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jueves, 26 de abril de 2018

El pequeño drácula que martirizaba a los dinosaurios con plumas

¡Hola a todos! Nos encontramos aquí otra vez, en la tercera y última entrega sobre los insectos y artrópodos. Como anteriormente hemos visto, dentro de la paleontología, estos pequeños seres son un quebradero de cabeza para todo paleontólogo por la compleja clasificación y su enorme biodiversidad tal y como pudimos ver en mi anterior publicación (Evolucion y clasificacion de coleópteros), en la que hablaba del gigante orden de los escarabajos y su clasificación, origen y evolución (ocupando nichos ecológicos importantes).


Antes de empezar, quiero aclarar un pequeño detalle sobre esta entrega, el articulo sobre el que hago la publicación fue publicado en diciembre de 2017 en la revista Nature, pero fue corregido en 2018 y por tanto, tras consultarlo con Manuel, me dio permiso a poder hacer la publicación sobre este artículo.

Las garrapatas  
Hoy vengo a hablaros de un artrópodo del cual hay muy pocos conocimientos sobre su origen y su evolución (la cual debe estar muy ligada a la de los vertebrados que parasita), así es, nuestro protagonista de hoy es la garrapata (Ixodida) ese extraño y molesto parásito que cogen toda clase de animales, aunque los que más veamos sean en nuestras mascotas (o incluso en algún que otro niño que se va de campamento).


Una garrapata macho
La garrapata es un arácnido(aunque no pueda parecerlo) y además, este artrópodo es un ectoparásito, es decir, parásitos que viven en la superficie del huésped (si quieres conocer más sobre los ectoparásitos) y se alimenta de la sangre de sus huéspedes. Así bien, conociendo un poco mejor a la garrapata vamos a entrar en materia.
Una garrapata hembra

El artículo del que hablo hoy es el siguiente: "Ticks parasitised feathered dinosaurs as revealed by Cretaceous amber assemblages" es de la revista Nature Communications y es de un investigador español: Enrique Peñalver. Trata sobre el descubrimiento de una garrapata pegada a una pluma de dinosaurio dentro de un ámbar (procedente de Myanmar) del mesozoico (aproximadamente unos 100 m.a), este hallazgo fue bastante relevante ya que el registro fósil de garrapatas en el mesozoico es pobre. Este fósil revela la existencia de una relación de parasitismo entre garrapatas y dinosaurios con plumas que hasta ahora era desconocida. En el ámbar se han encontrado varios ejemplares asique vayamos por partes:

Cornupalpatum burmanicum
La primera garrapata de la que voy a hablar es esta, la Cornupalpatum burmanicum, se trata de una especie de garrapata dura de la que únicamente se habían descrito dos larvas,  este nuevo ejemplar se trata de una ninfa que ha sido clasificada por una serie de características morfológicas que, sin embargo, no se ajustan del todo al holotipo de esta especie debido posiblemente a variaciones ontogénicas (cambios que puede sufrir un individuo durante su desarrollo embrionario principalmente) además de esto, el fósil se encuentra en un estado de conservación malo, lo que dificulta su estudio.

En la imagen se observa la pluma del dinosaurio y entre sus barbas a la garrapata con una pata enganchada a la hoja.

Estudios sobre las garrapatas como vectores de transmisión de enfermedades han llevado a pensar que posiblemente esta especie de garrapata fuera un vector de transmisión de enfermedades para los dinosaurios con plumas, ya que se han hecho estudios microscópicos que apuntan a que esta era portadora de una bacteria conocida (rickettsial proteobacteria) la cual, es potencialmente patógena*1.

Deinocroton draculi

Algo realmente asombroso ha sido el descubrimiento de una nueva familia de garrapatas denominada Deinocrotonidae, además por si fuera poco, dentro del ámbar se encontraron dos ejemplares una hembra y un macho, uno de las cuales se encuentra lleno de su comida favorita (la sangre) y como consecuencia, su tamaño se ve aumentado unas ocho veces (así es, se había dado un buen atracón a costa del pobre huésped) lo que les llevó a los investigadores a pensar en su voraz apetito y les inspiró en su nombre: Deinocroton draculi.

A través de un escáner tridimensional se ha coseguido obtener un modelo en tres dimensiones de esta nueva especie lo que facilitó su descripción y estudio observando características únicas.

