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sábado, 26 de mayo de 2012

Así aprendieron a caminar los vertebrados


 Un equipo de investigadores británicos del Royal Veterinary College y de la Universidad de Cambridge publican hoy en Nature un estudio que muestra cómo los primeros vertebrados lograron salir del mar para empezar a moverse en tierra firme hace casi 400 millones de años. Un hito que llevó después al desarrollo de toda clase de especies terrestres, incluída la nuestra.


Hace 360 millones de años, en el Devónico, la Tierra era muy diferente de la que conocemos hoy. Dos supercontinentes, Gondwana y Euroamérica, se apiñaban en un solo hemisferio dejando al océano todo el resto del planeta. Mucho tiempo después esas dos masas de tierra se unirían para formar Pangea, el supercontinente único que hace unos 200 millones de años, terminó por "romperse" en los cinco continentes actuales.

Tampoco la vida, en aquél tiempo lejano, se parecía a la que podemos ver hoy a nuestro alrededor. La inmensa mayor parte de las especies vivas no eran terrestres, sino marinas. Los continentes estaban dominados por enormes escorpiones, ciempiés, ácaros y libélulas de casi un metro de longitud, dueños absolutos de los bosques y otros recursos vegetales que empezaban a extenderse como un manto sobre las tierras emergidas.

A finales del Devónico, además, la vida misma en la Tierra se vio sometida a una de las pruebas más duras de toda su historia. En apenas un puñado de millones de años, el 85% de todas las especies vivas desaparecieron en una de las mayores extinciones que se conocen. La vida en el mar, la más extendida, se llevó la peor parte en una catástrofe cuyo origen sigue siendo incierto, aunque se cree que, igual que sucedió en otros periodos de extinción masiva, la causa pudo ser el impacto de un gran meteorito.

Sin embargo, hace 360 millones de años, a finales del Devónico, se produjo un hecho de la máxima importancia. Algunos vertebrados marinos, los tetrápodos, empezaron a asomar fuera del agua y a arrastrarse torpemente por tierrafirme. Ellos fueron los pioneros y los precursores de todos los vertebrados que, con el paso del tiempo, se fueron desarrollando por todo el planeta, terminando con la era de los grandes artrópodos.

Por supuesto, en el periodo de transición entre el agua y la tierra, aquellas criaturas tuvieron por fuerza que adaptarse a unas condiciones absolutamente diferentes. Moverse por el agua no es lo mismo que hacerlo en tierra, y requiere de profundas adaptaciones anatómicas.

Cómo lograban desplazarse aquellos primeros anfibios ha constituido, hasta ahora, un misterio de difícil solución. Pero el estudio dirigido por Stepanie E. Pierce y el profesor John R. Hutchinson, del Royal Veterinary College, y por Jennifer A. Clack, de la Universidad de Cambridge, ha conseguido por fin arrojar luz sobre la cuestión.

Los investigadores analizaron la capacidad de movimientos de las extremidades de Ichthyostega, quizá el primero de los vertebrados capaz de desplazarse en tierra firme, y han conseguido realizar una reconstrucción tridimensional del esqueleto completo de este animal, que vivió a finales del Devónico, hace 360 millones de años.

En palabras de Stepanie Pierce, "Nos ha llevado tres años de intenso trabajo, y con un material fósil muy difícil, pero por fin hemos conseguido ver cómo se mantenía unido el esqueleto de un Ichthyostega y cómo debió de moverse el animal. Resulta muy excitante, ya que nos permite examinar al detalle cómo los antiguos vertebrados llevaron a cabo la monumental transición que es necesaria para pasar de nadar a caminar"

Para probar cómo "funcionaban" las extremidades de Ichthyostega, el equipo de investigadores escaneó decenas de fósiles procedentes de diversos especímenes y "separó" digitalmente los huesos de la roca que los rodeaba. Después, cada hueso fue colocado exactamente en el lugar de la anatomía correspondiente y manipulado para comprobar cuál era su auténtico rango de movimientos.

En palabras de Clack, "nuestra reconstrucción demuestra que la vieja idea, la que se ve en los libros y en los museos, de que Ichthhyostega se parecía y se movía como una salamandra grande, es incorrecta".

Comparando los datos obtenidos en su simulación con los movimientos reales de cinco especies actuales (salamandras, cocodrilos, ornitorrincos, focas y nutrias), los científicos se dieron cuenta de que tanto los hombros como las articulaciones de las caderas de Ichthyostega limitaban extraordinariamente su posibilidad de movimiento, lo que significa que el animal no debió de caminar por tierra de una forma habitual. El estudio, además, reveló que las patas traseras de Ichthyostega eran incapaces de rotar a lo largo de su eje mayor, algo crítico para la locomoción de los actuales animales terrestres.

