Locos por la Geología

Archivo de la categoría ‘Paleontología’

Como este post es continuación del de la semana anterior, en caso de que no lo hayan hecho ya, les recomiendo ir a leer la primera parte, antes de internarse en ésta de hoy.

La semana pasada contesté las siguientes preguntas:

¿Por qué es posible señalar algunas reglas evolutivas?

¿Cuáles serían las reglas evolutivas que han alcanzado mayor consenso entre los investigadores?

¿Qué es la complejidad progresiva de la biosfera?

Hasta aquí llegamos el lunes pasado, ahora seguiremos desde ese punto.

¿Qué es la ortogénesis?

Esta ley se relaciona claramente con la siguiente, según ya veremos. Pero definámosla ahora.

Comencemos por decir que en su concepción original, el término ortogénesis implicaba algún grado de contaminación teológica y filsosófica, que no resiste las objeciones científicas actuales.

En efecto, su formulación antigua implicaba un «diseño preestablecido» en la evolución, a la que se consideraba encaminada hacia algún fin último. Se proponía pues, para la evolución un camino prácticamente lineal hacia una meta perfecta. Y aquí, la contaminación religiosa atribuía la definición de esa meta a un propósito divino.

No obstante, los científicos propusieron mecanismos medianamente orientados en una dirección dada, pero que respondían a procesos genéticos regidos por principios biológicos y físico químicos, respondiendo en gran medida a factores ambientales, pero que no excluían mutaciones aleatorias.

El término ortogénesis requirió con el tiempo una redefinición profunda. En su concepción más actual, la ortogénesis se refiere simplemente a un principio según el cual se puede observar que allí donde se cuenta con los fósiles suficientes como para documentar los cambios progresivos de un género o familia en particular, dichos cambios no representan saltos en cualquier dirección, sino que una vez instalados, parecen seguir una dirección definida.

Esto se relaciona también con el éxito alcanzado por cada cambio en materia de supervivencia y adaptación a las condiciones ambientales. Una vez que un cambio, que inicialmente puede ser aleatorio, como ya vimos en otro post, mejora la competencia de los individuos portadores de dicho cambio, las sucesivas mutaciones tienden a acentuarlo.

¿Qué significa la irreversibilidad de la evolución?

El proceso evolutivo es aditivo, es decir que va sumando cambios, lo cual hace tan complejos los resultados, que una vez que se desarrolla un taxón diferente, sus individuos no retroceden jamás a ser lo que sus antepasados fueron.

Las aves, que evolucionaron desde los reptiles pueden sufrir mil cambios evolutivos generando nuevas especies, pero nunca regresarán a ser reptiles.

La explicación es simple: en cada estructura- y su correspondiente función- de los organismos vivos intervienen numerosos genes, combinados de manera compleja. Una nueva mutación, no reproduce esa misma combinación de genes. En situaciones de organismos más simples, con combinaciones más sencillas puede eventualmente producirse lo que se conoce como «homomorfismo», dando individuos parecidos, pero no idénticos en todos sus caracteres a los que quedaron atrás en el camino evolutivo.

Digamos entre paréntesis que el homomorfismo puede relacionarse con la convergencia adaptativa que veremos más abajo; pero puede ser también tema para un post en el futuro, porque es bastante entretenido.

¿Qué se entiende por especialización progresiva?

No es otra cosa que una gradual adaptación a las condiciones de vida en un lugar y situación dados. Por supuesto ocurre a lo largo de extensos intervalos y a través de numerosas generaciones. Normalmente la especialización se va acentuando no en el organismo en su conjunto, sino sobre alguna de sus partes. Tal el caso de las extremidades anteriores que a partir de los reptiles se fueron especializando para el vuelo hasta generar las alas que ostentan hoy sus descendientes, las aves.

Algunos científicos señalan que una especialización progresiva particular sería el aumento de la talla que culmina en un auténtico gigantismo, muchas veces preludio de la extinción de géneros, especies o inclusive taxones más altos. Ellos citan ejemplos como los anmonites, y dinosaurios, entre otros casos de desarrollo extremo previo a la extinción. Profundizaremos esto en el post que dedicaremos a las extinciones, pero ya hemos adelantado algo en el post sobre  tipogénesis, tipostasia y tipólisis.

¿Cómo ocurre la adaptación al ambiente?

Se da en dos niveles: el del individuo, que aprende estrategias para mejorar sus condiciones particulares de vida, como podría ser la conducta juguetona, sumisa o hasta agresiva que asumen los animales callejeros en las zonas urbanas, para obtener comida; y a lo largo de generaciones, en el proceso evolutivo general. Ya explicamos aquí y en otro post que solamente los rasgos favorables para mejorar la adaptación al medio, son los que se perpetúan en el tiempo.

