En un estudio publicado en la revista 'Current Biology', paleontólogos de vertebrados de la Universidad de Uppsala y entomólogos de la Universidad Nacional Sun Yat-sen (Taiwán), la Friedrich-Schiller-Universität Jena (Alemania) y la Universidad de Guadalajara (México) se describe a un pequeño escarabajo Triamyxa coprolithica, el primer insecto descrito a partir de heces fósiles, probablemente de un dinosaurio Silesaurus opolensis, que lo ingirió en grandes cantidades.

En el estudio se usó microtomografía de sincrotrón para reconstruir en 3D los escarabajos cuando aún estaban atrapados en la materia fecal fosilizada, que data de hace 230 millones de años. El buen estado de conservación de estos fósiles permitió realizar una descripción detallada del nuevo género de escarabajos y compararlo con otros más modernos.

Triamyxa coprolithica

El Triamyxa coprolithica representa un linaje extinto hasta ahora desconocido del suborden Myxophaga, cuyos representantes modernos son pequeños y viven sobre algas en ambientes húmedos. Por su parte, el Silesaurus opolensis era un ancestro de dinosaurio relativamente pequeño, con un peso corporal estimado de 15 kilogramos. También poseía un pico en la punta de sus mandíbulas que podría haber sido utilizado para hozar en la hojarasca y quizás picotear insectos del suelo, algo así como las aves modernas.

El coprolito contiene fósiles casi completos, así como cabezas aisladas, pronotas, élitros y otros escleritos, todos ellos incrustados en la matriz de coprolito rica en fosfato.

La conservación de los escarabajos en el coprolito es similar a la de los especímenes de ámbar, que normalmente producen los fósiles de insectos mejor conservados. Sin embargo, el ámbar se formó principalmente durante un periodo geológico relativamente reciente.

El fragmento de coprolito fue escaneado en la Instalación Europea de Radiación Sincrotrón (ESRF) en Grenoble, Francia. El coprolito se montó en un tubo que se escaneó en una serie vertical de 4 mm en modo de media adquisición, es decir, el centro de rotación se estableció en el lado del campo de visión de la cámara, lo que dio como resultado un doble aumento del campo de visión. La distancia entre la muestra y la cámara (distancia de propagación) fue de 2800 mm.

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El excremento fosilizado más grande se encontró hace apenas un año y mide más de medio metro

Otros tipos de preservación 3D de insectos incluyen especímenes preservados como réplicas mineralizadas (por ejemplo, silicificadas, fosfatadas o piritizadas), como huecos, en sílex o dentro de coprolitos de vertebrados (excrementos fósiles). En los últimos años, se ha hecho evidente que los coprolitos pueden actuar como microambientes en los que las inclusiones orgánicas pueden conservarse mejor que en la roca huésped. Este estudio, pues, demuestra que los coprolitos pueden ser valiosos para estudiar la evolución temprana de los insectos y, al mismo tiempo, la dieta de los vertebrados extintos.

El 28 por ciento de las muertes de los animales fueron causadas directamente por los humanos, según sugiere un nuevo estudio llevado a cabo por un equipo de científicos de la Facultad de Ciencias Ambientales y Forestales (FSE) de la State University of New York y el Departamento de Agricultura de Estados Unidos.

En el estudio, publicado en la revista Global Ecology and Biogeography, se analizaron las muertes de 42.755 animales reportadas en 1.114 estudios.

Porcentaje desproporcionado

Según concluye el estudio, los seres humanos tienen un "efecto desproporcionadamente grande" en la supervivencia de otras especies de vertebrados. En el estudio se incluyó mamíferos, aves, reptiles y anfibios que murieron en América del Norte y del Sur, Europa, Asia, África y Oceanía entre 1970 y 2018.

Los autores del estudio analizaron las muertes de causa conocida entre 120.657 animales individuales de 305 especies de vertebrados. Según explica el coautor Jerrold L. Belant:

Todos sabemos que los humanos pueden tener un efecto sustancial en la vida silvestre. Somos solo uno entre más de 35.000 especies de vertebrados terrestres en todo el mundo, pero responsables de más de una cuarta parte de sus muertes brinda una perspectiva de cuán grande es nuestro efecto en realidad. Y eso son solo causas directas. Cuando también se considera el crecimiento urbano y otros cambios en el uso de la tierra que reducen el hábitat, se hace evidente que los humanos tienen un efecto desproporcionado en otros vertebrados terrestres.

Son cifras enormes, pero comprensibles si tenemos en cuenta que el 75 por ciento de la superficie terrestre de la Tierra se ve afectada por la actividad humana.

Pequeñas escamas puntiagudas incrustadas en la piel llamadas "dentículos dérmicos", semejan dientes irregulares. Y es que, estas escamas de un antiguo linaje (tiburones, rayas y mantarrayas) posee esqueletos hechos completamente de cartílago, son los precursores evolutivos de nuestros dientes.