Este hecho implica que estos primeros animales terrestres no eran capaces de caminar bien usando sus cuatro patas, y que se desplazaban quizá de la misma forma en que lo hacen las focas actuales: es decir, usando sus dos extremidades delanteras como si fueran muletas para impulsar el resto del cuerpo. Las patas traseras, probablemente sólo cumplían funciones de apoyo y equilibrio del resto del cuerpo.
 
Según los investigadores, tuvo que pasar mucho tiempo para que las extremidades traseras de Ichthyostega adquirieran la capacidad de rotación (algo que, sorprendentemente, sí que tienen las aletas de muchos peces) y pudieran, por lo tanto, ser utilizadas para caminar como lo hacen los anfibios actuales.

El siguiente paso será realizar modelos similares con el resto del esqueleto de esta extraordinaria criatura, para llevar así a cabo análisis biomecánicos mucho más detallados y responder, de paso, a nuevas y acuciantes preguntas. Por ejemplo, ¿Cómo evolucionó la capacidad de los vertebrados para correr?








Fuente: abc.es

viernes, 12 de agosto de 2011

Plantas pequeñas son la prueba más temprana de existencia de madera

Los fósiles de dos pequeñas plantas, en Francia y Canadá, constituyen la prueba más temprana de existencia de madera hasta el momento, según un informe de la universidad belga de Lttig publicado hoy por la revista "Science".

Una planta francesa de hace 407 millones de años y una canadiense, de hace 397 millones de años, muestran de acuerdo con el estudio las características células reflectoras y anillos anuales de la madera, escriben Philippe Gerrienne y sus colegas.

Ambas plantas datan del periodo Devónico de la Era Paleozoica (hace 540-250 millones de años). La francesa es al menos 10 millones de años más antigua que otras pruebas de la existencia de madera.

Según los investigadores, se trata de un resultado "inesperado" y es improbable encontrar indicios anteriores.

Se desconocen los orígenes exactos de la madera, pero su desarrollo en el Paleozoico fue decisivo para el surgimiento de plantas más grandes y con una vida más larga.

El nuevo hallazgo podría poner fin a los debates de por qué surgió la madera: si fue como apoyo mecánico para plantas que se hacían más grandes o para llevar agua a la parte superior de la planta.

Ambos fósiles apuntan con su pequeño tamaño y sus gruesas paredes celulares a la segunda opción, argumentan los investigadores.

Fuente:emol.com

martes, 18 de mayo de 2010

Una extinción de peces primitivos propició el origen de los vertebrados modernos

El investigador Michael I. Coates, junto a un fósil de un tiburón.

Una extinción masiva de peces primitivos hace 360 millones de años está detrás del origen de todos los vertebrados modernos, incluidos los seres humanos. Así lo aseguran dos investigadores de la Universidad de Chicago -Lauren Sallan y Michel I. Coates-, que han buceado en las bases de datos de todos las especies fosilizadas de aquel momento.

Esta catástrofe, cuya causa podría haber sido una glaciación, se conoce como evento Hangenberg y podría haber sido mucho más importante de lo que se pensaba hasta ahora porque provocó un cuello de botella de las especies que existían en ese momento, justo después de la masiva extinción del Devónico, que tuvo lugar 15 millones de años antes.

Los científicos apuntan que en ese momento desaparecieron los peces placodermos acorazados, como el 'Dunkleosteus' gigante, uno de los depredadores marinos más fieros que han existido, y los peces con aletas pedunculadas, que eran mayoría. Por contra, los tiburones y las rayas, del grupo de peces gelatinosos, eran escasos, así como los tetrápodos o peces con patas.

"Sin embargo, al final del Devónico, todo esas especies dominantes fueron reemplazadas. Los jugadores cambiaron y los pocos que sobrevivieron fueron los que luego se extendieron de forma espectacular", explica Michael Coates.

De hecho, antes de ese evento Hangenberg, los tetrápodos, de donde proceden todos los vertebrados terrestres, incluido el ser humanao, habían hecho ya alguna tentativa de salir del agua a la tierra, como es el caso de Ichthyostega, uno de los primeros en tener patas y dedos.

Tras la extinción, hubo un periodo en el que casi no se resgistran fósiles, un agujero paleontológico conocido como Romer's Gap que traía de cabeza a los expertos.

Ahora, Sallan y Coates defienden que ese boquete de 15 millones de años fue la resaca después del traumático cataclismo de Hangenberg, debido a la disminución de la biodiversidad general. Poco a poco, los tetrápodos se recuperaron y se convirtieron en los abuelos ancestrales de los los animales terrestres vertebrados, desde los mamíferos a los pájaros, según explican esta semana en la revista 'Proceedings of National Academy of Science' (PNAS).

Para el paleontólogo José Luis Sanz, catedrático en la Universidad Autónoma de Madrid, se trata de una investigación interesante: "Perfila mejor los cuellos de botella por los que pasaron los vertebrados, lo que es importante porque podría considerarse una sexta extinción del pasado y ahora estaríamos en la séptima", argumenta.