Como ya están esas explicaciones básicas, elijo ahora dos aspectos particulares que quiero destacar aquí y que están explicitados en la imagen que ilustra el post. Ellas son el isomerismo o convergencia adaptativa, morfológica o evolutiva, y la radiación adaptativa.

La convergencia evolutiva conduce a que individuos de grupos distintos, y hasta de biocrones muy separados entre sí, asuman formas muy semejantes, simplemente porque son las que mejor responden a las exigencias del medio.

En la imagen ven tres animales acuáticos, es decir que viven o vivieron en el mismo medio, y que perteneciendo a grupos muy diferentes, adoptaron todos una morfología  hidrodinámicamente óptima para medrar en el océano, como es la fusiforme. Se trata de un mamífero, el delfín; un reptil extinguido, el ictiosaurio; y un pez, el tiburón. Los tres se parecen, sin ser de un mismo género.

El efecto inverso también ocurre, cuando desde un antepasado común surgen diversas especies adaptadas a ambientes diversos. En la imagen ven diversos ursus, es decir osos, que se ven morfológicamente diferentes porque también lo son los climas, relieves y alimentos disponibles en cada uno de sus hábitats.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.
P.S.: La imagen que ilustra el post es de este sitio.

Este tema que empezamos a conversar hoy, nos ocupará dos semanas con sendos posts de lunes, porque es un poco extenso.

Por otra parte, este tópico tiene ya en el blog, muchos antecedentes que deberían leer. Todos ellos están con la etiqueta fósiles, y/o en la categoría Paleontología, e incluyen desde la definición de los fósiles hasta las pruebas y falsas contrapruebas de la evolución biológica, pasando por ítems como tipos de fósiles, procesos de fosilización, excavaciones paleontológicas, etc. Les diría que paseen un poco por todos esos posts para ir completando el conocimiento.

Volviendo al post de hoy, nuestra conversación trata una serie de «reglas» (así entre comillas, porque sabemos bien que la Naturaleza no sigue las reglas que nosotros proponemos) que se observan en el proceso evolutivo, y que tienen un cierto consenso entre los científicos. Hago esta salvedad porque la complejidad de la evolución ha determinado la existencia de diversas opiniones, casi todas muy autorizadas pero que no siempre son coincidentes. Tanto es así, que hasta hay quienes niegan de plano la evolución.

Por supuesto, el tema no se agotará en estos dos posts, sino que más adelante deberemso referirnos a muchos otros conceptos que completan estas ideas básicas, como son los relativos a extinciones, micro, macro y megaevolución, etc., etc. Pero eso será en algún momento futuro. Sólo ármense de paciencia, la Geología y sus ciencias afines son campos inagotables y llenos de sorpresas.

Dicho todo lo cual, elijo ahora algunas de esas «normas evolutivas», para tratar de comprenderlas.

¿Por qué es posible señalar algunas reglas evolutivas?

Estudios y análisis estadísticos sobre los registros fósiles permiten el reconocimiento de ciertas regularidades en el proceso evolutivo en su conjunto, indicando que no se trata de cambios caóticos que puedan dispararse en cualquier dirección, sino que responden a algunas pautas de una cierta lógica interna.

Esas «pautas rectoras» se complementan muchas veces con otras conocidas en el ámbito de la Biología y van acompañando, medianamente, los mayores cambios climáticos y ambientales de los que también se lleva registro.

¿Cuáles serían las reglas evolutivas que han alcanzado mayor consenso entre los investigadores?

Repito por enésima vez que mucho de lo que aquí les diga permanece en revisión crítica constante (bah, en realidad toda la ciencia está siempre revisándose, no sólo esta parte) y por eso tal vez mañana elegiría las reglas de otro modo, pero por hoy discutiremos las siguientes:

• Complejidad progresiva de la biosfera.
• Principio de ortogénesis.
• Irreversibilidad de la evolución.
• Especialización progresiva.
• Adaptación al medio.

¿Qué es la complejidad progresiva de la biosfera?

Si observamos los clásicos esquemas en que se pretende sintetizar las sucesivas apariciones de géneros y especies, lo que primero salta a la vista es que tienen un aspecto dendriforme, con un tronco común cuyas raíces se internan en los tiempos más remotos, y cuyas ramas van subdividiéndose y generando cada vez una copa más y más frondosa.

Esto es así, precisamente porque hay un aumento neto del número de especies que constituyen la flora y la fauna, aun después de descontar las muchísimas que corresponden a ramas que se truncan por las extinciones.