Dientes

Es lo que sugieren investigadores de la Universidad de Cambridge, que han empleado marcadores fluorescentes para rastrear el desarrollo celular en el embrión de un pez cartilaginoso (la mantarraya) y hallaron que estas escamas espinosas se crean a partir del mismo tipo de células que los dientes: células de la cresta neural.

Según explica autor del estudio, Andrew Gillis, del Departamento de Zoología de Cambridge y del Laboratorio de Biología Marina en Woods Hole:

Las escamas de la mayoría de los peces que viven hoy en día son muy diferentes de las antiguas escamas de los vertebrados tempranos. Las escamas primitivas tenían una estructura mucho más parecida a un diente, pero se han conservado en solo algunos linajes vivientes, incluido el de los peces cartilaginosos como las rayas y los tiburones.

El investigador asegura que las células de la cresta neural son fundamentales para el proceso de desarrollo de los dientes en los mamíferos:

Nuestros hallazgos sugieren una profunda relación evolutiva entre estas escamas de peces primitivos y los dientes de los vertebrados. Los primeros vertebrados sin mandíbulas eran alimentadores de filtro: chupaban presas pequeñas del agua. Fue el advenimiento de las mandíbulas y los dientes lo que permitió a los vertebrados comenzar a procesar presas más grandes y más complejas.

El equipo de Brian Choo, de la Universidad Flinders de Australia junto con miembros del Instituto de Paleontología Vertebrada y Paleoantropoligía de China, han hallado restos fósiles de un pez que vivió hace 400 millones de años.

Los resultados del hallazgo han sido publicados en la revisa PLoS ONE.

Sparalepis tingi

Bautizada como Sparalepis tingi, esta especie de pez tenía sus escamas son especialmente altas, gruesas y estrechas, con mecanismos que unen la superficie exterior e interior del cuerpo del animal y recuerdan a un muro de escudos. Se trata de un pez óseo, que cuenta con placas pectorales y en la zona pélvica, características más comunes en los peces placodermos.

El pez procedería del Silúrico, un periodo anterior a la llamada Edad de los Peces, como también se conoce al Devónico, por ser la época de mayor expansión de los peces, en especial, los vertebrados con mandíbulas.

No son los primeros fósiles silúricos de vertebrados mandibulados que se encuentran, pero la mayoría estaban demasiado fragmentados como para ofrecer una información completa.

Investigadores del Instituto de Investigaciones Clínicas de Montreal y la Universidad de Montreal, liderados por Marie Kimita, acaban de publicar un nuevo estudio en la revista Nature que, en parte, resuelve el misterio o la razón de que los seres humanos tengamos cinco dedos en cada mano.

Este mes de agosto, investigadores de Chicago, el doctor Neil Shubin y su equipo, demostraron que dos genes (hoxa13 y hoxd13) son responsables de la formación de los radios de las aletas y los dedos. Pero ¿qué mecanismo fue el que propició esta evolución en los vertebrados desembocando en la pentadactilia?

E## volución de cinco y no siete dedos

La evolución que condujo a la aparición de las extremidades y, en particular, a la aparición de los dedos en los vertebrados, lo que refleja un cambio del hábitat, la transición de un entorno acuático a un medio ambiente terrestre.

Según Kmita, directora del Instituto de Investigaciones Clínicas de la Unidad Genética y de Investigación de Desarrollo de Montreal y profesora asociada de Investigación en el Departamento de Medicina de la Universidad de Montreal:

Durante el desarrollo, en los ratones y los seres humanos, los genes hoxa11 y hoxa13 se activan en campos separados del desarrollo del miembro, mientras que en los peces, estos genes se activan en dominios superpuestos del desarrollo de la aleta.

Mediante la reproducción de la regulación igual a la del pez del gen hoxa11, los ratones desarrollaron hasta siete dígitos por pata, es decir, una vuelta al estado ancestral. El equipo de Kmita también descubrió la secuencia de ADN responsable de la transición entre la regulación como en los peces a la del ratón del gen hoxa11.

Esto sugiere que este importante cambio morfológico no se produjo a través de la adquisición de nuevos genes, sino simplemente modificando sus actividades.

Esto contribuye a entender un poco mejor la evolución de los miembros de los vertebrados. Pero además refuerza la idea de que muchas malformaciones en bebés no aparecen solo por mutaciones en genes, sino por cambios en las secuencias reguladoras.

Actualmente, la tecnología no permite identificar este tipo de mutaciones (en secuencias reguladoras) directamente en pacientes, de ahí la importancia de hacer investigación básica (sin aplicación práctica a corto plazo) en modelos animales.

La primera reconstrucción en 3D de un esqueleto animal de cuatro patas revela que los primeros animales de La Tierra se movían como las focas.