Las estimaciones anteriores se habían realizado siempre con fósiles de invertebrados, como moluscos y almejas) que son mucho más comunes, pero gracias a nuevas técnicas de procesamiento de datos, los biólogos de Chicago han podido observar los cambios antes y después dde Hangenberg.

Esta gran extinción, que había pasado bastante inadvertida y que tuvo lugar en un momento crítico para los vertebrados, según otros estudios coincide con la formación de un glaciar que hizo bajar el nivel del mar drásticamente.

Sanz recuerda que en esos momentos se produjeron aumento de nutrientes en el agua y falta de oxígeno en algunos niveles, lo que provocó muchos cambios en la fauna. Algunos inesperados, como el hecho de que las especies más abundantes no se recuperaran y si lo hicieran otros grupos que estaban separados y dispersos.

Fuente: elmundo.es

viernes, 8 de enero de 2010

Las huellas más antiguas de animales con cuatro patas

Icnitas de tetrápodos de hace 395 millones de años halladas en una antigua cantera de Polonia.- PER AHLBERG ET AL.

En una antigua cantera del sur de Polonia se han descubierto unas huellas que pueden cambiar la idea que se tenía hasta ahora de los primeros animales que, procedentes del medio acuático, colonizaron la tierra firme. Son unos rastros y algunas huellas individuales de varios animales, de entre 0,40 y 2,5 metros de longitud, con patas delanteras y traseras, así como dedos en algunos casos. No hay rozaduras que indiquen que aquellos animales se arrastrassen. Con una antigüedad bien datada de 395 millones de años, estas icnitas son 18 millones de años anteriores a los fósiles de tetrápodos (animales con cuatro patas) que se conocían hasta ahora. Para tener una idea del tiempo, tal vez sea útil recordar que los dinosaurios terrestres se extinguieron hace unos 65 millones de años y los primeros homínidos no llegan a los cinco millones de antigüedad.

Estos rastros y las huellas "imponen una reevaluación radical de la escala de tiempo, la ecología y las condiciones ambientales de la transición de peces a tetrápodos, así como del conjunto del registro fósil [correspondiente]", afirman Grzegorz Niedzwiedzki (Universidad de Varsovia) y sus colegas en la revista Nature.

Se pensaba hasta ahora que los tetrápodos habrían evolucionado a partir de peces, con un estadio intermedio, los elpistostégidos, que tendrían rasgos de unos y otros, es decir, cabeza y forma corporal similares a los tetrápodos, pero aún aletas en lugar de pies y manos. Lo que hace que el descubrimiento de las huellas polacas, descubiertas en los montes de la Cruz Sagrada, sea tan impactante es que tienen 10 millones de años más que los fósiles encontrados de elpistostégidos. Los científicos se plantean ahora si estos animales a mitad camino entre pez y tetrápodo no serian vestigios del pasado en lugar de formas de transición. "El descubrimiento de las huellas de cantera de Zachelmie modifican sustancialmente el contexto de las futuras investigaciones sobre el origen de los tetrápodos", dicen Niedzwiedzki y sus colaboradores.


Huellas de manos y pies de un animal de hace 395 millones de años y reconstrucción de su desplazamiento- PER AHLBERG ET A

Se han descubierto numerosos rastros de diferentes tamaños y características, así como muchas huellas individuales, detallan los científicos en Nature. Algunas están perfectamente marcadas. El primer rastro descrito muestra claramente huellas de pies y de manos. "El animal se estaría moviendo en línea recta sin dejar marcas de arrastrar el cuerpo", explica el artículo en que se presenta el hallazgo. Este animal mediría entre 40 y 50 centímetros de largo. En otro rastro no se aprecian diferencias entre manos y pies. Una de las huellas individuales mide 15 centímetros de ancho, y otra llega a 26 centímetros. También hay marcas parciales e incluso improntas de dedos. Todas se han datado con precisión y corresponden al Devónico, período de tiempo de hace entre 416 y 359 millones de años.

Todas estas huellas, "corresponden a un tiempo muy anterior a la época en que pensábamos que habían existido los tetrápodos", resumen los expertos Philippe Janvier y Gaël Clément en un comentario en Nature. Creíamos que la transición entre peces y tetrápodos se había producido hace entre 391 y 385 millones de años. "Ahora Niedzwiedzki y sus colegas tiran una bomba sobre ese esquema".

Las huellas debieron quedar impresas en un terreno pantanoso de una laguna marina de aguas someras, y puede ser que no haya marcas de arrastre porque aquellos animales aún se desplazasen flotando en el agua aunque ya caminasen sobre el fondo fangoso, sugieren Janvier y Clément.

Fuente: elpais.com