martes, 25 de abril de 2017

¿Cambia todo lo que sabíamos de los dinosaurios?

Es una pregunta que muchos se hacen a la luz del nuevo estudio de Matthew G. Baron, David B. Norman y Paul M. Barrett, publicado por la prestigiosa revista Nature.

Resumen y título del estudio en cuestión (Una nueva hipótesis de relaciones de los dinosaurios y su evolución temprana). El artículo lo pueden descargar en el siguiente link.

El estudio que los autores llevaron a cabo trata un tema que puede llegar a ser tabú: la clasificación en la base del árbol evolutivo de los dinosaurios. Tradicionalmente, los dinosaurios se clasifican en Saurischia (caderas de reptil) y Ornithischia (caderas de ave). Esta clasificación fue propuesta por el paleontólogo británico Harry Govier Seeley en 1887, en su trabajo "On the classification of the fossil animals commonly named Dinosauria" (Sobre la clasificación de los animales fósiles comúnmente llamados dinosaurios). Y por 130 años, esta propuesta permaneció casi sin cambios.

Propuesta de clasificación de los dinosaurios de Seeley. Figuras de caderas tomadas de Seeley (1887), siluetas de Phylopic.

Sin embargo, el arreglo de Seeley fue puesto en duda numerosas ocasiones. Pero pocas fueron las veces que los profesionales alzaron la voz, pues como muchos del gremio sabemos, hablar por hablar no es bueno, hay que tener evidencias. Algunos trabajos que hicieron notar las similitudes entre terópodos y ornitisquios fueron:

  1. Nesbitt, S. J. (2011). The early evolution of archosaurs: relationships and the origin of major clades.  Bulletin of the American Museum of Natural History 352: 1-292.
  2. Padian, K. (2012). The problem of dinosaur origins: integrating three approaches to the rise of Dinosauria. Earth and Environmental Science Transactions of the Royal Society of Edinburgh, 103(3-4), 423-442.
  3. Galton, P. M. (2014). Notes on the postcranial anatomy of the heterodontosaurid dinosaur Heterodontosaurus tucki, a basal ornithischian from the Lower Jurassic of South Africa. Revue de Paléobiologie, 33, 97-141.
  4. Norman, D. B., Crompton, A. W., Butler, R. J., Porro, L. B., & Charig, A. J. (2011). The Lower Jurassic ornithischian dinosaur Heterodontosaurus tucki Crompton & Charig, 1962: cranial anatomy, functional morphology, taxonomy, and relationships. Zoological Journal of the Linnean Society, 163(1), 182-276.

¡Pero alto! Hay puntos importantes a ser tocados antes de abordar esta nueva propuesta de clasificación.

1. Todos los trabajos de sistemática filogenética, aún usando datos moleculares, son sólo hipótesis de relaciones de parentesco. No son "verdades". Repito, sólo son hipótesis. Pero no cualquiera, son hipótesis contrastadas y apoyadas con evidencia. La naturaleza hipotética de las relaciones de parentesco explica cosas como los constantes cambios en la topología (forma y arreglo) de los árboles filogenéticos. Para saber más de esto, te recomiendo leer esta entrada del blog: "Cómo leer un cladograma".


2. Todos los artículos científicos son comunicaciones para la comunidad científica de expertos. Un artículo no es la "verdad escrita en piedra" y no tiene como intención funcionar como una especie de dogmas en papel. En realidad el artículo científico tiene como función incentivar la discusión entre los colegas, poner a disposición de otros las nuevas evidencias y dar a conocer resultados de análisis para que éstos sean replicados, expandidos y/o revisados por otros. Si quieres saber más de esto te recomiendo la siguiente entrada del blog: "¿Qué es un artículo científico?"


Teniendo en cuenta estos puntos importantes, prosigamos. ¿Qué propone exactamente el artículo? Bueno, cambios en la base del árbol evolutivo de los dinosaurios. En vez de la hipótesis de Seeley, la nueva se traduce de la siguiente forma:

Sinopsis de la nueva propuesta de Baron et al. (2017). Siluetas de phylopic.

La nueva propuesta incluye algunas cosas interesantes: Los terópodos (bípedos generalmente carnívoros) no son el grupo hermano de los sauropodomorfos ("cuellos largo"). La relación entre estos dos hacía el grupo llamado Saurischia y ahora la relación se redefine para el grupo que forman los sauropodomorfos con los herrerasáuridos. Por cierto, éstos hipercarnívoros ¡NO son terópodos! Y su existencia supone que la hipercarnivoría evolucionó independientemente en dos grupos distintos de dinosaurios.