Uno de los animales estudiados ha sido una bestia de aspecto feroz conocida como Ichthyostega. Vivió desde hace unos 374 hasta 359 millones años y era una especie en transición entre peces y animales terrestres.

Se cree que Ichthyostega nadaba por las aguas poco profundas de los pantanos, probablemente atraído por los alimentos. Ahora se sabe que se movían arrastrándose con sus patas delanteras como soporte, al igual que un Boleophthalmus dussumieri.

Los hallazgos aparecen publicados en la revista Nature.

La autora principal del estudio, Stephanie Pierce, del Departamento de Zoología de la Universidad de Cambridge, según citó en un comunicado de prensa:

Los resultados de este estudio nos obligan a re-escribir el libro sobre la evolución de columna vertebral en los primeros animales con extremidades

Pierce y sus colegas bombardearon los primeros fósiles de tetrápodos de 360 ​​millones de años de edad con una alta dosis de radiación de sincrotrón. El resultado fueron unas imágenes de alta resolución que permitió a los investigadores reconstruir los esqueletos de los animales extintos con un detalle excepcional.

Hoy en día, todos los animales de cuatro extremidades poseen una columna vertebral, formada por muchos segmentos óseos, llamados vértebras, todas conectadas en una fila desde la cabeza a la cola o trasero.

A diferencia de la columna vertebral de tetrápodos como los humanos, en los que cada vértebra es un único hueso, los primeros tetrápodos tenían vértebras de partes múltiples.

Durante más de 100 años, se pensaba que los primeros tetrápodos tenían vértebras compuestas de tres conjuntos de huesos; un hueso al frente, uno en la parte superior, y un par detrás. Pero mirando el interior de los fósiles, utilizando los rayos X de sincrotrón , hemos descubierto que el punto de vista tradicional era, literalmente, lo contrario

Comunicaba Pierce.

El equipo de científicos descubrió que lo que se creía que era el primer hueso, conocido como el intercentrum, es en realidad el último de la serie.

Al entender cómo encajan los huesos de la vértebra entre sí, podemos empezar a explorar la movilidad de la columna vertebral y probar la forma en la que ésta tranferió fuerzas a los demás miembros durante las primeras etapas del movimiento sobre la tierra

Concluye Pierce.

La siguiente fase de la investigación va a estudiar cómo la columna vertebral se sirvió de la locomoción en los primeros tetrápodos.

Vía | ABC Science

Pensad en un globo de agua. Fijad la imagen. Bien, ahora vayamos a hablar de los pulpos, los elefantes y los seres humanos. Todos ellos se valen de la presión hidrostática para mover sus tentáculos, trompas y lenguas.

Y es que nuestras lenguas en realidad no están accionadas por un músculo. Cuando, por ejemplo, sacamos la lengua a alguien, ello es posible porque dentro de nuestra lengua hay una cámara con fluido, alrededor de la cual se enrolla un músculo. Cuando se ejerce presión sobre el fluido, cambia la forma de la lengua.

Los invertebrados, que no tienen esqueleto donde adherir sus músculos para moverse, emplean este sistema que recuerda a un globo de agua como medio de transporte. Los gusanos de tierra, por ejemplo, son básicamente lo siguiente: bolsas segmentadas de fluido que se arrastran por el suelo.

Los biólogos siempre han supuesto que los vertebrados no usaban esta primitiva forma de propulsión, pero finalmente se ha encontrado uno que sí lo hace: el anfibio perforador llamado cecilio, carente de patas y con la apariencia de un gusano.

A diferencia de otros vertebrados, los cecilios tienen músculos que rodean la pared corporal, desde la panza hasta el lomo (en los vertebrados los músculos tienden a extenderse longitudinalmente, de la cabeza a la cola). Al contraer estos músculos, los cecilios presionan el fluido en su cavidad corporal, originando una fuerza que va en dirección a la cabeza y empuja al animal hacia delante, de la misma forma que se ve un globo lleno de agua cuando se le aprieta.

El fisiólogo James O´Reily, de la Universidad del Norte de Arizona, lo matiza así:

Pero dada la forma en que estos animales también tienen tejidos conjuntivos enrollados en torno a sus cuerpos, todo ese volumen de cambio se traslada, haciendo que su cuerpo sea más largo y delgado.

La técnica es sumamente eficiente: un cecilio puede generar casi el doble de la fuerza de una serpiente de tamaño similar, que usa los músculos que van a lo largo de la columna vertebral para girar y contonearse. Porque lo que hacen los cecilios no lo hacen las serpientes: aplican toda su energía muscular para avanzar, usan todo su cuerpo como un órgano hidrostático unicameral. Volved a pensar en los globos y en dinámicas bolsas de agua con aspecto vermiforme.