Imagínese que los labradores y los perros perdigueros de oro se extinguieron hace un millón de años, dejando solo esqueletos fosilizados atrás. Sin la ayuda del ADN, ¿cómo podríamos determinar que un labrador fósil, un perro perdiguero fósil y un chihuahua moderno pertenecen a la misma especie? Canis lupus familiaris ? ¿Y podríamos observar la amplia variedad de perros de hoy para obtener pistas sobre la diversidad perdida en el pasado?
Un nuevo estudio realizado por la investigadora del Museo de Historia Natural de Florida, Natasha Vitek, muestra cómo los científicos pueden usar las características físicas de los animales, también conocidas como morfología, para establecer conexiones entre una especie moderna y sus parientes fosilizados, incluso si se ven sorprendentemente diferentes.
"No podemos crear mágicamente más fósiles", dijo Vitek, un candidato a doctorado en paleontología de vertebrados. "Mucho de esto está tratando de averiguar qué podemos hacer con lo que tenemos a mano para encontrar diversidad dentro de una especie -- diversidad que ya no tenemos ".
Los científicos a menudo usan el color, las diferencias sexuales, los tejidos blandos, los signos de la edad y el ADN para analizar la variación dentro de las especies modernas. Pero estos pueden faltar en los especímenes fósiles.
Vitek se basó en una técnica conocida como morfometría geométrica, una forma de cuantificar la forma de un objeto, para probar si la forma es una forma confiable de desentrañar las relaciones sutiles entre especies, subespecies e individuos de la misma especie que simplemente se ven diferentes de cada uno.otro.
Ella usó tortugas de caja del este Terrapene carolina - una especie que viene en todo tipo de formas, tamaños y colores - para establecer vínculos entre la rica variación de los especímenes modernos y sus parientes fósiles desde el Pleistoceno, desde hace unos 2,6 millones hasta hace unos 11.700 años.
Desafortunadamente, las tortugas no hacen nada fácil.
Las tortugas de caja del este modernas muestran una cantidad vertiginosa de variación. Una tortuga de caja en Oklahoma puede ser de color pajizo, mientras que la misma especie en Florida es oscura con patrones de rayos de sol amarillos. Las tortugas de caja adultas también vienen en una amplia gama de tamaños sinvínculo entre el tamaño y la edad. Una tortuga pequeña en un lugar podría tener el mismo tamaño o más que una tortuga grande de la misma especie en otro lugar, incluso dentro de una distancia corta.
Niveles similares de variación también aparecen en las tortugas de caja fósiles del este. ¿Qué tan diferentes deben ser dos tortugas para indicar que pertenecen a diferentes especies o subespecies?
Para asegurarse de que estaba "comparando manzanas con manzanas", Vitek solo analizó la forma de los caparazones de las tortugas de caja del este, que se conservan bien y son comunes en el registro fósil.
Al hacerlo, estaba entrando en un debate sobre la variación de la tortuga de caja oriental que ha durado más de 80 años, y algunos científicos sugirieron que las tortugas de caja fósiles y modernas son todas de la misma especie, mientras que otros, señalando una distinción entamaño o forma: planteando la hipótesis de que algunos fósiles representaban una especie separada y extinta. Algunos investigadores también han argumentado que ciertas diferencias sutiles entre los fósiles son evidencia de varias subespecies.
Vitek, quien comenzó el estudio como estudiante de maestría en la Universidad de Texas en Austin, comparó 435 caparazones de tortugas de caja del este moderno y 57 caparazones de especímenes fósiles, analizando cambios en ubicación, forma, tamaño y sexo.
"Es casi 'más dinero, más problemas'", dijo Vitek. "Uno pensaría que con tantos fósiles sería genial, pero significa que no puede esconderse de toda la complejidad natural".
Para encontrar una señal en el ruido, usó morfometría geométrica para trazar la forma del caparazón en una serie de coordenadas, "como un rompecabezas de conectar los puntos", dijo, lo que creó un modelo más completo de una forma en el espacio.
"Esto le permite ver cómo la constelación general de puntos está cambiando de una forma a otra", dijo Vitek. "Es posible que vea patrones completamente nuevos que nunca hubiera pensado medir antes y capture cosas como la curvatura, cosas que sonrealmente difícil de medir en una sola característica lineal ".
Sus resultados mostraron que los científicos de ambos lados del debate tienen parcialmente razón.
El argumento de que la variación moderna en las tortugas de caja del este refleja la variación en los especímenes fósiles de la misma especie tiene cierto mérito.
"No es como si hubiéramos alcanzado el registro fósil y hay un límite estricto entre lo que está extinto y lo que todavía existe hoy", dijo. "Al igual que esperaríamos de la evolución, hay un gradiente de variación que se extiende a lo modernotortugas de caja. Tener algunos caparazones que no son tan diferentes es tranquilizador en el sentido de que, sí, algunas especies se remontan en el tiempo ".
Pero, agregó, es probable que algunas conchas pertenezcan a subespecies perdidas, subespecies existentes o especies extintas estrechamente relacionadas.
"Algunos sitios tienen caparazones que no solo son más grandes que las tortugas de caja del este modernas, sino que también son muy diferentes", dijo. "Hay una variación perdida en el registro de las tortugas de caja del este. Resulta que si regresas a los fósiles,es incluso más diversidad de la que podrías obtener con solo estudiar las tortugas de caja de hoy ".
Vitek dijo que tiene la esperanza de que su estudio estimule a más investigadores a observar más profundamente las estructuras óseas dentro de las especies como un medio para detectar variaciones en los fósiles.
"Estamos haciendo un gran trabajo al ver qué impulsa patrones como el color del pelaje del mouse, pero también veamos qué impulsa los patrones en cosas como los dientes del mouse y los huesos del brazo", dijo. "Hay muchas oportunidades para comenzar a documentar mejorlo que la morfología que recogemos en el registro fósil podría significar realmente en términos de evolución ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Museo de Historia Natural de Florida . Original escrito por Natalie van Hoose. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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