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viernes, 12 de junio de 2015

Paleontología: Una ciencia viva

INTRODUCCIÓN:

Si se preguntara a cualquier ciudadano en cualquier población sobre la Paleontología, no es raro que en sus respuestas aparezcan las palabras fósil, o dinosaurio. Y si hablara de un paleontologo, la imagen que describirían no variaría mucho de una persona tendida en un yacimiento de algún lugar 
remoto del planeta con una brocha  y un buril en la mano rascando en una roca lo que parece ser un hueso mineralizado. 

A muy poca gente se le ocurriría pensar en la Paleontología como una ciencia viva. Alrededor de esta ciencia se ha desarrollado una creencia muy generalizada de que su campo de estudio es limitado e independiente del de otras disciplinas.

Igualmente, habría muy pocas personas que se imaginen a un paleontólogo leyendo artículos científicos de otras disciplinas de la ciencia con el fin de intentar explicar detalles de su propio trabajo.

La imbricación o interrelación de las distintas ramas de la ciencia entre sí, da lugar al enriquecimiento de las hipótesis y teorías que cada disciplina desarrolla al variar los puntos de enfoque de cada uno de los integrantes de los diferentes proyectos. Todo ello ante una misma situación problema.

Aquí se valorarán sintéticamente los distintos aspectos de los que se alimenta la Paleontología explicados en detalle en las entradas anteriores:



  • El Vesubio: Una puerta a las extinciones del Cretácico
  • ¿Cuentos chinos? Persiguiendo una leyenda
  • El fin del imperio de los reptiles
  • El salto de la paleontología al universo



  • Para ello, es clave el desarrollo de cada uno de los casos expuestos a lo largo de esta primavera, especialmente en aquellos en que, a priori, parece no existir relación. En ellos las distintas disciplinas han dado en unos casos respuestas concretas y precisas a preguntas paleontológicas, y en otros, pistas de calado suficiente como para establecer hipótesis de trabajo que han llevado al final a encontrar o al menos estar más cerca de las respuestas definitivas.



    DESARROLLO:


    Empezando por lo que a cualquier oído puede resultarle lógico, cabe resaltar la relación íntima entre las distintas ramas de la Geología y la Paleontología. De entre todas ellas, cada una de gran extensión y útil en su correspondiente campo de estudio, se puede destacar la utilidad de algunas por encima de otras por su interés paleontológico. Este es el caso de la Geoquímica, la cual ha proporcionado herramientas y conocimientos esenciales.

    Viñeta 1

    La extinción de los dinosaurios ha sido una de las grandes preguntas de la paleontología. Y aunque quedan numerosas cuestiones por resolver, no ha sido hasta la cooperación de la geoquímica y la Paleontología que se ha podido datar con relativa exactitud su extinción por medio del método de isótopos estables. Los motivos que se valoran como justificación a este suceso comprenden hipótesis sobre erupciones volcánicas de dimensiones cataclísmicas que podrían recibir su explicación por expertos vulcanólogos.

    Y en términos de Vulcanología, entre otras, se puede mencionar otro caso de cooperación. En principio, la determinación de la causa de la postura opistotónica encontrada en Sinosauropteryx podría resultar problemática de determinar. A rasgos prácticos, ante una posición de muerte inusual se pueden llegar a barajar diferentes hipótesis. Los investigadores mantuvieron en su momento un largo debate con respecto a este tema; en si se trataba de una posición póstuma o del resultado de un enterramiento en un flujo de derrubios (Georgi & Krause, 2010) Los conocimientos geológicos y paleontológicos, a priori, podrían establecer la hipótesis más probable, pero tendrían problemas a la hora de aceptar una de ellas por encima de la otra.

    El desarrollo de las técnicas de Medicina forense aplicadas a los restos humanos calcinados en las faldas del Vesubio han posibilitado poner fin a este dilema. De este modo, los investigadores han podido seguir la línea de investigación adecuada, y comparar dos casos análogos como son Sinosauropteryx y las víctimas del Vesubio, permitiendo nuevos avances en los conocimientos científicos que quién sabe si podría desencadenar otros por sí mismos.

