Parte II - Fósiles, historia de la vida y otras cosas

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Marisol Montellano - Instituto de Geología, UNAM - Foro de Evolucion - Palacio de Minería

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Parte II - Fósiles, historia de la vida y otras cosas

  1. 1. Y ahora?
  2. 2. Evidencia de vida en el pasado El 99% de los seres que han existido en La Tierra se han extinto.
  3. 3. Precámbrico-Cámbrico Pikaia Yunnanozoan Burgess Shale 510-500 Ma Haikouicthys Fauna de Chengjiang 525-520 Ma PrecámbricoFanerozoico Paleozoico Cámbrico Fauna de Ediacara Ediacarense 545 Cloudina
  4. 4. Fósiles y sistemática Hipótesis de relaciones entre los grupos amniota Incluyendo fósiles (Gauthier et al., 1989) Visión tradicional Sin fósiles (Gardiner, 1982)
  5. 5. Fósiles y biogeografía Distribución actual Distribución durante el Mesozoico Tuátara
  6. 6. Intercambio faunístico entre las Américas Guanaco Alpaca Llama Vicuña Radiación adaptativa Migraciones. Enriquecimiento de formas y establecimiento de nuevas relaciones tróficas. Extinción y origen. Hoy Hace 2 millones de años
  7. 7. Hace 2 millones de años
  8. 8. La historia de la vida está marcada por extinciones masivas seguidas por radiaciones adaptativas de los sobrevivientes. Las extinciones rompen el dominio de grupos y abren oportunidades para la diversificación y novedades evolutivas EXTINCIONES MASIVAS
  9. 9. Lo que nos dice el registro fósil Desaparecieron: •Los mamíferos que pesaban más de 40 kg. •35-45 gros en América del Norte. •46-59 gros en América del Sur. •15-16 gros en Australia. •7-23 gros en Europa. •2-44 gros Subsahara Africa. Entre 10,000 y 50,000 años. Extinción del Pleistoceno
  10. 10. Eventos macroevolutivos - Cualquier cambio evolutivo superior a especie. - En un sentido amplio, es la historia de los eventos más importantes de la vida y que está plasmada en el registro fósil. - Al proceso de aparición de grupos taxonómicos de rango superior al de especie (géneros, familias, órdenes y filas). Origen de cetáceos Origen de tetrápodos
  11. 11. Paleontología molecular La Paleontología molecular puede ser definida como el estudio de las biomoléculas y los productos de degradación, que pueden ser rastreados y arrojar luz de su origen y de la historia diagenética del organismo (Mary Schweitzer, 2003). Sección de hueso de mamut osteocalcina colágeno
  12. 12. ¿Para qué hacer paleontología molecular? 1.- Se pueden comparar fragmentos de moléculas con aquellos de los parientes cercanos para estimar la tasa y dirección del cambio evolutivo. 2.- Se puede fechar el “timing” y la dirección de los cambios genéticos dentro de los taxa, ya que puede ser enraizado con la edad absoluta de los fósiles (Tuinen y Hedges, 2001). 3.- Puede entenderse el proceso de diagénesis molecular o cambios que se acumulan en la molécula como resultado de la degradación, modificación e interacción con residuos geoquímicos. 4.- Genética de poblaciones de plantas y animales “antiguos”. 5.- Permite comparar las secuencias obtenidas de fósiles y de taxa actuales para probar hipótesis filogenéticas e inferir la distancia evolutiva.
  13. 13. Un poco de historia Abelson, 1956 Armstrong et al., 1983 Proteínas en tejidos calcificados de vertebrados. Ho et al., 1965 Gillespie et al., 1970 Aminoácidos en pelo de mamut Wyckoff et al., 1963. Colágeno en huesos fósiles Aminoácidos en huesos y dientes de mamíferos de Rancho La Brea.
  14. 14. Mammuthus primigenius Elephas maximus Loxodonta africana Mammut americanum Mastodonte Loxodonta africana Propuestas: La morfología dental y esquelética sugieren que Mammuthus es más cercano a Elephas. 1.- Shoshani et al., 1985. Estudios inmunológicos: Mammuthus pertenece a la familia Elephantidae. 2.- Thomas et al., 2000. mtDNA favorece Mammuthus cercano a Loxodonta. 3.- Krause et al., 2006. Mammuthus más cercano Elephas basado en la secuencia completa de mtDNA. Proboscidea
  15. 15. 1kyr 10kyr 100kyr 1 Myr 10 Myr 100 Myr 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 Quagga Momia egipcia Hueso humano Lobo marsupial Hojas miocénicas weevil Termita Lobo rojo Hombre de hielo mamut Oso cavernas Dinosaurio Bacterias en ámbar Florida bog brain Pato Perezoso terrestre Neandertal 1918 flu Heces humanas Neandertal Oso café Mamut sc nuclear Moa mt genoma Oso café Pingüino Oso cavernas Vikingos Maíz Moa Bison Plantas DNA Núcleo de hielo Excreta perezoso Bacteria Bacteria Mastodon Vaquita marina Excreta perezoso Oso cavernas Replicado independientemente No replicado independientemente Subrayado= provienen de hielo y permafrost Itálicas= secuencias nucleares Isleños Andaman EdaddeDNAamplificado(años) Año de publicación Tomado E. Willerslev y A. Cooper, 2005. Límite teórico aproximado de Sobrevivencia de DNA en condiciones frías Bacteria de permafrost Caballo Rata canguro Dientes de sable Moa
  16. 16. Poinar et al., 1998 y 2003 Nothrotheriops shastensis Bradypus (Megatheriidae) Perezoso de tres dedos Choloepus (Mylodontidae) Perezoso de dos dedos Tamandua Mylodon darwinii Choloepus (Mylodontidae) Perezoso de dos dedos Bradypus (Megatheriidae) Perezoso de tres dedos 7 grupos de plantas identificadas Yucca Polansia Cleomella Agave Höss et al., 1996 Xenarthra
  17. 17. CO2 atmosférico -7.5 0 /00Fotosíntesis C3 Fotosíntesis C4 Árboles y arbustos de latitudes y altitudes altas. Plantas acuáticas. Valores б13 C -23‰ y -35‰ Pastos de zonas tropicales, templadas y semidesierto. Valores б13 C -10‰ y 14‰ Esmalte de ramoneador -140 /00 Esmalte de pacedor 00 /00 Esmalte de predador -140 /00 Esmalte de predador 00 /00 Las plantas caen en dos grandes grupos dependiendo de la manera en que usan la fotosíntesis para convertir la luz, agua y CO2 en material vegetal y oxígeno: C4 y C3. Isótopos
  18. 18. Corte transversal de un colmillo Vistas en aumento progresivo de colmillo de mastodonte seccionado; W/S límite invierno y primavera. Las flechas indican crecimiento quincenal. w s s w Isótopo de Oxígeno en proboscídeos extintos. Koch et al., 1989. Mammut americanum Mammuthus jeffersoni
  19. 19. ¡¡¡¡¡Los fósiles son únicos!!!!!

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