Herrerasaurus ischigualastensis, un dinosaurio del Triásico tardío de Argentina, resulta que no era un terópodo, sino un pariente de los sauropodomorfos (al menos según la nueva propuesta). Reconstrucción de Mark Hallett.

Otras consecuencias del nuevo arreglo son que los terópodos y los ornitisquios -dinosaurios vegetarianos con predentarios (clic para ver un predentario)- son grupos hermanos y se clasifican en un grupo nuevo, llamado Ornithoscelida. Ese nombre nuevo viene de "ὄρνιξ, órnis" (ave) y "σκέλος, skélos" (pata). Y fue acuñado en 1870 por T. H. Huxley*. El concepto original de Huxley era que Ornithoscelida era un grupo que reunía a "Compsognatha" con Dinosauria (sí, en ese entonces los "compys" no eran considerados como dinosaurios y de hecho estos carnívoros diminutos, fundaron a "Ornithopoda", que también sería redefinida posteriormente y ya no incluye a Compsognathus). Los dinosaurios de 1870 incluían a los grupos: Megalosauridae, Iguanodontidae y Scelidosauridae. El concepto de Huxley poco tiene que ver con el concepto de Baron y colaboradores, pues según Huxley, Ornithoscelida era un grupo cercano a Dicynodontia (un grupo que hoy sabemos es más cercano a los mamíferos que a los dinosaurios) y cocodrilos, pero no a lo que hoy interpretamos como dinosaurios.

*Huxley, T. H. (1870). On the classification of the Dinosauria, with observations on the Dinosauria of the Trias. Quarterly Journal of the Geological Society, 26(1-2), 32-51.

Scelidosaurus harrisonii, la especie tipo de la familia Scelidosauridae, uno de los miembros fundadores de Ornithoscelida, como la definió Huxley. Reconstrucción de Jack Mayer Wood.

Si no eres un nerd que se sabe la clasificación de los dinosaurios de pies a cabeza y la recita dormido, no te preocupes. Básicamente, esta nueva propuesta sugiere que en vez de que un T. rex y un Brontosaurus sean primos cercanos, en realidad Triceratops y un gorrión común (Passer domesticus) son parientes cercanos.

Consecuencias de Ornithoscelida. Ilustraciones originales de Satoshi Kawasaki.

Volvamos al público nerd. Si eres de este gremio sabrás que algunos de los grupos que mencioné son clave, pues definen Dinosauria desde un punto de vista filogenético. La definición era: todos los descendientes desde el último ancestro común inmediato entre Triceratops horridus y Passer domesticus. De forma gráfica:

Según la antigua definición de Dinosauria, los grupos en rojo y su ancestro común más reciente (ubicado en la base del árbol), definen al grupo. Siluetas de Phylopic.

Pero si consideramos el nuevo arreglo pasa esto:

Siguiendo la antigua definición de Dinosauria, tendríamos que el nuevo clado Ornithoscelida, sería en realidad Dinosauria. Esto dado que los taxones que la definen no abarcan ambas ramas del árbol y excluyen a los sauropodomorfos y a los herrerasáuridos. Pero esto fue solucionado. Lean más adelante. Siluetas de Phylopic.

No se preocupe, estimado lector. No pasa nada. Baron y colaboradores previeron este "desastre" y proponen una nueva definición filogenética de Dinosauria: "el clado más inclusivo que incluya a Passer domesticus, Triceratops horridus y Diplodocus carnegii". Lo que resulta en esto:

La nueva definición hace que todos los taxones en rojo, sean considerados para buscar su último ancestro común inmediato... Que estaría localizado en la base de Dinosauria, como siempre. Siluetas de Phylopic.

Esta nueva definición "salva" a los saurópodos de quedar excluidos de Dinosauria. Y siendo honestos, la solución de los autores a este problema de definición es ingenioso y sencillo. Aún así no faltará quién diga que los saurópodos no son dinosaurios... Si eso pasa, sólo muéstrenles la nueva definición y listo. Por otro lado nos puede quedar la duda ¿cómo se redefine Saurischia? Y la respuesta es:
Saurischia: El clado más inclusivo que contenga a D. carnegii, pero no a T. horridus.
Listo. ¡Magia negra! Pero surge una duda genuina ¿por qué dejar el nombre Saurischia a los sauropodomorfos y herrerasáuridos? Después de todo, el dejarlo o no, o el crear un nuevo nombre para el grupo, no afecta la  nueva definición de Dinosauria. ¿De qué privilegios goza D. carnegii? Pues en realidad los autores no especifican y sólo aluden a su propia nueva definición. Lo que nos deja un mal sabor de boca. Y volviendo a leer a Seeley, tampoco queda claro, dado que Seeley no le da mayor valor a "Cetiosaurus" (Camarasaurus) que a Allosaurus, géneros con los que hace comparaciones y funda Saurischia.