Puedes acceder al modelo en tres dimensiones haciendo click aquí 
 


Los dos ejemplares de Deinocroton draculi los "minidráculas" en el ámbar
Recreación a ordenador de Deinocroton draculi


Pegados a estos dos ejemplares además han aparecido unos segmentos con forma de punta de lanza que son exógenos, tras investigar, se supo que estos fragmentos eran pequeños "pelos" multisegmentados que son propios de larvas, estos pelos son comunes en insectos y tienen diferentes funciones, pueden ser tanto de sostén y movilidad como de defensa que es este caso, en este caso de las larvas de una especie de escarabajo (Dermestidae) caracterizado por vivir entre los excrementos de animales, estas larvas son usualmente encontradas en los nidos de aves donde se alimenta de detritus y restos orgánicos que caen al nido y esto explicaría su presencia junto a las garrapatas y a la pluma del dinosaurio *2.

Imagen detallada de estos pelos de los escarabajos

La presencia de la pluma unida a los restos de escarabajos es lo que llevó a pensar a los investigadores en que estas garrapatas eran parásitos de los temibles dinosaurios con plumas.

La morfología del ejemplar lleno de sangre muestra una similitud con la de las actuales garrapatas.
Aún quedan diversas cosa que no están claras como si estas garrapatas también vivían en el nido de sus huéspedes o en las cercanías(comportamiento que en la actualidad realizan algunas garrapatas *3) o iban únicamente para alimentarse, en que momento se extinguieron (se piensa que en el cretácico) de quien es la pluma y a quien estaban parasitando (esto no se puede conocer porque acceder al ADN que hay dentro del ámbar es imposible hasta el momento y la sangre que porta la garrapata que está llena está contaminada con la resina ya que el animal está dañado.


Y bueno amigos de los artrópodos, esto es todo por esta entrega en este blog y como siempre espero que os haya gustado y hayáis aprendido algo nuevo. ¡Os espero en mi siguiente publicación, un saludo!


Referencias
  1. Poinar, G. Jr. Rickettsial-like cells in the Cretaceous tick, Cornupalpatum burmanicum (Ixodida: Ixodidae). Cret. Res. 52, 623–627 (2015).
  2. Lawrence, J. F. & Ślipiński, S. A. in Morphology and Systematics (Elateroidea, Bostrichiformia, Cucujiformia partim) Vol. 2 (eds Leschen, R. A. B. & Beutel, R. G.) 198–206 (de Gruyter, Berlin, 2010). 
  3. Sonenshine, D. E. & Roe, M. Biology of Ticks (Oxford University Press, Oxford, 2014). 2nd . 

martes, 20 de marzo de 2018

Momias humanas: mejor que una fotografía de su tiempo.


Nieves López y Jaime Truyols en su obra Paleontología (López Martínez & Truyols Santonja (1994) Paleontología. Síntesis, Madrid) sostienen que “La Paleontología no sólo se ocupa del estudio de los organismos del pasado en sí mismos, sino también de los cambios que se han ido produciendo en el mundo biológico de manera global a través de los tiempos”.

Tomando esta definición como excusa, y la temática de las momias que dejamos en el ultimo post como hilo conductor, me propongo a tratar en esta ocasión un tema que los más ortodoxos considerarán, a priori , fuera del campo de la Paleontología: las momias humanas, y lo que nos han enseñado; aplicado obviamente al conocimiento de las formas de vida en el pasado, de la paleobiogeografía, la arqueobotánica, la paleoclimática o paleoambiente, la paleoparasitología o la arqueomedicina, entre otros muchos campos de la Biología
Es cierto que el estudio de las momias humanas se lo tenemos que dejar a los arqueólogos, pues de eso son expertos; pero el hecho de que los restos humanos estén momificados (natural o artificialmente) hace necesario en el estudio de cualquier hallazgo de este tipo la colaboración de médicos o químicos entre otros muchos expertos: en ese momento entran en juego los Paleontólogos.


Primera parada: El sur del Tirol: Ötzi.

Gorro. Ursus arctos
Y es que ¡de restos humanos momificados se puede sacar una cantidad de información E. Egarter Vigl et al. 2001); y que en el año 1991 fue encontrado tal cual murió, en un glaciar del sur del Tirol, en la frontera entre Austria e Italia. Todo tipo de estudios se han llevado a cabo en Ötzi, por ejemplo, se sabe gracias a sus ropas que en esa época los osos (Ursus arctos arctos) eran abundantes en los Alpes, pues lleva prendas de abrigo hechas de piel de oso, principalmente el gorro. También se ha podido comprobar que sus congéneres tenían rebaños de cabras domesticadas, y que usaban ese cuero para confeccionar el calzado, por ejemplo. Se ha analizado también su contenido intestinal (Oeggl K et al., 2006.) para hallar que sus dos últimas comidas fueron ciervo (Cervus elaphus) y rebeco o chamois(en francés, la subespecie de la zona) (Rupicapra r. rupicapra); aunque lo más interesante de lo encontrado en su estomago, y lo que más pistas ha dado acerca del cadáver ha sido el polen en su tracto digestivo y el resto de su cuerpo. Según el trabajo del paleo-botánico Klaus Oeggl se ha podido, a través de los pólenes hallados, establecer que la muerte se produjo en primavera -entre los meses de abril o mayo-, o que su última comida fue en un bosque de coníferas…¡ y hasta se especula que hacía viento durante esa comida!

