Un equip internacional amb la participació de personal investigador de l'Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont (ICP), la Universitat d'Edimburg i diferents institucions dels EUA (Pittsburgh, Albuquerque i Nova York) ha demostrat que els mamífers placentaris arcaics de l'Eocè, com els til·lodonts Trogosus, conservaven característiques cerebrals ancestrals en comparació amb altres grups contemporanis de l'Eocè. L'estudi revela que aquest gènere tenia un neocòrtex relativament petit, el que podria haver tingut repercussions negatives en la seva supervivència a llarg termini i estar relacionat amb l'extinció dels Tillodontia al llarg de l'Eocè mitjà.
Las voces que piden conocer más y mejor el registro fósil para poder entender qué está pasando hoy, y tener datos en los que fundamentar políticas medioambientales más eficientes, son cada vez más claras y numerosas. Esta relación entre el pasado y el presente, y sobre todo el futuro, es una línea de investigación en auge.
El Grupo de Investigación en Paleobiología del ICP está desarrollando líneas de investigación muy innovadoras, que se adentran en las tendencias evolutivas de las diferentes especies de mamíferos a la extinción o la adaptación ante cambios climáticos u otras situaciones con importantes restricciones de recursos -como es el caso de ecosistemas insulares.
Hace pocos días uno de los investigadores de este grupo, Xavier Jordana, participó en la 86 ª Conferencia Anual de la Sociedad Alemana de Mastozoología que llevaba por título "The PAST, PRESENT and FUTURE of mammalian DIVERSITY". Los organizadores, un grupo de genetistas expertos en biología de la conservación del Instituto de Investigación Senchenberg (Museo de Historia Natural de Frankfurt) habían invitado a algunos paleontólogos a presentar sus trabajos. Hasta aquí ninguna sorpresa, porque es conocido que la paleontología nos ayuda a conocer la diversidad de las especies extintas. Pero, el investigador del ICP X. Jordana había sido invitado a presentar su trabajo en la sesión del jueves, dedicada a los aspectos actuales de la diversidad de mamíferos. A hablar, en definitiva, de cómo a partir del conocimiento de los ciclos vitales de los mamíferos extintos y actuales, podemos saber si las poblaciones actuales están preparadas para hacer frente a los cambios medioambientales presentes y futuros.
P: Xavier, ¿por qué crees que os invitaron a un congreso como este y, especialmente, por qué tu charla se incluye en la investigación sobre los mamíferos actuales?
Cada vez son más los investigadores dedicados a la biología de la conservación de los mamíferos que creen queel conocimiento de los ciclos de vida de los animales es un factor determinante para llevar a cabo políticas efectivas de conservación de especies en riesgo de extinción. Y lo que nosotros hacemos en el Grupo de Investigación en Paleobiología está muy relacionado con este tema. Es decir, con entender las adaptaciones evolutivas de los ciclos de vida de los mamíferos a partir del registro fósil. Nuestro grupo es pionero en la reconstrucción de las características vitales y fisiológicas de los mamíferos fósiles. Sin embargo, no nos quedamos solo en el estudio del pasado, sino que lo queremos aplicar al presente y al futuro. Recientemente, hemos publicado un artículo en la prestigiosa revista Nature donde mostramos cómo se pueden conocer algunas características fisiológicas y del ciclo vital de los mamíferos actuales, características de gran importancia para su supervivencia como por ejemplo la edad de reproducción o la longevidad, a partir de la estructura interna de los huesos largos. Este representa un método alternativo a los habituales programas de monitorización de especies salvajes, que tienen un coste muy alto y requieren de un espacio temporal largo. Este nuevo método puede ser, pues, de gran utilidad para la conservación de las especies en riesgo de extinción.
Hace unos meses nos hacíamos eco en esta web de otro artículo publicado en Nature en el que una veintena de prestigiosos investigadores internacionales reclamaban más investigación para conocer mejor los cambios climáticos que ha sufrido la Tierra hace millones de años, y así mejorar la capacidad de predecir estos cambios y entender si la acción humana puede estar empujando a nuestro planeta hacia cambios irreversibles en la biosfera.
P: Xavier, ¿crees que este mensaje ha penetrado ya en la comunidad científica? ¿Están de acuerdo los científicos que la paleontología nos puede aportar claves importantísimas también para la investigación ecológica actual?
