Paleontologia 2015

Invertebrats fòssils

La major part de grups d'animals van aparèixer fa entre 541 i 485 milions d'anys, durant el període Cambrià. Una de les espècies més celebrades d'aquest lapse temporal és Hallucigenia sparsa de la fauna de Burgess Shale (Canadà), caracteritzat per un cos vermiforme i llargues espines dorsals. Una de les incògnites sobre aquest animal és la posició del cap i la cua. Altres troballes d'H. sparsa han donat a conèixer que aquesta espècie tenia un cap allargat amb dos ulls a la part dorsal. La boca presentava estructures lamel·lars i les dents es trobaven a la regió frontal de la faringe. Aquestes estructures probablement tenen un sol origen en l'ancestre comú dels ecdisozous (gran grup d'animals que inclou els artròpodes, nematodes i altres fílums menys diversos). Tanmateix, H. sparsa es considera un ancestre dels onicòfors, un grup vivent de cucs "envellutats" reminiscents de les erugues. La manca de dents i altres estructures bucals en els onicòfors és, probablement, una condició adquirida posteriorment al llarg de l'evolució.

Vertebrats ancestrals

Crani d’un exemplar d’Amia calva, un peix osteïcti primitiu que té una morfologia semblant a Janusiscus schultzei

© Albert Prieto-Márquez

Una de les qüestions principals sobre l'origen dels gnatostomats (vertebrats amb mandíbules) és la morfologia del seu ancestre comú, particularment, dels peixos osteïctis (amb esquelet ossi) i condrictis (amb esquelet cartilaginós). Una nova espècie de gnatostomat que va ser trobada a Sibèria, Janusiscus schultzei, ha proporcionat informació clau sobre aquesta qüestió. El crani d'aquest animal mostra una morfologia general semblant a la dels osteïctis primitius, mentre que la caixa cranial, que protegiria el cervell, presenta caràcters propis dels peixos condrictis i osteïctis. L'anàlisi filogenètica que inclou J. schultzei i altres gnatostomats primitius dóna suport a les afinitats dels peixos acantodis i els condrictis. Els trets en comú entre J. schultzei i els osteïctis indiquen que l'ancestre comú dels gnatostomats posseïa una armadura de plaques dèrmiques contínua similar a la dels placoderms i alguns peixos ossis.

Rèptils fòssils

El crani de les tortugues es caracteritza per la manca d'obertures temporals (crani anàpsid). No obstant això, l'evidència genòmica posiciona les tortugues dintre dels rèptils diàpsids, grup que inclou totes les espècies actuals de rèptils i que es caracteritza per presentar dues obertures temporals. Noves anàlisis mitjançant tomografia computada d'alta resolució del crani d'Eunotosaurusafricanus, un rèptil que va viure fa uns 260 milions d'anys a l'actual conca del Karoo (República de Sud-àfrica), van mostrar que aquest animal presenta caràcters en comú amb les tortugues. Específicament, E. africanus representa una forma de transició en l'evolució de les tortugues i configura la posició filogenètica d'aquestes dintre dels rèptils diàpsids. La manca d'obertures temporals de les tortugues s'interpreta com una condició secundària, resultat del tancament progressiu d'aquestes obertures durant l'evolució a partir d'un ancestre diàpsid.

Fins ara, les serps més primitives conegudes dataven de la base del Cretaci superior, fa uns 100 milions d'anys, i ja mostraven una diversitat d'espècies i morfologies notable. Recentment, però, van ser descrites i datades quatre noves espècies de serps del Juràssic mitjà superior, entre fa 167 i 143 milions d'anys. Aquestes espècies provenen de Portugal, el Regne Unit i els Estats Units d'Amèrica i estan representades per restes cranials i postcranials. Els fòssils comparteixen característiques amb les serps actuals (per exemple, dents recorbades amb carenes labials i linguals, i regió suborbital del maxil·lar allargada i dentada) i els llangardaixos (per exemple, una plataforma subdental pronunciada). Es considera que ja des del Juràssic mitjà les serps havien experimentat una diferenciació i radiació geogràfica considerables.

Aquest any també va ser descrita una nova espècie de serp, Tetrapodophis amplectus, procedent d'estrats del Cretaci inferior del nord-est del Brasil. Aquesta serp es caracteritza per presentar quatre extremitats acabades en cinc dits prènsils. Altres característiques, com ara el tronc allargat i el desenvolupament limitat de les espines neurals de les vèrtebres, indiquen que T.amplectus vivia a sota terra. La presència de restes animals a la regió abdominal i de dents recorbades indiquen que T. amplectus s'alimentava de petits vertebrats. La posició relativament basal d'aquesta espècie a la filogènia de les serps suggereix que aquestes deriven d'un ancestre de vida subterrània i dieta carnívora.