Pues quién sabe... Pero Dippy y sus amigos los lagartos de Herrera se quedan con el nombre "Saurischia".

Pero ¿Qué características unen a Ornithoscelida? ¿Qué hace que un pollo sea pariente de un Triceratops, pero no de un Diplodocus? Veamos. Según los autores se resumen en el siguiente gráfico:

En la figura vemos: a) cráneo de Eoraptor lunensis; b) cráneo de Heterodontosaurus tucki; c) dientes de E. lunensis (izquierda) y Laquintasaura venezuelae (derecha); d) escápula de  Lesothosaurus diagnosticus; e) húmero de Eocursor parvus; f) mano de H. tucki; g) parte proximal de la tibia de L. diagnosticus; h) parte distal de la tibia de L. diagnosticus; i) parte distal de la tibia de Fruitadens haagarorum; j) fémur de Dracoraptor hanigani; k) tarsales distales y pie de H. tucki; l) íleon de H. tucki; m-n) supraoccipitales de saurisquios; o) supraoccipital de ornitoscelidio; m) H. ischigualastensis; n) Thecodontosaurus antiquus; o) H. tucki.

Y las características que unen a Ornithoscelida son las siguientes (en paréntesis pondré una versión "traducida" de los caracteres):

  1. Foramen premaxilar (un huequito en el hueso más delantero de la cara).
  2. Diastema (zona sin dientes) al frente de la boca en la "mandíbula superior".
  3. Borde bien marcado en el maxilar (el hueso entre la órbita y el frente del hocico).
  4. Hueso jugal excluido de la fenestra anteorbitaria (el hueco entre los ojos y la nariz).
  5. Hueso cuadrado apuntando hacia adelante y hacia abajo.
  6. Contacto entre los huesos escamoso y cuadrado (así se llaman) alargado.
  7. Proceso paraoccipital alargado (es un promontorio en la parte de atrás del cráneo).
  8. Foramen post-temporal encerrado por el proceso paraoccipital (un hueco de atrás de la cabeza, encerrado por un promontorio en la parte trasera de la misma cabeza).
  9. El supraoccipital es más alto que ancho.
  10. Foramen (hueco) en la superficie lateral del dentario (el hueso principal de la mandíbula)... Cosa curiosa que en el artículo señalen el hueso ¡surangular! y no el dentario.
  11. Proceso (una "púa") retroarticular recto.
  12. Largo de la escápula más de tres veces el ancho de la parte distal (la más alejada del cuerpo).
  13. Húmero arqueado ventralmente (hacia abajo).
  14. Acetábulo (hueco de la cadera donde se inserta el fémur) abierto.
  15. Trócanter (uno de los tubérculos principales del fémur donde anclan músculos importantes en el andar) anterior ensanchado y parcialmente separado (en forma de ala) del eje principal del fémur.
  16. Cresta en la fíbula (en humanos es el peroné).
  17. Parte distal (la parte donde remata el hueso) de la tibia oblicua.
  18. Fusión de los tarsales distales (huesos del tobillo) a los metatarsales (huesos de la planta del pie).

¿Es muy pesada en evidencias esta hipótesis de Ornithoscelida? Más o menos (aunque aún no peguen el grito en el cielo). Examinando los valores de soporte de los árboles que presentan los autores del estudio, resulta que el clado Ornithoscelida se sostiene de 4 caracteres, es decir, si esos cuatro caracteres desaparecen, el clado deja de existir y eso es un soporte más o menos alto, malo si fuera 1, pues toda la hipótesis dependería de un "mísero" carácter. Por otro lado, los autores probaron con otro valor de soporte (llamado Bootstrap) que funciona así: se reemplaza parte de la matriz original de datos (que contiene la morfología codificada de cada taxón usado en el análisis) por información aleatoria, "ruido matemático" si se quiere y posteriormente se corre el análisis, este proceso se repite varias veces hasta obtener un valor de 'porcentaje' que nos indica cuántas veces se mantuvo el clado de interés. En el caso del estudio de Baron et al. (2017), Ornithoscelida se mantuvo 66% de las veces tras reemplazar la matriz con "ruido" y el nuevo Saurischia se mantuvo menos de 50% de las veces (no nos indican qué tan bajo fue en realidad el valor, pues está entre 49% y 1%). Los sistématas casi siempre consideran que valores de Bootstrap de más de 80 indican evidencia robusta de la existencia del clado, mientras que valores inferiores, deben tomarse con cuidado. Tampoco es que sea un valor "sagrado" que se tenga que alcanzar (aunque muchos engañados piensen que sí), pero nos da indicios de qué tan sólida es la matriz con la que se elabora el análisis y la reconstrucción filogenética. Y según otros estudios... bueno, juzgue usted mismo...

