitocondrial, ni al ADN plastídico, ni al ADN de la hojarrasca, puesto que su aporte a la sumatoria total de ADN no es significativo.

Referencia:

• Landenmark HKE, Forgan DH, Cockell CS (2015) An Estimate of the TotalDNA in the Biosphere. PLoS Biol 13(6): e1002168. doi:10.1371/journal.pbio.1002168

Estudio de la USACH, refuta la hipótesis sobre la colonización de especies invasoras, planteada por Charles Darwin

Fuente: Fuente: USACH/DICYT

En 1859 Charles Darwin publicó El origen de las especies, donde señaló que una especie invasora que exhibe un alto grado de parentesco evolutivo (relación filogenética) con la comunidad que invade, tendría escasas posibilidades de establecerse, pues la “lucha por la existencia” sería más intensa entre especies emparentadas. No obstante, experimentos actuales del investigador de la Facultad de Química y Biología y del Cedenna, el doctor Sergio A. Castro, en Chile, concluyeron algo diferente.

“Mucha gente ha aceptado, por la posición que alcanzó Darwin en la ciencia, sus hipótesis como hechos incontrovertibles. Sin embargo, muchas de ellas descansan sobre mecanismos no evaluados. Esto es una situación que se da en el desarrollo de las ciencias, ya que usualmente aparecen las observaciones, las que son puestas a prueba posteriormente”, señala el investigador del Laboratorio de Ecología y Biodiversidad de la Universidad de Santiago (USACH), Sergio A. Castro.

Doctor Sergio A. Castro, responsable de la investigación. (Foto: USACH)

Para poner a prueba la hipótesis de Darwin, junto al equipo de investigación que dirige, desarrolló un proyecto Fondecyt que dio origen a la publicación Evaluación de Hipótesis de Naturalización de Darwin en experimento de un conjunto de plantas: Las relaciones filogenéticas no determinan colonización éxito. Este artículo apareció en la prestigiosa revista Plos One, actualmente la revista científica más grande del mundo y con un alto factor de impacto (Q1) en relación a sus citaciones.

“A un territorio se pueden introducir diversas especies y varias pueden terminar por establecerse poblacionalmente como si fueran nativas; es decir, con independencia de la acción humana. Esto es lo que se considera una especie naturalizada. En nuestro experimento observamos la colonización de una planta sobre distintas comunidades vegetales, estas últimas con diferentes niveles de parentesco en relación a la invasora. Si Darwin tenía razón, se hubiese registrado una tendencia de establecimiento de la invasora dependiendo del parentesco evolutivo. Sin embargo, luego de tres años, evaluamos los resultados y no apoyaron la hipótesis de Darwin”, relata el académico.

El experimento se desarrolló en la localidad de Batuco y se seleccionaron 15 especies. Una de estas fue la lechuga silvestre (Lactuca), la que fue escogida como especie colonizadora o invasora y entre las 14 restantes, entre las cuales se encontraban la manzanilla, haba, rúcula, etc. se conformaron comunidades experimentales. Con estas plantas se desarrollaron cinco tratamientos, diferenciados por distancias filogenéticas con Lactuca, los cuales no mostraron dependencia de su colonización en relación al parentesco filogenético.

Lactuca perennis 

“En nuestro estudio todas las plantas pudieron convivir, independiente de sus parentescos. Por esto, los resultados manifiestan que la hipótesis de Darwin no tiene un respaldo tan sólido o por lo menos no es tan general como él lo planteaba”, indica Castro.

El investigador también ha evaluado la hipótesis de naturalización de Darwin analizando la composición de la flora chilena y las plantas exóticas que han sido introducidas. En esta publicación no solo logró concluir que la hipótesis no se cumplía, sino que emergían resultados en el sentido opuesto.

“Detectamos que una especie de otro ambiente puede llegar a Chile central y encontrar parientes que sobreviven muy bien en este clima. Estos mismos parientes le pueden entregar polinizadores y dispersores de semillas, haciendo de su naturalización algo más probable, contrario a lo esperado por la hipótesis de Darwin”, expresa.

A lo largo de las últimas décadas se ha observado un mayor interés de la ciudadanía en saber cómo las diversas actividades de la humanidad afectan al medio ambiente. El foco se ha centrado en el cambio climático, obviando otros aspectos como la introducción de las especies, sea flora o fauna, en territorios donde no son nativos. Estos aspectos son observados como parte del cambio global.

“Chile es una isla biogeográfica. Tiene una cordillera, un desierto y un océano que lo aíslan, por lo que su flora ha evolucionado desde hace más de 180 millones de años aislada del mundo. Sin embargo, en los últimos siglos se han introducido especies que son un riesgo para las especies nativas”, explica Castro.

Tal es la particularidad biogeográfica de Chile central que es considerado uno de los 35 “Hot Spot” (puntos calientes) de biodiversidad del planeta. Estos sitios representan lugares que concentran un alto porcentaje de especies endémicas, pero que al mismo tiempo su conservación se encuentra amenazada producto del impacto humano.

“Una especie introducida puede generar la extinción de otra nativa, erosionando nuestra biodiversidad. En la actualidad, nuestra diversidad de especies de plantas exóticas es alta en comparación a la flora nativa. La pregunta es qué podemos hacer para prevenir esto. Es muy poco lo que podemos hacer en un escenario de globalización, pero sí podemos generar diagnósticos para evitar que algunas especies entren y que además se naturalicen”, sentencia el investigador del Laboratorio de Ecología y Biodiversidad de la Facultad de Química y Biología, y del Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y la Nanotecnología (Cedenna).