Les dents de Triceratops estaven formades per cinc capes de materials diferents i esdevenien més esmolades amb l’ús

© Albert Prieto-Márquez

Un nou estudi biomecànic de les dents i mandíbules del dinosaure ceratòpside Triceratops va posar de manifest l'elaborat sistema dental i de masticació d'aquests herbívors. Mentre que les dents dels mamífers es van desgastant amb el temps, les de Triceratops esdevenien més esmolades amb l'ús. Això era degut a la formació d'un canal a la superfície de masticació de cada dent, que tenia la funció de reduir la fricció entre la matèria vegetal i l'esmalt de la dent i que produïa com a resultat una disminució de l'energia requerida per a processar la matèria vegetal. Estructuralment, les dents de Triceratops tenien cinc capes de diferents materials, cosa que les fa més complexes que les dels mamífers i rèptils actuals. Aquesta configuració dental va tenir molt a veure amb el gran èxit evolutiu dels ceratòpsides.

Els Traps del Dècan formen una zona de roques basàltiques situades a l'altiplà del Dècan, a l'oest de l'Índia, que cobreixen una superfície de 500.000 km2 i que tenen un volum d'uns 512.000 km3. Noves datacions d'aquests materials indiquen que les erupcions volcàniques que els van originar es van iniciar 250.000 anys abans de l'impacte de l'asteroide associat amb l'extinció dels dinosaures i de tres quartes parts de la vida a la Terra fa uns 66 milions d'anys. Aquestes erupcions van continuar tenint lloc fins 500.000 anys després de l'impacte. Això implicà emissions de diòxid de carboni a l'atmosfera durant 750.000 anys, les quals probablement van originar una acidificació dels oceans i, consegüentment, l'extinció de gran part del plàncton marí que forma la base de la cadena alimentària. Aquest procés probablement va afeblir la vida terrestre i marina, i es va sumar als efectes devastadors de l'impacte de l'asteroide al final del Cretaci.

Primats i evolució humana

Els micos del nou món (platirins) comprenen cinc famílies distribuïdes exclusivament per l'Amèrica del Sud i Central, i algunes àrees de Mèxic. L'origen temporal i geogràfic d'aquests micos ha estat un dels misteris més importants de la primatologia. Recentment, van ser descrites noves espècies de platirins (Perupithecus ucayaliensis i d'altres encara sense nom oficial) de dipòsits de l'Eocè tardà a l'Amazones del Perú. Aquestes formes són molt diferents dels platirins moderns, però reminiscents dels antropoides eocens africans. Filogenèticament, s'ha trobat una relació entre els antropoides africans i aquests platirins primitius de l'Eocè sud-americà, cosa que dóna suport a la hipòtesi que els micos del nou món podrien haver-se originat a l'Àfrica durant el Paleogen.

Una mandíbula parcial d'homínid trobada a Etiòpia va ser identificada com a pertanyent al gènere Homo (espècie indeterminada). L'espècimen data de fa uns 2,8 milions d'anys i omple un buit en el registre fòssil dels nostres avantpassats, entre les espècies d'Australopithecus (datat entre 3 i 2,3 milions d'anys) i el primer representant d'Homo (H. habilis, fa 2 milions d'anys). La mandíbula combina caràcters primitius d'Australopithecus amb trets més derivats d'Homo. Aquesta nova troballa es considera el predecessor filètic de l'Homo del Plistocè inferior i confirma que els Homo més primitius van començar a diferenciar-se dels australopitecs mitjançant canvis en la morfologia dental i mandibular.

Reconstrucció del crani de Pliobates cataloniae (lateral i frontal) i del cap del primat

© Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont / Marta Palmero

Enguany també es va descriure un nou gènere i espècie de primat hominoïdeu, Pliobates cataloniae, a partir d'un esquelet parcial procedent de la localitat de Can Mata, prop dels Hostalets de Pierola (Anoia). L'especimen, batejat amb el nom de Laia, inclou elements cranials i apendiculars, i correspon a una femella d'uns 4 o 5 kg de pes que va viure fa uns 11,5 milions d'anys. Pliobates s'alimentava de fruits i el seu hàbitat el constituïen les capçades dels arbres. A l'arbre filogenètic dels hominoïdeus, Pliobates se situa just abans de la divergència entre els petits hilobàtids i els homínids, fet que indica que el darrer ancestre comú d'aquests dos grans grups d'hominoides era més similar als hilobàtids en morfologia i mida que no pas als homínids.

Finalment, cal destacar la descoberta d'una nova espècie d'Homo, anomenada H. naledi, en una cova (Rising Star Cave) del nord-est de Sud-àfrica, prop de Johannesburg. Aquesta espècie està representada per més de 1.500 elements pertanyents a 15 individus de diferents edats. H. naledi presenta un mosaic de característiques pròpies dels humans moderns i les formes més simiesques i primitives. Comparteix amb els humans actuals una reducció pel que fa a la mida de les dents frontals i grans molars amb membres més primitius del gènere Homo. La forma del crani és globular, com en H. sapiens, però presentaria un cervell de petit volum com en les formes més primitives. El canell mostra una morfologia adient per a la construcció d'eines, mentre que l'anatomia de la cintura escapular i els dits llargs i encorbats de les mans estan adaptats per a pujar als arbres. Com en els humans moderns, el dit gros del peu es troba alineat amb la resta de dits i això fa pensar que H. naledi era un bípede. Futures investigacions es concentraran a datar aquestes restes i recuperar-ne el DNA per tal d'inferir quina posició ocuparia la nova espècie dintre de la filogènia dels homínids.