miércoles, 3 de mayo de 2017

Tiempo profundo

En esta foto del Punto Siccar, en Escocia, es posible ver una pendiente formada por riscos verticales hechos de grauvaca (abajo) sobre los que hay un depósito horizontal de arenisca roja (arriba).
Era junio de 1788 cuando los escoces los geólogos James Hutton y James Hall, y el matemático John Playfair llegaron en un bote al Punto Siccar, un promontorio de roca formado por capas de arenisca roca y grauvaca. Los tres científicos habían llegado a buscar evidencias de una teoría que Hutton tenía sobre la formación de los estratos de roca.

Desde hace mucho tiempo, desde los tiempos del naturalista danés Nicolás Steno, se había propuesto que las rocas se formaban cuando los minerales disueltos en los mares se precipitaban y cristalizaban; cuando el mar se retiraba, dejaba expuestas las capas de depósitos mineralizados detrás. Esta teoría se conocía como neptunismo, en alusión al dios romano del mar, Neptuno. Sin embargo, Hutton había postulado una revolucionaria idea: las rocas se habían levantado del subsuelo donde se habían depositado, expuestas a las inclemencias del tiempo, desgastándose. Este desgaste generaría nuevos sedimentos que serían depositados en los nuevos niveles en un ciclo que se seguía repitiendo hasta nuestros días. Esta nueva hipótesis fue denominada como plutonismo, en alusión al dios romano del inframundo, Plutón. La idea de que la Tierra se encontraba expuesta a las mismas fuerzas modificadoras inclementes ahora como en el pasado y en el futuro se conocería como uniformismo geológico; si uno retrocedía lo suficiente en el registro de tiempo plasmado en las rocas, uno llegaría a las rocas más antiguas: las primeras rocas. Las rocas de las que vinieron todas las demás sobre ellas: la Tierra original.

Las rocas podían formarse de varias formas y todas tenían como antesala el magma fundido. Las rocas ígneas, producidas de la cristalización del magma, pueden ser deformadas debido a las fuerzas tectónicas de la corteza y comprimidas, o bien desgastadas por la actividad del viento, el agua y otros compuestos, creando depósitos. Estos depósitos se vuelven a cristalizar y formar un nuevo cuerpo mineral (litificación), una nueva roca. Este proceso puede ocurrirle también a las rocas metamórficas (las producidas por las fuerzas tectónicas) o a otras rocas sedimentarias (las producidas por el desgaste). Este ciclo fue propuesto por Hutton, del que decía que no existía vestigio de un principio, ni prospecto de un final. Para Hutton, el ciclo de las rocas era un proceso continuo interminable y sin dirección, cosa que cambió tras la formulación de la deriva continental y el descubrimiento de las placas tectónicas casi dos siglos después.

Ciclo de las rocas: 1) magma, 2) cristalización (enfriamiento), 3) rocas ígneas, 4) erosión, 5) sedimentación, 6) roca sedimentaria, 7) tectonismo y metamorfismo, 8) roca metamórfica, 9) derretimiento (formación del magma).

jueves, 6 de abril de 2017

Neurociencia para la época de los dinosaurios

Reactivación de mi blog tras un año de ausencia.


Esqueleto de Diplodocus montada en la galería central del Museo de Historia Natural de Berlín, Alemania. Omar R. Regalado

«¿Y por qué estudiar eso?», es tal vez la pregunta más común a la que se enfrentan todos los paleobiólogos que se han dedicado a estudiar dinosaurios y probablemente ha sido así desde que se acuñó la palabra «dinosaurio» en 1842.
La fascinación por los dinosaurios es algo que ha acompañado a la humanidad en la construcción del mundo moderno. Desde la época victoriana, donde los dinosaurios fueron vistos como el símbolo perfecto de lo primitivo: grandes y majestuosas bestias que estaban extintas, que pertenecían a un mundo antiguo olvidado contrastando tan bien con lo maravilloso del mundo moderno; hasta nuestros días, donde los dinosaurios dan material para franquicias multimillonarias.