Sí, de hecho es un campo emergente, todavía muy nuevo. En los últimos años están surgiendo nuevas áreas de investigación como la Paleobiología de la Conservación o la Ecología Histórica que van en esta dirección. Un ejemplo reciente y claro de este interés en conjuntar esfuerzos entre paleontólogos y ecólogos es el tópico de la última edición de la Conferencia Anual de la Sociedad Alemana de Mastozoología: "Pasado, Presente y Futuro de la diversidad de los mamíferos", en la que fuimos invitados a presentar una comunicación.
P: Hablar de conservación de la biodiversidad va mucho más allá de hablar del número de especies, ¿no? ¿Qué puede decir la paleontología sobre la conservación de la biodiversidad?
La paleontología puede aportar muchas cosas sobre la conservación de la biodiversidad, pero sobre todo puede aportar algo que la investigación en especies actuales no puede, que es el conocimiento sobre las respuestas adaptativas a largo plazo de las especies frente a los cambios ambientales. Este conocimiento nos puede ayudar a predecir qué especies tienen más riesgo de extinción en las condiciones actuales de cambio climático. El registro fósil nos puede informar de la diversidad de las especies en el pasado. Pero si, además, esta información la ponemos en el contexto de los cambios climáticos que han tenido lugar en los últimos millones de años, podemos relacionar las extinciones con el ambiente. Y si a todo esto le añadimos el conocimiento sobre las adaptaciones evolutivas de estas especies, como por ejemplo los cambios en los ciclos vitales, entonces seremos capaces de predecir las tendencias evolutivas frente a los cambios en sus ecosistemas.
P: ¿Sois muchos los que trabajáis en esta dirección?
Pues no. De equipos de paleontólogos que se están especializando en lo que se conoce como la paleobiología de la conservación hay cada vez más. Pero de equipos que se adentren en el estudio del ciclo de la vida de los mamíferos a partir del registro fósil somos muy pocos. Además de nuestro grupo, encabezado por la investigadora ICREA Meike Köhler, está el grupo de Tim Bromage en la Universidad de Nueva York y con menor intensidad el grupo de Jorge Cubode la Universidad Pierre y Marie Curie en París. De hecho, recientemente nos ha sido otorgado un proyecto del Ministerio de Economía y Competitividad para hacer investigación juntos, con otros dos grupos expertos en sistemas insulares, y seguiremos explorando qué nos dice el ciclo de la vida de las especies extintas sobre la diversidad actual de la Tierra.
P: Meike y tú trabajáis juntos, pero podríamos decir que ella conoce mejor los huesos y tú los dientes de los animales fósiles. ¿Qué diferencia hay? ¿En qué medida obtenemos información complementaria, y en qué medida son métodos que nos sirven para contrastar resultados?
Ambos, huesos y dientes, son tejidos duros y por lo tanto nos aportan una información muy similar. Sin embargo, también se complementan. Por ejemplo, el desarrollo de los dientes en los mamíferos sigue patrones muy conservadores, y por lo tanto muestra menos plasticidad (capacidad de cambio) que el esqueleto óseo. Esto hace queel desarrollo dental sea un indicador muy fiable de determinados estadios del crecimiento ontogenético. A modo de ejemplo, la erupción del primer molar está muy relacionada con la edad de destete, y la del tercer molar con el inicio de la edad adulta. En cambio, el hueso es más sensible a los estímulos fisiológicos (internos) y ambientales (externos) como lo demuestra el paro momentánea del crecimiento durante la estación desfavorable, o la drástica reducción de la velocidad de crecimiento del hueso coincidiendo con la edad de reproducción. Lo ideal es disponer de la información de ambos, huesos y dientes, para reconstruir los aspectos fisiológicos y de desarrollo de los animales extintos.
+ info El registro fósil, una necesidad para los biólogos
La Cuenca de Guadix, en la Cordillera Bética, es una de las zonas privilegiadas de la paleontología de la Península Ibérica. La formación de la cuenca y su evolución a lo largo de millones de años han dejado expuestos sedimentos marinos y continentales del final del Mioceno hasta el Pleistoceno. Es en esta época cuando la zona mediterránea sufre importantes cambios geológicos hasta llegar a su forma actual. El investigador del ICP Raef Minwer-Barakat es uno de los paleontólogos que conoce mejor esta zona, y nos explica algunos de los hallazgos más importantes así como los resultados de la investigación que acaba de publicar.
P: ¿Cómo empezaste a investigar en la Cuenca de Guadix?