Y al hablar de complejidad creciente, no se trata sólo de una apreciación cuantitativa como señalamos más arriba, sino también cualitativa; puesto que las biotas más próximas al presente, también son más complejas en cuanto a sus anatomías, fisiologías y grados de organización en general. Comparadas en cambio con biosferas de tiempos muy remotos, la mayoría de estas últimas eran mucho más rudimentarias y más simples. Esto no implica la desaparición de organismos simples, sino lo inverso, es decir la aparición de organismos más complejos, que coexisten en muchos casos con aquéllos.

Lotze señaló en 1963 que las diferencias entre floras y faunas actuales y las de otros tiempos geológicos son una función directa de su distancia cronológica. A más distancia, mayores diferencias cuali y cuantitativas.

Hasta aquí llega el post de hoy. El lunes próximo responderemos a:

¿Qué es la ortogénesis?

¿Qué significa la irreversibilidad de la evolución?

¿Qué se entiende por especialización progresiva?

¿Cómo ocurre la adaptación al medio o ambiente?

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.
P.S.: La imagen que ilustra el post ha sido generada sobre la base de dos diapositivas de una presentación de la Profesora Paola Vázquez, que encontré en este sitio.

La Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de la Universidad Nacional de Córdoba produce videos de gran interés, uno de los cuales comparto con ustedes a continuación.

Como este post es continuación del de la semana anterior, en caso de que no lo hayan hecho ya, les recomiendo ir a leer la primera parte, antes de internarse en ésta de hoy.

La semana pasada contesté las siguientes preguntas:

¿Quién era Davidson Black?

¿Dónde y cómo ocurrió el hallazgo del Hombre de Pekín?

A partir de aquí, seguimos con las nuevas preguntas.

¿Qué podemos decir sobre el Homo erectus?

Homo erectus es un homínido ya extinto, cuyo biocrón se extiende entre dos millones de años y 70 000 años antes del presente, es decir durante el Pleistoceno inferior y medio.

Clásicamente se ha considerado que los Homo erectus habitaban en Asia y eventualmente en Europa, y se ha reservado para los fósiles obtenidos en África, la denominación de Homo ergaster, es decir que pertenecerían a otra especie.

Una descripción más o menos común a todo el género Homo podría incluir una cuasi cresta (toro o torus) supraorbitario muy marcado, frente huidiza, fuerte mandíbula casi sin mentón, mayor dimorfismo sexual que en el Homo sapiens y estructura corporal robusta, alcanzando altura de hasta 1,80 m.

Las mayores diferencias entre las diversas especies de Homo pasan por el volumen de su cerebro, que iría en aumento desde el Homo habilis y el Homo georgicus hasta el hombre moderno u Homo sapiens sapiens.

Algunos ejemplares encontrados desde 1891 se consideraron en su momento el eslabón perdido, y el médico anatomista holandés Eugène Dubois los designó como Pithecanthropus erectus (hombre-mono erguido), pero ya desde 1940 son considerados como pertenecientes al género Homo (Homo erectus erectus).

En realidad toda la filogenia Homo está en permanente discusión. Para algunos autores el Homo erectus descendería de manera directa de Homo habilis, y otros, en cambio creen que surgirían a través de un nexo común de ambas especies con el Homo rudolfensis.

Tampoco hay consenso respecto a si debe considerarse a Homo ergaster una especie diferente, o si son en realidad variaciones adaptativas del H. erectus.

Las subespecies que más universalmente se aceptan son:

Homo erectus erectus – Hombre de Java.
Homo erectus pekinensis – Hombre de Pekín.
Homo erectus soloensis – Hombre de Solo.
Homo erectus lantianensis – Hombre de Lantian.
Homo erectus nankinensis – Hombre de Nankín.
Homo erectus yuanmouensis – Hombre de Yuanmou.

Como mencioné más arriba, hay también otras posibles subespecies, que son más discutidas, porque para algunos autores son en realidad especies diferentes:

Homo erectus ergaster, que de ser especie diferente, se denominaría Homo ergaster
Homo erectus palaeojavanicus – o Meganthropus, si se le da status de especie.
Homo erectus tautavelensis – Hombre de Tautavel o bien Homo tautavelensis si se categoriza como especie.

¿Cómo se relaciona el Homo erectus con el hombre moderno (Homo sapiens sapiens)?

Hemos visto ya de dónde procedería el Homo erectus, veamos ahora hacia dónde fue, es decir cuál habría sido su relación con el Homo sapiens sapiens u hombre moderno (nosotros, bah).

Para algunos, tanto H. erectus como H. sapiens representan dos especies que evolucionan de manera independiente desde algún antepasado común.