martes, 22 de diciembre de 2015

2. Homología: los pantalones de los perros

"El clan de Piltdown", un óleo de quienes descubrieron al hombre de Piltdown, lo que se suponía sería el hallazgo del primer homínido inglés, pero que resultó ser un fraude. De izquierda a derecha y de arriba a abajo: F. O. Barlow, G. Elliot Smith, Charles Dawson (el perpetrador del fraude), Arthur Smith Woodward, A. S. Underwood, Arthur Keith, W. P. Pycraft y Ray Lankester.
Una vez que hemos establecido que los fósiles son evidencias de seres vivos, es importante retroceder un poco de la idea de Nicolás Steno hacia cómo es que llegaron varias personas, antes y después de él, a la misma conclusión. La respuesta es sencilla: Steno vio en las lenguas de piedra a los fósiles de dientes de tiburón porque tenían la misma forma; lo mismo sucedía con los erizos y con las conchas de mar. Era posible identificar las mismas estructuras de los dientes de un tiburón en las glossopetrae como para concluir que se trataban de la misma cosa. La identificación de que una estructura en un organismo (o fósil) es la misma que en otro es lo que conocemos como homología.

El primer concepto propiamente formulado de homología lo realizó Ray Lankester (1847-1929), un naturalista inglés cuya formación académica sucedió después de la publicación de El Origen de las Especies. El término homología ya había sido definido por Sir Richard Owen como "el mismo órgano en diferentes animales", y aunque funcional y aplicable, no dejaba de ser vago, por lo que Lankester clarificó el concepto como "estructuras que proceden del mismo órgano ancestral común", implementando así de manera específica a la evolución como principio causal. Sir Lankaster fue uno de los primeros catedráticos de anatomía comparada evolutiva en University College  London  (UCL), luego lo fue en su natal Oxford y finalmente se convirtió en director general del Museo de Historia Natural de Londres.


Esta es la base fundacional de lo que hoy llamamos anatomía comparada, y lo que con el paso del tiempo llevaría a establecer que la explicación más sencilla sobre las semejanzas entre los seres vivos es que todos tenemos un ancestro común en un pasado muy remoto.

miércoles, 9 de diciembre de 2015

1. Fósiles: ¿lenguas de piedra o dientes de tiburón?

50 ideas breves para entender de paleobiología y evolución

Lámina de la cabeza de un tiburón ilustrado por
Nicolás Steno, donde muestra las dos caras de 
uno de los dientes, muy semejantes a los

glossopetrae.
Prefacio. La siguiente serie la comencé a planear en octubre y será publicada de manera continua a partir de este diciembre. El objetivo de esta serie es explicar el origen de ideas clave de la paleobiología moderna y de la teoría moderna de la evolución, con la intención de que otros artículos en este blog tengan más sentido para un público más general. El modo en que escribiré esta serie es mediante la revisión histórica de los conceptos, más allá de una simple definición, pues es importante entender no solamente el modo en que fueron concebidos sino su contexto, para que los cambios de las ideas originales a las modernas cobren más sentido.

1. Los fósiles estuvieron vivos

Desde la Antigüedad los seres humanos se han encontrado con fósiles, rocas que tenían una semejanza incuestionable con elementos vivos en la naturaleza: conchas, hojas, huesos... Por ello, no es de sorprender que desde hace muchos siglos se haya considerado que los fósiles tenían un origen orgánico, si bien inexplicable.

Durante la Ilustración, la idea de que los fósiles eran evidencias de vida pasada fue postulada por primera vez por el polímata danés Nicolás Steno (1638-1686). Nicolás Steno estudió medicina, pero se abstuvo de practicarla debido a que consideraba inútiles la mayoría de los remedios, por lo que centró su atención en la anatomía y la fisiología a través de la disección. Steno llegó a Florencia con la ambición de dedicarse a sus nuevos estudios, pues en esta ciudad se había establecido la Academia del Cimento, una agrupación de científicos dedicados a la ciencia experimental protegidos por el Gran Duque de Toscana Fernando II de Médici.

miércoles, 30 de septiembre de 2015

Fósiles vivientes (II)

Caso II. El redescubrimiento del celacanto

Ejemplar de celacanto montado en el Museo de Historia Natural, Londres.
El siguiente caso se refiere a una combinación de dos posibles significados de taxón pancrónico: un linaje cuya morfología o fisiología ha cambiado muy poco a lo largo del tiempo geológico que ha existido, algo que se conoce como estasis morfológica; y un linaje del que no existe ninguna evidencia fósil entre el momento en que se considera extinto según el registro y su existencia en la actualidad (ausencia del registro fósil).