Pues empecé durante mis primeros años como paleontólogo. Realicé mi tesis doctoral sobre roedores e insectívoros del Mioceno superior y el Plioceno de la Cuenca de Guadix. Como resultado de ese estudio, en los últimos años he publicado, junto con varios investigadores de la Universidad de Granada, distintos artículos sobre pequeños mamíferos fósiles de esta zona.
P: ¿Para alguien que no la conoce, podrías contarnos por qué es tan interesante desde un punto de vista paleontológico, y cuáles son los yacimientos más importantes?
La cuenca de Guadix es un lugar excepcional por varias razones. Por una parte, el registro continental de esta cuenca incluye un intervalo temporal muy largo, que va desde el final del Mioceno hasta el Pleistoceno medio (en total más de cinco millones de años). Durante este tiempo, la cuenca estuvo ocupada por ambientes aluviales, fluviales y lacustres donde se depositaron y preservaron numerosos restos de vertebrados. Además, actualmente la zona está sometida a una elevada tasa de erosión, que ha puesto al descubierto secciones largas y continuas de sedimentos continentales. Esto, unido a la escasa vegetación de la zona, hace que las condiciones de exposición sean excepcionales y facilita la localización de yacimientos de vertebrados.
Si hablamos de yacimientos, entre los que han tenido más repercusión mediática destacan Venta Micena, Fuente Nueva y Barracon León. El primero, en Orce, es conocido por unos controvertidos restos fósiles, que algunos científicos defienden que son humanos mientras que otros no están de acuerdo con esta atribución. Pero el equipo con el que yo he trabajado se ha centrado en el estudio de yacimientos más antiguos y exentos de polémicas, donde aparecen restos de pequeños mamíferos (ratones, lirones, ardillas, topos, musarañas...). Los más importantes serían los de la sección de Gorafe, conocidos desde los años 70, el yacimiento kárstico deMoreda, o los yacimientos del Tollo de Chiclana -que estudié en mi tesis doctoral-, por citar sólo algunos. Otra localidad interesante es la de Negratín, donde identificamos roedores de procedencia africana. Este hallazgo constituye una nueva prueba del intercambio de faunas entre África y Europa en el contexto de la desecación del Mediterráneo que se produjo al final del Mioceno.
P: Cuéntanos algunos detalles de tu investigación. Recientemente se ha publicado en la revista Lethaia unabiozonación de esta Cuenca. ¿Nos puedes explicar qué son las biozonas y cuáles son los resultados de este trabajo?
Sí, el trabajo publicado en Lethaia consiste en una biozonación de los depósitos continentales de la cuenca de Guadix. Una biozona es un cuerpo de rocas sedimentarias caracterizado por su contenido fósil, es decir, por la presencia, ausencia, abundancia o coexistencia de determinadas especies. Para definir estas biozonas hemos tenido que estudiar previamente los restos fósiles de distintos yacimientos de edades diferentes, identificar especies y analizar con detalle los cambios que se producen a lo largo del tiempo, desde los yacimientos más antiguos a los más modernos. Sobre esa base, en el caso de la Cuenca de Guadix, hemos divido el registro en seis biozonas, limitadas por apariciones y desapariciones de especies.
Para establecer biozonas en medios continentales, los fósiles más útiles son los roedores. Por una parte, sus restos, en especial los dientes, son relativamente abundantes y suelen encontrarse bien preservados. Por otro lado, este grupo ha experimentado una evolución muy rápida, de forma que las distintas especies tienen duraciones cortas y nos permiten conocer con detalle la edad de los yacimientos donde se encuentran.
P: ¿Por qué tener las biozonas bien definidas puede ser de mucho interés para otros paleontólogos que investigan en esta Cuenca u en otras zona europeas de esta misma época?
Establecer la sucesión de especies en un área donde existe un registro largo y continuo resulta muy útil porque se convierte en la referencia para la datación de otros yacimientos más aislados. Es decir, si en este trabajo determinamos qué especies aparecen en una edad concreta, al encontrar las mismas especies en otro yacimiento podremos interpretar que tiene una edad similar. Por eso es importante escoger para la definición de los límites de las biozonas aquellas especies que tengan una duración más corta y a la vez una amplia distribución geográfica, ya que así podemos establecer comparaciones con yacimientos lejanos.
P: En otros de tus trabajos se intenta precisar la datación de los sedimentos continentales más antiguos de esta cuenca. ¿También habéis usado micromamíferos en este caso? ¿Por qué afinar mucho en estas dataciones es tan importante?
