Biología - EnlaceUBA

Hoy conocemos muchas especies que vivieron en el pasado y hoy ya no están. ¿Se imaginan que en el futuro haya especies que hoy todavía no vemos? 

2.A Los dinosaurios van a desaparecer

Transcripción del audio: "Si vieron Parque Jurásico o Fantasía (Disney), o si estuvieron en algún museo de ciencias naturales, quizás les resonará que hace aproximadamente 65 millones de años (Ma) se extinguieron los dinosaurios. Es decir, que hace 65 Ma murió toda la gran variedad de organismos que formaban parte de ese grupo."

¿Y cómo es que hoy sabemos que en la Tierra habitaban dinosaurios de varios modelos y estilos? Hay indicios, señales, restos de su existencia. Los restos de los organismos que habitaban la Tierra en el pasado o cualquier rastro que muestre su actividad, se denominan fósiles. La paleontología es la ciencia que se dedica al estudio de estos restos. En el caso de los dinosaurios los restos fósiles incluyen huesos fosilizados, huellas, nidadas con huevos, etc.

Figura 3. Fósiles. Tipos y procesos de fosilización. Fuente: Infografía de la Fundación de historia natural Félix de Azara (https://www.fundacionazara.org.ar/img/recursos-educativos/los-fosiles.pdf

Transcripción del audio: "Hasta hace 65 Ma había en la Tierra dinosaurios, algunos terrestres, otros acuáticos, omnívoros, herbívoros, carnívoros, de gran tamaño, de pequeño tamaño, corredores, carroñeros, etc. Habitaban en todos los rincones, en todos los climas y floras, en una tierra que era muy diferente a la actual. Los dinosaurios se desplazaban a fines del triásico (hace 240 Ma) sobre un único continente llamado Pangea, fueron testigos de la separación de ese megacontinente en Gondwana y Laurasia y vivieron hasta fines del cretácico momento en el cual los continentes de la Tierra ya estaban separados y había una configuración más parecida a la actual. Esto significa que hasta que ocurrió la extinción, los dinosaurios vivieron en un planeta cambiante durante un periodo aproximado de 175 Ma."

Figura 4: Cambio en la configuración de los continentes desde la Pangea (225 Ma) hasta la configuración más similar a la actual de continentes separados (65Ma)

Figura 5: Escala de tiempo geológico basada en las publicaciones de la Comisión internacional de estratigrafía (https://stratigraphy.org/chart)

2.B La foto familiar

¿Pero qué relación hay entre los dinosaurios que vivían en el triásico y los que vivían en el cretácico? ¿Eran los mismos? ¿Eran parientes? ¿Eran iguales? 

Por más longevos que fueran no es imaginable un dinosaurio viviendo 175 millones de años. Sin embargo, dado que pertenecen a un mismo grupo por sus características en común, no es difícil suponer que estén relacionados entre si como primos o hermanos o al menos, como parientes lejanos. Así como el planeta cambió de configuración porque los continentes o masas de tierra se desplazaron y quedaron rodeados de agua, el clima y las temperaturas también cambiaron.  A su vez, en los distintos lugares del globo, la incidencia de los rayos del sol también cambió. Todos estos cambios también los vivieron las plantas y animales habitantes del planeta. Algunos organismos no toleraron los cambios en las temperaturas, otros se quedaron sin alimento (cuando la especie de la que se nutrían desapareció o disminuyó en cantidad). Otros organismos se vieron favorecidos por las nuevas condiciones. Los ambientes cambian y esos cambios afectan, en mayor o en menor medida, a los organismos que los habitan. Los dinosaurios triásicos eran diferentes de los cretácicos, estos últimos son el resultado de la evolución de las especies más antiguas. 

Figura 6: Dinosaurios de la Argentina del período triásico, jurásico y cretácico. Fuente: Recursos educativos del sitio web de Fundación Azara.

¡A la ciencia le gustan los rompecabezas!