San Bootstrap, santo patrono de las matrices con reemplazo aleatorizado, nos presenta dos opciones (de un mar, no vaya usted a creer que sólo hay dos). A la izquierda, tenemos la visión tradicional de Saurisquios y Ornitisquios (tomado de Martinez y Alcober, 2009) y a la derecha, la propuesta de Baron et al. (2017). Los valores bajo los nodos representan el soporte de cada clado. Aquí hay que considerar otros factores y este esquema sacrílego sólo está para funcionar de ejemplo. Siluetas de Phylopic.org

Otro de los detalles del estudio es que no se incluyeron muchos taxones basales. Esto debido a que son muy fragmentarios y no aportan mucho que digamos (mermarían más los de por sí bajos valores de soporte de los análisis). Y este es precisamente el punto más fuerte de la crítica científica a esta propuesta, se hizo con poco material. Los científicos más cautos dirían que hay que esperar a que aparezcan ornitisquios (en el sentido tradicional) basales más completos y de preferencia del Triásico, antes de comenzar a arrojar a la hoguera a Seeley y los libros con la visión "Saurischia + Ornithischia = Dinosauria".

Harry Govier Seeley, el paleontólogo que fundó la visión que se mantuvo por 130 años. La pregunta es ¿perdurará bajo la nueva evidencia?

Entonces a resumidas cuentas estimado lector, no pegue el grito en el cielo (aunque no deje de asombrarse, claro). No cambia todo lo que sabíamos de los dinosaurios. Sólo se propone un nuevo esquema de clasificación. Y esa es la palabra clave: propone. Los artículos científicos son vehículos de comunicación de propuestas, de resultados de investigación; no son ni de cerca, verdades incuestionables sólo porque "ya pasaron por la revisión de pares". ¡Al contrario! Esa idea no sólo es anticientífica, ¡prevendría el desarrollo de la ciencia para siempre! Entonces, cuidado con cómo interpretamos los hallazgos. No digo que este estudio no valga nada, de hecho es MUY VALIOSO, pues "pone el dedo en la llaga de la dogmatización", nos sacude de dar por sentado que los dinosaurios se clasifican en saurisquios y ornitisquios y que esto no cambiará nunca. Nos hace cuestionarnos estos esquemas y nos invita a hacer nuevos estudios, presentar nuevos descubrimientos y sobre todo a no perder la capacidad de asombro. Siempre hay algo nuevo en ciencia.

14 comentarios:

  1. Muy buen articulo. Estaba esperando a que lo escribieses para ver tu visión sobre este tema y he de reconocer que me molesta. Y no por el estudio, que me parece sorprendente, sino por la reacción desmedida de algunos. Que si Darren Naish colgando un tweet donde tira a la basura todos sus manuales, que si algunos montando sus cabalas sobre que tenían razón y hasta algunos artistas ya están realizando sus propios arboles filogeneticos con la nueva clasificación. Incluso vi en Wikipedia como estaban reescribiendo la sección de clasificación de Dinosauria!!! En serio, el estudio está bien, presenta pruebas convincentes y su idea de Ornitholescida es bastante interesante, pero no hay que dejarse llevar por la emoción desmedida. Y no ha pasado ni un mes desde su publicación y ya la están dando por valida!!! En serio, a veces, la comunidad paleontológica de Internet me frustra muchisimo.

    Respecto al estudio, creo que lo que propone es logico. Si las aves son dinosaurios, entonces, deberían estar con los de cadera de pájaro!!! (En serio, no se como no has usado ese chiste), pero no me gustan ciertos apuntes como que los dinosaurios se originaron en el hemisferio norte. No se, pero el registro fósil nos dice claramente que los primeros representantes e incluso probables ancestros, debían localizarse en Sudamerica o Sudafrica y ellos señalan a Laurasia??? No se, me parece una interpretación muy rara. También se ha hablado de que el estudio afirma que los ornitopodos se originaron en el Jurásico, no en el Triasico, justificando así al ausencia de restos fósiles en ese periodo. Pero si fuera, que pasa con Pisanosaurus y algunos heterodontosaurios de Sudafrica??? Y eso sin obviar que según proponen, la presencia de plumas sería solo exclusiva en Ornitholescida, cuando sabemos que en otros arcosaurios ya habían. No se, hay cosas de ese paper que no me convencen.