Imagino que te refieres al trabajo que se publicado en la edición online de la revista Geobios. La edad se establece, como te comentaba antes, gracias a los fósiles, comparando las especies que aparecen en los yacimientos que estudiamos con otros cuya edad se conoce previamente. En este caso concreto, nuestro trabajo pone en discusión una datación reciente de los depósitos continentales más antiguos de la cuenca de Guadix, que algunos paleontólogos situaban en hace unos 5,4 millones de años. Este es un dato importante para conocer en qué momento la cuenca pasó de ser un ambiente marino a ser un medio continental, un evento que supuso la interrupción de una de las conexiones marinas que existían en el Mioceno entre el Atlántico y el Mediterráneo.
P: Finalmente, para los más alejados de la investigación paleontológica, ¿cómo podemos imaginarnos la Cuenca de Guadix hace entre 6 y 2 millones de años?
En el intervalo de tiempo que hemos estudiado en nuestro trabajo la cuenca de Guadix era una cuenca endorreica. Esto significa que la red fluvial no iba a parar al mar, sino que había una serie de abanicos aluviales y un río que recorría la zona occidental de la cuenca y desembocaba en un gran lago situado en la zona oriental. La presencia de distintas especies de mamíferos nos permite conocer a grandes rasgos las condiciones climáticas que reinaban en la zona en distintos momentos. Por ejemplo, en el Mioceno superior interpretamos la existencia de condiciones cálidas y áridas a partir de la presencia de grupos como los gerbílidos –un grupo de roedores que actualmente solo encontramos en África y Asia- y las ardillas terrestres. Ya en el Plioceno se produce un cambio a condiciones algo más frías y húmedas y existen ambientes boscosos, como atestigua la presencia de animales como los lirones, las ardillas voladoras o los desmanes -un grupo de topos que viven asociados a corrientes de agua permanentes-. Al final del Plioceno y ya en el Pleistoceno se produce un descenso más acusado de las temperaturas y van siendo cada vez más frecuentes los medios herbáceos abiertos, como demuestra el predominio de grupos como los arvicólidos -topillos y ratas de agua.
El Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont con el apoyo de la Fundació Catalunya-La Pedrera organizará el próximo 24 de abril el curso "Tigres dientes de sable y muelas del juicio de cabra: patrones y evolución dental en mamíferos", un curso de especialización científica dirigido a profesores de secundaria para acercar la investigación a los centros educativos. El responsable del curso es Marc Furió, investigador del ICP.
Esta mañana se han dado a conocer los cursos de la cuarta edición del Programa Professors i Ciència de la Fundació Catalunya – La Pedrera para el año 2013 entre los que se encuentra el curso "Tigres dientes de sable y muelas del juicio de cabra: patrones y evolución dental en mamíferos ", que impartirá el investigador del ICP Marc Furió el próximo 24 de abril en la sede del Instituto en Sabadell.
El curso está dirigido a profesores de ESO y Bachillerato de Biología, Geología, Medio Natural o Ciencias del Mundo Contemporáneo con conocimientos generales de ciencias naturales. El objetivo es que los profesores aprendan a reconocer diferentes tipos de mamíferos en base a sus dientes. En el curso se mostrarán las características dentales de los mamíferos como ejemplo de la evolución y adaptación de los animales al medio y se explicarán las claves básicas que permiten reconocer qué especie fósil es más antigua que otra dentro de un mismo linaje o como se puede establecer de manera aproximativa el grado de parentesco entre dos o más especies animales.
El curso está estructurado en dos partes, una parte inicial teórica donde se trabajará con mandíbulas y cráneos de mamíferos actuales y réplicas de especies fósiles y la que se explicarán conceptos básicos relacionados con la dentición de los mamíferos. La segunda parte del curso será práctica y se enseñará a reconocer los dientes de diferentes animales domésticos y asociarlas a la dieta de cada animal. A partir de ahí se obtendrá una visión de conjunto para entender las fuerzas que han provocado la diversidad animal que observamos hoy en día y los nichos ecológicos que ocupan las distintas especies.
Las inscripciones son gratuitas y se pueden hacer a través de la web web de Professors i Ciència hasta el día 17 de marzo. Las plazas están limitadas a 25 participantes y el horario del curso será de 10 a 17h e incluirá una visita guiada al Museo.
+ info www.professorsiciencia.com