Para poder visualizar la historia de cada grupo de organismos los científicos arman árboles evolutivos, que son una suerte de rompecabezas. Luego, lo enmarcan y lo cuelgan en la pared 😜. El árbol es un tipo de gráfico que permite ver los cambios evolutivos en los diferentes linajes (línea de antepasados y descendientes).  Para leer un árbol evolutivo hay que buscar primero la raíz que es lo más antiguo. Nos desplazamos por las ramas hacia las terminales y nos vamos acercando a lo más moderno. Entonces cada línea del árbol representa la evolución de un linaje: la secuencia de antepasados/ancestros y descendientes.  Las ramas se bifurcan y en cada horquilla o bifurcación también hay un organismo. ¿Se imaginan que significa esta bifurcación en una rama de un árbol evolutivo?  Vamos paso por paso, la Figura 7 es un esquema de un árbol evolutivo básico. Hay un antepasado antiguo que es común para 1, 2, 3 y 4. Esto quiere decir que este antepasado es parte de la historia compartida por los 4 linajes y por tanto los 4 descienden de él. Figura 7: Esquema de un árbol evolutivo básico. Hay un antepasado antiguo que es común para 1, 2, 3 y 4 que son formas derivadas más modernas. En los árboles también se ven linajes que aparecen y otros que desaparecen. Se ven linajes que descienden de otros. Por ejemplo, en la Figura 8 vemos un linaje ancestral (flecha verde) que desaparece luego de un episodio de especiación (caja verde). Como resultado surgen dos linajes nuevos, derivados o descendientes (el de la rama de 1 y el de la rama que comparten 2, 3 y 4), a partir de un linaje ancestral. En este árbol pueden verse 3 especiaciones (cajas) y por tanto hay 3 linajes ancestrales asociados. Figura 8: Esquema de un árbol evolutivo básico. Se observa un linaje ancestral del cual derivan todas las formas posteriores. Se observan 3 episodios de especiación de los linajes ancestrales que dan origen a nuevos linajes derivados y nuevas especies. Entonces como resultado de las bifurcaciones (especiaciones) vemos que aparecen ramas nuevas en los árboles. Esas ramas nuevas representan nuevos linajes. Si miramos la Figura 9, luego de la primera especiación (caja verde) aparecen dos ramas (la que evoluciona hacia 2, 3 y 4 y la rama exclusiva de 1). La rama de 1 es exclusiva de ese linaje y posee una historia propia desde su surgimiento. Los antepasados contenidos en la rama de 1 también son antepasados exclusivos. Si analizamos 3 y 4 vemos que tienen una larga historia en común (que comienza en la raíz) la cual concluye con la especiación del último antepasado común (caja azul). De allí en adelante las historias de 3 y 4 se separan en líneas evolutivas independientes en donde cada antepasado o ancestro es exclusivo de cada linaje. Figura 9: Esquema de un árbol evolutivo básico. Se detalla para cada bifurcación u horquilla el antepasado común según corresponda y un antepasado exclusivo. ¿Hay en este árbol algún antepasado exclusivo de 2? ¿y de 3? La observación de a pares en un árbol evolutivo permite comparar cuán relacionados o emparentados están (por ejemplo, buscando al ancestro común que conecta los linajes). Los árboles permiten relacionar las historias evolutivas.  Los árboles se construyen actualmente gracias a un super software y a las distintas ramas de la ciencia que aportan sus conocimientos y descubrimientos. Se utiliza, por ejemplo, la información del registro fósil aportada por la paleontología, los estudios comparativos de los genomas (biología y genética), los estudios sobre los cambios en la distribución de los continentes (geología), etc.  El resultado son árboles muy complejos como el de la figura 10 que corresponde a la evolución de los dinosaurios. Figura 10:  Árbol evolutivo. Este ejemplo corresponde al de la evolución de los dinosaurios basado en tamaños corporales. Lo más antiguo se observa a la izquierda (triásico) y hacia la derecha se observa el paso del tiempo y la aparición de bifurcaciones. Hacia la derecha, con el paso del tiempo, aumenta la cantidad de bifurcaciones lo que indica un aumento de linajes derivados. El árbol incluye la diversidad hasta fines del cretácico. Fuente: https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.1001853)