Calzado de Ötzi, elaborado con fibras vegetales.
increíble! Por ejemplo: el caso del famoso Hombre de Ötzi; un adulto de la Edad de Cobre;( hace aproximadamente 5.300-5.600 años) que tuvo la brillante idea de tomar un atajo en su camino, de vuelta de comer… y murió a consecuencia de una supuesta emboscada (
Estas y otras muchas sorpresas son las que nos ha regalado el estudio de Ötzi, en concreto el aporte de expertos en todas la áreas de la Biología. Los mayores hitos acerca de la investigación en la momia de Ötzi las podéis encontrar en esta página del Museo Arqueológico del sur del Tirol, (y recomiendo aunque sea una visita rápida para ver la cantidad de información que se le ha podido sonsacar, gracias a la tecnología actual, a este magnífico descubrimiento.)


Del frío alpino a la brisa cálida del Nilo.

                Nuestros siguientes sujetos de estudio no necesitan introducción. El concepto de momia se asocia inconscientemente, quizá por la fascinación casi infantil que en muchos de nosotros provocan, a las formas de enterramiento típicas del antiguo Egipto, que son famosas por las románticas figuras de los varios Howard Carters: buscatesoros, arqueólogos, anticuarios, historiadores… egiptólogos en resumen; un campo efervescente en los últimos tres siglos, pero dejado un poco de lado a mediados del siglo pasado. Hasta que, como en casi todo campo del saber empírico, la revolución técnico-científica que vivimos actualmente abrió la puerta a respuestas que jamás los clásicos egiptólogos hubieran buscado.

El análisis genético y bioquímico de las momias y sus ajuares funerarios llevó al campo de la egiptología a bioquímicos, botánicos, entomólogos, e incluso a investigadores de la evolución y la filogenética. Y es que las momias egipcias tienen la particularidad de tratarse de momias artificiales: preparadas por el hombre, es decir, que contienen en ellas restos de las preparaciones utilizadas en el proceso de momificación: una puerta de acceso a la medicina y la farmacia de la época.
Erythroxylum coca, la planta de Coca.
En este contexto, la botánica Dominique Görlitz, en el año 2016 se atrevió a publicar un trabajo que destruyó las bases del paradigma histórico en el que siempre se han basado las historias paralelas del “Viejo” y “Nuevo” Mundo, antes del 1492. En “The Occurrence of Cocaine in Egyptian Mummies -New research provides strong evidence for a trans-Atlantic dispersal by humans”, Dominique afirma haber encontrado trazas de Nicotina y de Cocaína en un análisis bioquímico de varias momias encontradas en el Valle de los Reyes, en Egipto. La botánica señala que “one could still try to explain the presence of tobacco in ancient Egypt with local, previously unknown African species of tobacco, but with cocaine it is not possible”. Y es que, aunque existe alguna especie del género Erythroxylum en África, sólo cuatro especies de este género presentan los alcaloides que componen la cocaína (entre ellas Erythroxylum coca la más extendida), y sólo se encuentran, y se cultivan, en las primeras estibaciones de los Andes, donde todavía domina el paisaje de la selva tropical.
Si  lo que postula D. Görlitz es cierto, implica que hubo encuentros culturales, y seguramente hasta relaciones comerciales entre los pueblos originarios sudamericanos y la antigua civilización egipcia: globalización en el año 1000 a.C., aproximadamente.


Las primeras y las últimas momias: las más desconocidas.


                Un último ejemplo de implicación de paleontólogos en los estudios de momias nos lleva a las momias Incas. Estas últimas son muy desconocidas, aunque derivan de una larga tradición que tenían los pueblos precolombinos, habitantes de las zonas más áridas de Sudamérica, de enterramientos en estilo momia. De hecho, las momias humanas encontradas más antiguas del mundo; fruto de momificación artificial, son precisamente las halladas en el cerro de Arica, en el extremo norte de Chile, pleno desierto de Atacama: datan de hace 9000 años. (Guhl, F. et al., 2000)
Los incas, en su etapa de esplendor, dejaron, desperdigados por los Apu de la Cordillera de los Andes, las montañas más importantes del Tawantinsuyu –del imperio- , vestigios de la ceremonia del Capac Cocha, que consistía entre otras cosas de dejar a uno o varios jóvenes entumecidos de frío en una posición semienterrada en la cima de cualquiera de estas montañas como ofrenda a su dios Viracocha. Estos sacrificios humanos, por efecto del clima de alta montaña, y la sequedad del desierto, se momificaban naturalmente, por el mismo proceso que el hombre de Ötzi: por liofilización. Estas momias han sido las madres de mucha de la información que tenemos a día de hoy del estilo de vida del pueblo Inca, ya que no tenían ningún tipo de lenguaje escrito en el que pudieran plasmar su historia y vida.
El Niño del Plomo, en exposición en el Museo
de Historia Natural de Santiago de Chile.