    En fin, la propuesta está sobre la mesa, ahora solo queda que se realicen nuevos estudios y descubrimientos fósiles que lo confirmen o desmientan, pero la respuesta de algunos me ha parecido desmedida. Eso no es ciencia y me parece un tanto absurdo, para que engañarnos.

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    1. Hola... Ufff muchos temas.

      Pues sobre los internautas, me parece que esos comportamientos son sólo para llamar la atención. Y pues, no me sumo a esos jeje.

      Sobre el dar por válida la hipótesis presentada, pues sólo habla de lo poco que se entiende de ciencia. Uuups, habrá que volver a los temas básicos de su formación.

      El chiste de caderas se me fue totalmente :(

      Coincido contigo en que un origen laurasiático es poco probable, pero me gusta que incite a rascar en las piedras de esa edad de Europa y Asia. Igual no salen dinosaurios, pero sí otros bichos interesantes (cruzo dedos por un pterosaurio troncal).

      Ornitópodos jurásicos... Bueno, es que algunos no consideran ni a Pisanosaurus, ni a Heterodontosauridae como parte de ese grupo, sino como miembros más basales de Ornithischia.

      Es correcto lo que indicas de las plumas en Ornithoscelida. Por parsimonia, el ancestro común de ese grupo debió de ser el originario de las plumas. Eso explicaría su ausencia total en Sauropodomorpha (hasta ahora).

      Y sí, la propuesta está siendo discutida y criticada. Habrá que esperar a ver qué sucede.

      Saludos.

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  2. Gracias por ponernos esta información tan valiosa mascada y digerible y hacerla llegar a todos. Así vemos el progreso de la ciencia. Quizás se asiente esta propuesta, pero lo importante es que tendrá que ser avalada por la generalidad de la comunidad científica.
    Jorge

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    1. Justamente Jorge, hay que esperar a ver si los nuevos descubrimientos apoyan o derriban esta idea.

      Saludos.

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  3. Roberto, tenía entendido que el nombre Ornithoscelida (Pierna de Pájaro en griego) era porque terópodos y ornitópodos compartían una fisonomía similar en sus extremidades posteriores, no en honor al Scelidosaurus.

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  4. Interesante articulo amigo Roberto, aunque cuando lei el paper vi que habia algunos fallos y se olvidaban de dinosaurios ancestrales como Buriolestes. Yo creo que esta nueva propuesta habria que ir viendo como evolucion y la toman los cientificos, por que muchos les vi poniendo el grito al cielo como si fuera el fin de los dias. De hecho vi un video de CM Kosemen sobre una hipotesis especulativa que da mucho juego para la evolucion especulativa es que quizas los abelisauridos no vengan de teropodos, sino de los Herrerasaurus y estos sean pseudoteropodos. Yo como aficionado a la evolucion especulativa, puede dar mucho juego esto.
    Saludos!

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    1. Habrá que esperar a ver qué sucede con esta idea a largo plazo... Yo no le doy mucha vida que digamos, pero ya veremos.

      Saludos. :)

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  5. Excelente articulo Roberto, muy entretenido y educativo como siempre. Y hablando de cambios de paradigma aunque de diferente tema hace unos días me encontré con un interesante trabajo sobre la fauna del pleistoceno de la isla de Java (Indonesia) el cual habla entre otras cosas de la existencia de tigres que rivalizarían en tamaño con la Panthera leo atrox de norteamerica. A continuación te dejo el enlace del trabajo http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S003101820700466X. Me encantaría conocer tu opinión sobre este trabajo. Saludos.

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    1. Hola que tal.

      Le daré una revisada y lo comentaré. Saludos. :D

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    2. Ya leí el artículo y no veo donde mencione que es mayor que P. atrox... :/

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    3. Hola Roberto, es cierto que no lo menciona específicamente, sin embargo lo deduje al ver lo cálculos del peso de los tigres fósiles, específicamente aquellos ejemplares de Ngandong, los cuales no son muy distintos a los de P.atrox.

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  6. Hola quería preguntar sobre si la evolución humana tiene eslabones perdidos o solo es un mito?

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    1. Hola.

      No existe tal cosa como el "eslabón perdido", esa es una idea victoriana rescatada por los creacionistas para negar el hecho evolutivo. El término "eslabón" implica una cadena o una progresión y la evolución no es alguna de esas dos cosas. Lo que hay es "huecos" de conocimiento, pero esos huecos no son lo bastante grandes como para no saber de dónde viene nuestra especie. De hecho son escasos y abarcan cosas muy puntuales. Y cada año desaparecen algunos de esos huecos, al ser llenados con nueva evidencia y nuevos descubrimientos.

      Saludos.

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