El primer ejemplar vivo de un celacanto fue descubierto el 22 de diciembre de 1938 en el puerto de East London, en Sudáfrica, capturado por unos pescadores a unos 60 metros de profundidad en la desembocadura del río Chalumna. El especimen medía 1.5 metros de largo y pesaba alrededor de 50 kilogramos. Esto inició una búsqueda por parte del ictiólogo de Rhodes University, James Leonard B. Smith (1897-1968) para averiguar en dónde más se encontraban posibles poblaciones de estos peces.

jueves, 24 de septiembre de 2015

Dinosaurios flotantes

Brachiosaurus sumergidos en un lago. Ilustración de Zdenek Burian (1941).

Las montañas de la Formación Morrison en el estado de Colorado, Estados Unidos, se distinguen por las bandas de colores de las capas de sedimentos que las componen. Las alternaciones de sedimentos grisáceos, grises verduzcos y rojos encajan con el paisaje desértico que se extiende sobre los valles de la Formación. En la Meseta Colorado se encuentran unos sedimentos que sobresalen del resto, resultado de una combinación de limolitas (rocas que surgen de la petrificación de los lodos) y cenizas volcánicas, donde se han encontrado algunos de los restos fósiles de dinosaurios más impresionantes de América del Norte.

Este sitio es conocido como el Miembro Brushy Basin, y es ahí donde se encontraba la expedición del Field Museum de Historia Natural liderada por Elmer S. Riggs (1869-1963), de la ciudad de Chicago, en Estados Unidos. Riggs había enviado en 1899 cartas a varios colectores amateurs en la región rural Oriental de Estados Unidos con la intención de prospectar hallazgos de fósiles en las localidades. Uno de los colectores que respondió fue el dentista S. M. Bradury, de Grand Junction, quien reportaba que varios hallazgos de dinosaurios fósiles habían sido colectados en los alrededores desde 1885. En la expedición de 1900, el 4 de julio, el asistente de Riggs, H. W. Menke, encontró los hallazgos de un dinosaurio descomunal, que de acuerdo con los reportes publicados por Riggs en 1901 y 1903, eran los más grandes que se hubieran descubierto.

martes, 15 de septiembre de 2015

Las pechugas del dodo

El dodo de Savery. Pintura en óleo realizada por el pintor neerlandés Roelant Savery, pintor neerlandés de la Edad de Oro de la pintura neerlandesa. El estilo del cuadro corresponde con el de las cortes europeas de la época, definidos actualmente dentro del manierismo, y combinaba el estilo neerlandés con el flamenco.

Hace dos semanas visité la exhibición de "Imágenes de la naturaleza" del Museo de Historia Natural en Londres, compuesta de 110 imágenes que resumen 350 años de historia de la ciencia a través de pinturas al óleo, acuarelas, fotografías y micrografías electrónicas. En estos meses se pueden apreciar imágenes de los mapas realizados por William Smith, el primer geólogo en cartografiar la geología del Reino Unido, así como los fósiles que utilizó para llevar a cabo las descripciones.

Una de las obras exhibidas es la pintura de la portada de esta entrada, el dodo del pintor holandés Roelandt Savery (c. 1626), que fue utilizada como base para realizar las posteriores reconstrucciones de esta ave extinta que habitó la isla de Mauricio. El pintor neerlandés Roelandt Savery (1579-1639) fue uno de los pintores de dodos más prolíficos y fue contratado por el rey Rodolfo II para pintar los especímenes de la colección zoológica real. Desde 1605 hasta la muerte del rey en 1612, y en las subsecuentes comisiones por Europa central hasta 1626, Savery realizó al menos seis retratos de dodos, que bien parecen tratarse del mismo dodo blanco con alas amarillas que se encontraba en la colección real, de acuerdo con el inventario realizado por Daniel Fröschl (1563-1613), un pintor empleado por Rodolfo II en Praga responsable de la Colección Rudolfina. La imagen del dodo de Savery sería utilizada posteriormente por el naturalista inglés Richard Owen para realizar la primera descripción científica del ave de las Islas Mascareñas.