    Pero es posible encontrar ejemplos hasta fuera de la ciencia. Las tradiciones orales transmitidas de generación en generación desde la antigüedad, que aún persisten en al menos cinco regiones con registros de huellas paleontológicas (Xing et al, 2011), han sido el motivo de estudio de disciplinas como la Sociología, la Arqueología o la Antropología, mucho antes de que la Paleontología supiera de su existencia.
    Viñeta 2

    La cultura Yi, en China, fue objeto del estudio de profesionales antropólogos e interesados en una de las culturas más antiguas del mundo. El conocimiento popular y la transmisión de los conocimientos sirvieron de guía a los paleontólogos, hasta descrubrir que el folklore chino había mantenido mitificados numerosos icnofósiles.

    El resultado son diferentes familias de saurópodos, en hasta dos ubicaciones distintas; en la provincia de Zhaojue y Yiefang. Huellas de lo que se cree que han sido el paso de Brontopodus y Titanosaurus, dos ejemplos de cómo numerosas especies podrían ser grandes desconocidas si esto no sucediera.

    Por último, es posible mencionar el papel de la Paleontología en la Astrobiología y la Ecología. El estudio de vida en Marte se centra en el estudio de ecosistemas análogos en la Tierra. Por medio de la Ecología se ha estudiado la posibilidad de que existieran organismos vivos en condiciones extremas como las de el planeta rojo.

    En más detalle, las hipótesis existentes se basan principalmente en el estudio ecosistemas de condiciones hipersalinas, como los existentes en el desierto de Atacama; o el de ecosistemas de condiciones ácidas, presentes en España, en Río Tinto. De la misma forma, se intenta dar explicación a cómo se preservan los restos fósiles en condiciones tan inhóspitas y desgastantes.


    CONCLUSIONES:

    Llegado este punto, no es difícil comprender la interdisciplinariedad que ronda a la Paleontología. En este post se han desarrollado las ayudas prestadas por la Geología, la Geoquímica, la Medicina forense, la Sociología, la Arqueología, la Antropología, la Astrobiología y la Ecología.

    Por encima de estas, queda una última mención. Si los conocimientos en cada rama del conocimiento fueran objetos tangibles, la Tecnología sería la mano que permitiría adquirirlos. El avance de la ciencia va ligado a los avances tecnológicos, que permiten el acceso a nuevas muestras, nuevos lugares, y en última instancia nuevos objetos de estudio.

    Así, la Paleontología es una ciencia viva. No sólo guarda conocimiento propio, sino que tiene la labor de servir de bisagra entre una inmensa variedad de disciplinas, en pos del avance de la humanidad y de sus conocimientos. Estas interrelaciones han posibilitado infinidad de descubrimientos que, de otra forma, podrían no haber sido posibles.

    Algunos lo llaman casualidad; en ciencia lo llamamos cooperación.


    REFERENCIAS:

    • Brusatte, S. L.; Butler, R. J.; Barrett, P. M.; Carrano, M. T.; Evans, D. C.; Lloyd, G. T.; Mannion, P. D.; Norell, M. A.; Peppe, D. J.; Upchurch, P. & Williamson, T. E. (2015). The extinction of the dinosaurs. Biological Reviews 90(2), 628-642.
    • Fernández Remolar, D.C. & Knoll, A.H. 2011. En la Tierra como en el Cielo: el Río Tinto como análogo terrestre de Marte. 84 págs. Fundamental, 17, Fundación Conjunto Paleontológico de Teruel-Dinópolis. Teruel.
    • Georgi, J.A; Krause, D.W. (2010) Postcranial axial skeleton of Simosuchus clarki (Crocodyliformes: Notosuchia) from the Late Cretaceous of Madagascar. Journal of Vertebrate Paleontology 30(1):99-121.
    • Lingham-Soliar T (2015) Three stages of post mortem opisthotonus uniquely captured in the dinosaur Sinosauropteryx. Journal of Ornithology 156(1):257-262.
    • Xing, L. D., Mayor, A., Chen, Y., Harris, J. D., y Burns, M. E. 2011a. The folklore of dinosaur trackways in China: Impact on paleontology. Ichnos, 18(4):213–220.
    • Xing, L. D.; Lockley, MG; Yang, G; Mayor, A; Klein, H; Persons, WS; Chen, Y; Peng, GZ; Ye, Y; Ebi, JF 2015 Tracking a Legend: An Early Cretaceous Sauropod Trackway from Zhaojue County, Sichuan Province, Southwestern China, Ichnos, 22(1):22-28.