A día de hoy, hay muchos estudios de Paleoparasitología, es decir, paleontología de los patógenos, que se han interesado en el estudio de estas momias, pues muchas de ellas son de la época de la conquista española del continente, y las momias son capaces de mostrar la velocidad de propagación de las plagas o enfermedades traídas por los conquistadores, entre otras muchas cosas.
Quiero destacar de este apartado dos tipos de sujetos investigación, pues son muy abundantes las momias de animales, especialmente de Cuys o Conejillos de indias (Cavia porcellus), codiciado alimento entre las comunidades andinas de tiempos inmemoriales, y que se sigue consumiendo en la actualidad. En estos restos animales se estudia la presencia de exo y endoparásitos, y su relación que pueden tener con los españoles, para poder establecer patrones de dispersión de los parásitos que puedan ser aplicables en la actualidad. (Dittmar, K., et al. 2003) (Ewing, H.E., 1924)
Quistes producidos por la Triquinosis en el músculo esquelético.
Tinción: Hematoxicilina-Eosina; así se diagnosticó inicialmente la
enfermedad al Nño del Plomo.
En cuanto a enfermedades humanas, el ejemplo más interesante o controversial (para seguir con la línea conspiratoria del trabajo de Dominique Görlitz), es el de la Momia del Niño del Plomo, una momia del Capac Cocha encontrada en el Cerro del Plomo ( 5.200-5.400 m.s.n.m.), montaña visible desde la cuenca de Santiago, en la que se emplaza la capital de Chile. En la momia de este niño, de unos nueve años de edad, científicos de la Universidad de Chile diagnosticaron, en el año 2010, triquinosis (Rodríguez, Héctor, et al., 2011); una enfermedad  causada por la ingesta de carne con larvas de nematodos del género Trichinella sp.y que se sabe que era inexistente en América antes de la llegada de los europeos. El dilema se encuentra en que la muerte del Niño del Plomo está datada alrededor del año 1500, 37 años antes de que se cualquier europeo se acercara siquiera al actual territorio chileno. Sin el estudio de más muestras humanas y animales de esta época no se puede establecer si la enfermedad también existía en América, o si, como los animales domésticos actúan como vector de transmisión de esta enfermedad, no hizo falta que los conquistadores llegaran a entrar en contacto con los Incas para que estos ya empezaran a padecer la enfermedad: una dura premonición, (transmitida por nematodos) de lo que se les venía encima…

        Concluyo así, que el estudio de las momias humanas por parte de expertos paleontólogos no puede traer más que sorprendentes descubrimientos, y se trata de una mirada profesional que no se le ha dado a la mayoría de las momias en tiempos anteriores.



Bibliografía.

  • López Martínez & Truyols Santonja (1994) Paleontología. Síntesis, Madrid.
  • Murphy, William A., et al. “The Iceman: Discovery and Imaging.” Radiology, vol. 226, no. 3, 2003, pp. 614–629. 
  • Oeggl, Klaus, et al. “The Reconstruction of the Last Itinerary of ‘Ötzi’, the Neolithic Iceman, by Pollen Analyses from Sequentially Sampled Gut Extracts.” Quaternary Science Reviews, vol. 26, no. 7-8, 2007, pp. 853–861.
  • Görlitz, Dominique. The Occurrence of Cocaine in Egyptian Mummies New Research ... Technische Univerität Dresden, Institut Für Kartographie, Germany. 2016.
  • Guhl, Felipe et al. Chagas disease and human migration. Mem. Inst. Oswaldo Cruz[online]. 2000, vol.95, n.4 [cited  2018-03-20], pp.553-555.
  • Dittmar, K, et al. “Techniques of DNA-Studies on Prehispanic Ectoparasites (Pulex Sp., Pulicidae, Siphonaptera) from Animal Mummies of the Chiribaya Culture, Southern Peru.” Memórias Do Instituto Oswaldo Cruz, vol. 98, no. suppl 1, 2003, pp. 53–58.
  • Ewing HE 1924. Lice from human mummies. Science 60: 389-390.
  • Rodríguez, Héctor, et al. “Análisis Paleoparasitológico De La Musculatura Esquelética De La Momia Del Cerro El Plomo, Chile: Trichinella Sp.” Chungará (Arica), vol. 43, no. especial, 2011, pp. 581–588.