Propuesta nueva clasificación para las avispas de las agallas

Fuente: SiNC - Proponen una nuevaclasificación de las avispas de las agallas

Las avispas de las agallas representan una de las interacciones planta-insecto más interesante de las que se producen en la naturaleza, ya que estos insectos son capaces de manipular la genética y la fisiología de la planta en su propio beneficio. Un equipo de científicos ha descubierto nuevos datos de la historia evolutiva de esta especie.

Agalla de Andricus kollari mostrando en su interior larvas inquilinas de una especie de Synergus, perteneciente al principal  linajes de inquilinos en agallas de cinípidos de los robles.

José Luis Nieves-Aldrey

Un equipo internacional, con participación del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC), ha presentado el primer estudio integral de las relaciones filogenéticas o de parentesco de las avispas de las agallas, es decir, de los insectos himenópteros de la familia Cynipidae. Esta clasificación revisada divide la familia en 12 tribus de las cuales cuatro se proponen como nuevas: Aulacideini, Phanacidini, Diastrophini y Ceroptresini.

Los datos se han obtenido mediante el estudio morfológico y molecular de más de 100 especies de cinípidos de todo el mundo que representan todos los linajes conocidos y la mayoría de los géneros de la familia.

Una avispa de las agallas de los robles en el momento de

depositar sus huevos en una yema de roble. /MNCN

Las avispas de las agallas representan una de las interacciones planta-insecto más interesantes de las que se producen en la naturaleza, ya que estos insectos son capaces de manipular la genética y la fisiología de la planta en su propio beneficio.

Dentro de las agallas viven asociadas microcomunidades de insectos integradas por especies inquilinas parasitoides y sucesores formando redes tróficas complejas. Estas avispas y sus comunidades asociadas pertenecen al orden de los himenópteros, uno de los cuatro grandes grupos hiperdiversos de insectos, que agrupa más de 200.000 especies entre las que se encuentran hormigas, abejorros o abejas entre otros.

Agallas de cinípidos en quejigo (Quercus faginea). Obsérvense las bellotas al lado de las agallas que muchas veces son confundidas con frutos. / MNCN

“Gracias a esta investigación hemos podido confirmar que los cinípidos, o avispas de las agallas, son muy conservadores en la elección de sus plantas hospedadoras y que la expansión de sus linajes asociada a plantas herbáceas   se ha producido de manera repetida sobre diferentes grupos de plantas no relacionadas entre sí”, explica José Luis Nieves-Aldrey, investigador del MNCN.

Algunas especies de avispas de las agallas tienen mucha relevancia agroforestal ya que pueden atacar distintos árboles de la familia de las fagáceas, como las  encinas, los alcornoques y los robles. De hecho, la avispita del castaño, Dryocosmus kuriphilus, una especie invasora de reciente introducción en España, se ha convertido en una importante plaga para la producción del fruto de este árbol.

“Conocer mejor las interacciones de estos insectos con las plantas puede ayudar a mejorar el tratamiento de este tipo de plagas”, comenta Nieves-Aldrey.

Una sorprendente teoría evolutiva

Los resultados del estudio refutan algunas de las hipótesis evolutivas previas, basadas solo en datos morfológicos, que se manejaban respecto a la evolución de este grupo de insectos.

Hasta ahora se asumía que el origen de las avispas de las agallas estaba en el hemisferio norte y que, partiendo de la inducción de agallas en plantas herbáceas, se extendieron rápidamente a plantas leñosas y árboles, fundamentalmente fagáceas del género Quercus.

Agalla de Diastrophus rubi en los tallos de la zarzamora (Rubus spp.). / MNCN

“Nuestros resultados sugieren un escenario diferente, más complejo, en el que las primeras avispas de las agallas estuvieron asociadas con plantas leñosas del hemisferio sur a la vez que se encuentran evidencias de un posible origen múltiple de los cinípidos inductores de agallas”, aclara el investigador.

En cuanto a los grupos de cinípidos inquilinos que viven en las agallas, las teorías previas apuntaban a que se trataba de un grupo monofilético (especies cuyos miembros descienden de una misma especie troncal compartida exclusivamente por ellos) que habrían surgido a partir de los verdaderos inductores de agallas tras perder la facultad de inducirlas por sí mismos. Los resultados del estudio apuntan, por el contrario,  a un origen múltiple, polifilético, de los inquilinos.

“Una interesante hipótesis que se deriva del estudio es que la facultad de inducción de las agallas pudo surgir en los cinípidos a partir de distintos linajes de inquilinos en agallas de otros himenópteros, de lo que encontramos ejemplos actuales en los bosques de Nothofagus del sur de Chile”, apunta José Luis Nieves-Aldrey.

“Las relaciones de las diferentes tribus de cinípidos no han quedado completamente resueltas en el análisis, por lo que la cuestión del origen y evolución ancestral de este grupo de insectos inductores de agallas tiene aún muchos puntos oscuros que se irán dilucidando a medida que hagamos análisis más profundos, algunos de los cuales están ya en marcha”, concluye Nieves Aldrey.

Referencia

• Ronquist, F., Nieves-Aldrey, J.L., Buffington, M.L., Liu, Z., Liljeblad, J. y Nylander, J.A.A. (2015) Phylogeny,Evolution and Classification of Gall Wasps: The Plot Thickens,PLOS one. DOI: 10.1371/journal.pone.0123301