    lunes, 1 de junio de 2015

    El salto de la paleontología al universo

    La búsqueda de vida fuera de la Tierra, preocupando al ser humano desde ya muchos años. Todo tipo de métodos han sido usados para este propósito, sin éxito alguno. Las agencias espaciales encargadas de la investigación por medio de robots en otros planetas, especialmente Marte, nunca esperarían que la paleontología pudiera arrojar luz sobre el asunto.

    INTRODUCCIÓN:

    Durante la última década, las diferentes sondas robóticas que exploran la superficie de Marte están descubriendo una realidad distante de un planeta poco activo, seco e inhabitable. La detección de distintas morfologías exteriores denota la posibilidad de que existieron ambientes potencialmente habitables que pudieron albergar una biosfera. No obstante, las características de estos ambientes serían extremas, lo que complica el estudio de la hipotética vida de Marte.

    Ilustración 1: Marte.
    A partir del estudio de estas formas se tiene constancia de que Marte estuvo expuesto a tres grandes etapas ambientales: una hidrosfera neutra a ligeramente ácida y un tanto oxidante; una hidrosfera ácida y fuertemente oxidante; y una desecación y enframiento generalizado. Estas tres situaciones tienen sus análogos en la Tierra (aunque pueden estar muy limitadas), por lo que su estudio y el de su relación con formas de vida puede ser llevado a cabo. De este modo, se han observado la relación de microorganismos en condiciones ácidas e hipersalinas.

    Todas estas cuestiones están desarrolladas en mayor profundidad en la publicación de David C. Fernández Remolar: Preservation of biological traces under extreme conditions as a proxy to search for life in Mars.

    domingo, 17 de mayo de 2015

    El fin del imperio de los reptiles

    INTRODUCCIÓN:

    ¿Qué factores desencadenaron la extinción más conocida de la historia? La búsqueda de respuestas ha llegado a ocupar las mentes más prodigiosas del mundo de la paleontología. La desaparición de estos reptiles, tan exitosos hace 160 millones de años, que tenían características tan diversas y llegando a más de 1000 especies en todo el mundo, ha sido una de las grandes preguntas de la paleontología. A pesar de que para otras grandes extinciones se han obtenido datos relativamente concluyentes, aún no se ha llegado a una conclusión consensuada sobre los motivos de la desaparición de estos seres.

    En los últimos 20 años se han encontrado numerosos y nuevos indicadores que aportan evidencias de su desaparición y que arrojan algo de luz en el asunto. Por medio de sofisticadas vías de estudio avanzar en las investigaciones no supone tantos problemas como antaño, de modo que datos que resultaban impensables ahora son reales. Tales son la fecha de extinción, cuya datación se desarrollará más adelante; o nuevas justificaciones a su desaparición para valorar.