Para otros, en cambio, el H. erectus es el antepasado directo del sapiens. El debate hasta hoy continúa sin acuerdos duraderos, pero tal vez la interpretación más interesante sea la de Jolly, quien reconoció dos limitaciones importantes para saldar la discusión. Por un lado, hay una gran complejidad en los límites y variaciones de las especies vivientes, inclusive; y por el otro, el registro fósil es por supuesto muy incompleto y demasiado sujeto a lecturas sesgadas, según los preconceptos de los investigadores.

Cualquiera sea el caso, el tema taxonómico empalidece frente a cuestiones mucho más interesantes y potencialmente disparadoras de investigaciones muy fructíferas, tales como las convergencias y divergencias adaptativas, las dispersiones y migraciones geográficas, y las interacciones grupales en los límites espaciales e interespecíficos.

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Un abrazo y hasta el mircoles. Graciela.

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El 3 de febrero de 1928, el paleoantropólogo Davidson Black informó sobre el hallazgo de fósiles humanos en Shaukoudian, China, a través de una publicación en la revista Nature. Al cumplirse precisamente hoy 92 años de este hecho, lo haremos el tema de nuestra conversación de la fecha.

¿Quién era Davidson Black?

Davidson Black (Toronto, 1884 – Pekín, 1934) fue un anatomista y paleontólogo canadiense, que durante las vacaciones de su juventud transportaba mercaderías en canoa para la compañía Hudson Bay. En esos viajes comenzó a interesarse por las poblaciones aborígenes y hasta aprendió su idioma.

En 1906 completó la licenciatura en medicina en la Universidad de Toronto, y posteriormente estudió anatomía comparada en Gran Bretaña, en la Universidad de Manchester.

Siendo ya profesor asistente en la universidad estadounidense de la Reserva Occidental de Cleveland en Ohio, tomó un año sabático en 1914, para trabajar en Inglaterra con el famoso neuroanatomista Grafton Elliot Smith, quien lo interesó en el campo de la evolución humana.

En 1917 fue médico de las Fuerzas Expedicionarias Canadienses que participaron en la Primera Guerra Mundial. En 1919 fue invitado por la Unión Médica Colegiada de Pekín, para impartir clases de neurología y embriología, oportunidad que aprovechó para iniciar la búsqueda de fósiles de ancestros humanos.

Tras años de estudios en China, de los que hablaremos en la siguiente pregunta, Black volvió a Europa en 1930 para presentar sus hallazgos, gracias a los cuales fue elegido miembro de la Royal Society. Sin embargo, Davidson tenía un defecto congénito en el corazón, y debió hospitalizarse durante seis semanas, luego de las cuales volvió al trabajo, sólo para morir a los 49 años de edad, en marzo de 1934, debido a un infarto que sufrió mientras estaba trabajando solo y de noche en su oficina.

¿Dónde y cómo ocurrió el hallazgo del Hombre de Pekín?

Cuando en 1926 supo que se habían encontrado dos dientes fósiles, aparentemente humanos, en Zhoukoutien, en las cercanías de Pekín, Black se involucró rápidamente, obteniendo una generosa subvención de la Fundación Rockefeller, lo que le permitió iniciar nuevas excavaciones en 1927.

Ya ante los primeros hallazgos, Davidson Black manifestó que había encontrado una nueva especie y género de  homínido al que bautizó Sinanthropus Pekinensis (‘Hombre de Pekín’).

Recordemos que se denomina homínidos a todos los primates antepasados del hombre moderno, y a éste último también. Se caracterizan por la postura erguida y por la locomoción bípeda, pero de todos ellos sólo sobrevive el Homo sapiens, aunque sus ancestros se remontan hasta unos 6 millones de años atrás.

Pese al inicial escepticismo, la teoría de Black fue confirmada el 2 de diciembre de 1929, cuando se descubrió el primer cráneo casi totalmente completo.

A través de estudios posteriores, se descubrió que los restos eran muy parecidos a los del hombre de Java encontrados por Eugène Dubois, confirmándose que el Hombre de Pekín era un homínido pre-humano, y debido a que todos los cráneos carecían de la superficie inferior de la caja craneana, se supuso que era caníbal y se alimentaba de los sesos de su congéneres fallecidos.

A la muerte de Black, los trabajos en Zhoukoutien fueron continuados bajo la dirección de Franz Weidenreich, pero si bien durante los siguientes cinco años hubo muchos nuevos hallazgos, todos los fósiles del Hombre de Pekín se perdieron misteriosamente en Hawai durante la década de 1940, y ya no pudieron analizarse más los restos originales. No obstante, el «Hombre de Pekín» hoy se ha reclasificado como Homo erectus.

Hasta aquí el post de hoy, el próximo lunes responderé las dos preguntas faltantes, a saber:

¿Qué podemos decir sobre el Homo erectus?

¿Cómo se relaciona el Homo erectus con el hombre moderno (Homo sapiens sapiens)?

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post es de este sitio.