2.C Un drácula con plumas 

Transcripción del audio: "Suponé que te das un baño y te vestís con ropa limpia para encontrarte con tus amigos y amigas. En cuanto salís de tu casa te cae en la cabeza un cúmulo chorreante, blanco y pequeño: una caca. Te preguntas de quién será esa caca. Opciones: 1) de una vaca en parapente, 2) del avión presidencial, 3) de un dinosaurio, 4) de un gato volador. Tiempo...la opcion 3 es... CORRECTA"

Pero… ¿existen hoy en día especies derivadas de los dinosaurios (especies que evolucionaron a partir de ellos)? 🤔 ¿no era que estaban extintos los dinosaurios? 🤨

¡Esto es muy confuso! ¿Los dinosaurios se extinguieron? Si ¿Todos? Mmmmm. 

Durante el tiempo que vivieron los dinosaurios (esos 175 Ma) se generó no sólo una gran diversidad de dinosaurios sino que surgieron formas nuevas de vida derivadas de ellos. Una de las ramas del árbol evolutivo de los dinosaurios (Figura 11) pertenece a la evolución de dinosaurios carnívoros bípedos: los “maniraptores” (grupo al que pertenecen los velociraptores y los oviraptores entre otros dinosaurios famosos). Si seguimos la evolución de los maniraptores nos vamos a encontrar con las aves. Las aves surgen hace 150 Ma aproximadamente y son los únicos dinosaurios que sobrevivieron a la extinción de fines del cretácico.

Figura 11: Árbol evolutivo de los dinosaurios.

Figura 12: Velociraptor en acuarela por el paleoartista Ezequiel Vera (@ezequielvera)

Las primeras aves-dinosaurio o dinosaurios-ave (denominadas paraves) tenían plumas y alas pero se cree que no volaban. Sus plumas eran menos complejas que las plumas de las aves actuales. La evolución y diversificación de estos grupos nos lleva hasta las aves modernas. Las aves actuales poseen características propias,  como un sello de autenticidad, las alas, las plumas complejas, los huesos livianos que posibilitan el vuelo y un esqueleto preparado para sostener los músculos de las alas. Todas estas características surgieron a lo largo de la historia evolutiva de las paraves como puede observarse en el árbol evolutivo de la Figura 13.

Figura 13: Árbol evolutivo de paraves. Fuente: Rashid, D. J., Chapman, S. C., Larsson, H. C., Organ, C. L., Bebin, A. G., Merzdorf, C. S., ... & Horner, J. R. (2014). From dinosaurs to birds: a tail of evolution. EvoDevo, 5(1), 1-20.

¡Queremos pruebas! ¡Necesitamos evidencias!

Si las aves son dinosaurios, ¡necesitamos que lo demuestren!  Hoy tenemos evidencias científicas, y aquí pueden ver la primera de ellas, el primer hallazgo. Se llama Archeopteryx Figura 14: Fósil de archeaopteryx hallado en buen estado de conservación junto a su reconstrucción. Ilustración realizada por el paleoartista Ezequiel Vera (@ezequielvera)  Archaeopteryx es un fósil y el primero de los ejemplares fue hallado en 1861. Es muy especial porque se lo considera un eslabón perdido (ahora sería un eslabón encontrado) porque nos muestra la relación evolutiva entre dinosaurios y aves. Una relación inimaginable de parentesco entre dos cosas que parecen ser tan diferentes. El esqueleto de este fósil presenta características comunes con algunos dinosaurios pero también muestra características propias de las aves como son las alas y las plumas. Por eso se la denomina “forma de transición”. Se han hallado alrededor de 10 ejemplares fósiles de Archaeopteryx y todos poseen dichas características.

La próxima vez cuando salgan de casa recién bañados/as miren hacia arriba, no vaya a ser que algún dinosaurio sobrevolando les ensucie la cabeza.