    Aquí se hará una revisión del conocimiento que ronda la extinción de los dinosaurios no-alados, basado en el artículo 'The extinction of the dinosaurs', de Stephen L. Brusatte et al., porque el gran público conoce la teoría del impacto meteorítico, ¿pero qué hay de los motivos por los que se considera semejante cataclismo?

    lunes, 1 de septiembre de 2014

    Fósiles y tecnología

    Entrada recopilatoria

    Si le preguntas a cualquier persona que es lo primero que le viene a la cabeza cuando le dices la palabra paleontología, probablemente su respuesta será que es la imagen de un fósil. Por esto decidí dedicar mis tres entradas al trabajo que se realiza para obtener datos y conclusiones de estos cuando se analiza un ejemplar.

    Un fósil se define como cualquier resto o señal de un organismo del pasado.
    Cada elemento conservado tiene una composición (química, mineralógica o petrológica) y unas propiedades estructurales (tamaño, forma, microestructura y grado de integridad, entre otras).Sin embargo, las propiedades de los elementos registrados, de los fósiles, pueden ser radicalmente diferentes de las que presentaban los correspondientes elementos producidos.
    Cada elemento conservado está constituido por moléculas de una determinada clase (orgánicas y/o inorgánicas), y es posible determinar su composición química, mineralógica o petrológica, pero tales constituyentes no son fósiles en sí mismos si carecen de significación (para-)taxonómica.
    Los elementos conservados son las unidades discretas de menor nivel de organización que constituyen el registro fósil. (Fernández - López, 2000).

    Gracias a los fósiles podemos datar estratos, hacer relaciones taxonómicas entre organismos, saber cuales han sido algunas de las condiciones físico-químicas de la Tierra a lo largo de su historia, conocer de que manera funciona la evolución y las extinciones, estos solo son algunos de los conocimientos que nos pueden aportar.        

    Cuando investigué sobre el tema observé que en la paleontología, como en cualquier otra ciencia, es imprescindible el desarrollo tecnológico. Precisamente por esto he enfocado esta tarea a los métodos digitales y los últimos avances en tecnología necesarios en esta rama. En mi primera entrada "La revolución digital en paleontología", explico a modo de introducción, cuales son las últimas tendencias y los métodos mas utilizados a nivel digital para el estudio de los fósiles y de que manera ha revolucionado esto la investigación.
    La segunda y tercera entrada son casos concretos de ejemplares fósiles a los que se les aplican algunos de estos métodos de estudio. En ellas expongo con detalle el uso de técnicas como la tomografía computarizada de rayos-x y neutrones, las reconstrucciones en 3D, además de las conclusiones que se extraen de estos análisis.

    Con este trabajo pretendo acercar un poco más el protocolo a seguir cuando se encuentra un resto fósil, exponer cuales son las dificultades a la hora del estudio y el tipo de conocimiento obtenido. Así mismo conocer la importancia de los medios de trabajo para las investigaciones.

    En general este blog puede ser una buena herramienta de divulgación científica y una manera de facilitar la lectura de este tipo de artículos de una forma sencilla y de fácil acceso.



    Microscopía tomográfica de ciclotrón de embriones fósiles (Donoghue et al., 2006)




    Tomografía de sincotrón a un arácnido fósil.nguez. Fuente: ABC.es




    Reconstrucción  en 3D del cerebro de Ampleosaurus sp. a partir de restos fósiles. (Knoll et al., 2013)



    Bibliografía:


    - Fernández-López (2000) Temas de Tafonomía. Departamento de Paleontología de la Universidad Complutense de Madrid, Madrid.

    -  Knoll F, Ridgely RC, Ortega F, Sanz JL, Witmer LM (2013) Neurocranial Osteology and Neuroanatomy of a Late Cretaceous Titanosaurian Sauropod from Spain (Ampelosaurus sp.). PLoS ONE 8(1): e54991. doi:10.1371/journal.pone.0054991



    - Philip C. J. Donoghue, Stefan Bengtson, Xi-ping Dong, Neil J. Gostling, Therese Huldtgren, John A. Cunningham, Chongyu Yin, Zhao Yue, Fan Peng & Marco Stampanoni. Synchrotron X-ray tomographic microscopy of fossil embryos. Nature Vol pp 680 - 683, 2006.