Los Avemetatarsalianos Más Tempranos

El Triásico (251-199 millones de años atrás) fue un período interesante en la historia de la Tierra. Justo después de la extinción masiva más grande en la historia de la Tierra (la Extinción Masiva del Pérmico cerca de 252 millones de años atrás), el Triásico fue un tiempo cuando unos animales nuevos estaban empezando a apoderarse del mundo. Los extraños sinápsidos (parientes lejanos de los mamíferos) se habían ido y los arcosaurios tempranos estaban surgiendo.

La fauna del Pêrmico Tarde. Imagen de Pinterest.

La fauna del Triássic. De Apsaravis en deviantART.

Estos arcosaurios eventualmente se dividieron en los Pseudosuquios (los arcosaurios más cercanos a los cocodrilos: incluyendo los rauisuquios, los talatosuquios, los etosaurios, los cocodrilos modernos y más animales) y los Avemetatarsalianos (los arcosaurios más cercanos a los pájaros: incluyendo los pterosaurios, los ornitisquios, los saurópodos, los terópodos, y más animales). Conocer cómo eran estos avemetatarsalianos tempranos es difícil porque especímenes del Triásico que estén completos y bien conservados son difíciles de encontrar. Otros animales de estos linajes que sí encontramos ya son muy avanzados: por ejemplo, los pterosaurios más tempranos ya se parecen a pterosaurios.

Un pterosaurio temprano, Dimorphodon. De Wikipedia.

Esta semana, se publicó un nuevo [artículo] que describe un avemetatarsaliano temprano, al que le dieron el nombre de Teleocrater rhadinus (Teleo – cerrado y crater – cuenca en referencia a su conector de cadera, que está cerrada, y rhadinos – fino, por el cuerpo fino del animal). Este espécimen fue hallado en Tanzania y es de la porción más baja de las piedras del Triásico Medio (247-237 millones de años atrás), haciéndolo uno de los miembros más viejos de este grupo. Este espécimen tiene mucho de sus piernas, algunas vértebras y un poco del cráneo.

Figura 2 del artículo mostrando los especímens del Teleocaster specimens. Los huesos rojos están presentes en uno de los especímens. Los huesos azules están presentes en el otro espécimen. Los huesos violetas están presentes en los dos.

Los huesos del Teleocrater cuentan una historia interesante. La forma de los huesos del tobillo y la manera en que se unen es muy similar a los tobillos de los pseudosuqios tempranos. Esto quiere decir que el tobillo que tienen los pterosaurios, dinosaurios y un grupo más evolucionó varias veces y no sólo una vez para el grupo entero. Otras características indican que estos avemetatarsalianos tempranos eran carnívoros, tenían cuellos largos y no estaban hechos para correr eficientemente.

Los autores también hicieron un análisis filogenético (un análisis de relaciones familiares) y encontraron que el Teleocrater pertenece a un grupo chico de avemetatarsalianos tempranos, ahora llamado Aphanosauria, y es uno de los primeros miembros de este grupo. Este estudio nos dá mucha información muy necesaria sobre estos animales tempranos, y nos muestra que la diversidad de este grupo en el Triásico era mucho más grande de lo que se pensaba.

The Earliest Avemetatarsalians

The Triassic (251-199 million years ago) was an interesting time in the history of the Earth. Just after the largest mass extinction in Earth’s history (the Permian Mass Extinction at 252 million years ago), the Triassic was a time when new animals were starting to take over. The weird looking synapsids (distant relatives to mammals) were gone and early archosaurs were emerging.

Fauna of the Late Permian. From Pinterest.

Fauna from the Triassic. By deviantART user Apsaravis.

These archosaurs eventually divided into the Pseudosuchian (archosaurs closer to crocodylians: rauisuchians, thalattosuchians, aetosaurs, modern crocodylians, and more) and Avemetatarsalians (archosaurs closer to birds: pterosaurs, ornithischians, sauropods, theropods, and more). Understanding what these early Avemetetarsalians looked like has been difficult because complete, well-preserved specimens from the Triassic are hard to find. Other animals on these lineages that we do find are already very advanced: for example, early pterosaurs already look like pterosaurs.

An early pterosaur, Dimorphodon. From Wikipedia.

A new [paper] published this week described an early avemetatarsalian that they named Teleocrater rhadinus (Teleo – closed and crater– basin after the closed hip socket, and rhadinos – slender, for the animal’s slender body). It was found in Tanzania and it is from the lower portion of the Middle Triassic rock layers (247-237 million years ago), making it one of the oldest members of this group. The specimen has most of the limbs, some vertebrae, and a bit of the skull.

Figure 2 from the paper showing the Teleocaster specimens. Red bones are present in 1 individual. Blue bones are present in the second individual. Purple bones are present in both.

The bones of Teleocrater tell an interesting story. The way the ankle bones are shaped and the way they fit together is very much the same in this early avemetatarsalian and in early pseudosuchians. This means that the ankle seen in pterosaurs, dinosaurs, and one other group was evolved multiple times instead of just once for the whole group. Other features indicate that these early avemetatarsalians were long-necked, carnivorous, and not built for efficient running.

The authors also ran a phylogenetic analysis (an analysis of evolutionary relationships) and found that Teleocrater belongs to a small group of early avemetatarsalians, now called Aphanosauria, and is one of the earliest members of this group. This study provides much needed information about these early animals, and shows that the diversity of this group was much higher in the Triassic than previously thought.

Los Parásitos y Los Primates

Esta semana, se publicó un [estudio] que describe un nuevo fósil de ámbar de la República Dominicana, fechado 45-15 millones de años atrás. El ámbar tenía una garrapata. Las garrapatas son arácnidos (como las arañas, los escorpiones, los ácaros y otros invertebrados con 8 patas) y son responsables de adherirse a los mamíferos, chupando su sangre y potencialmente (y muy frecuentemente) propagando infecciones. En los Estados Unidos, las garrapatas se conocen por la propagación de la enfermedad de Lyme, la Fiebre Manchada de las Montañas Rocosas y cerca de una docena de otras infecciones, de acuerdo a los Centros para el Control de Enfermedades (Centers for Disease Control-CDC).

Los distintos tipos de garrapatas de los Estados Unidos. Del Club de Perros de Pennsylvania County.

Esta garrapata fósil no era diferente: estaba llena de sangre de su última comida. Los autores usaron microscopios de alta potencia para examinar a la garrapata y encontraron que tenía 2 perforaciones en su espalda, de donde salió un poco de la sangre.

Figura 1 del artículo mostrando el fósil garrapata. Las flechas indican a las perforaciones en su espalda.

A causa de las perforaciones, el ámbar preservó la sangre perfectamente y mostró algo escondido entre las células de sangre – ¡unos parásitos microscópicos! El ámbar manchó las células de sangre y los parásitos de distintos colores, haciéndolos más fácilmente distinguibles debajo de un microscopio.

Figura 3 del artículo mostrando las células de sangre en círculos transparantes y las células parásitas en circulos oscuros (con flechas). La barra de escala tiene 20 micrometros de largo.

Ellos le dieron a esta nueva especie el nombre de Paleohaimatus calabresi (“sangre anciana” y “Calabrese” en honor de la persona que les dió el fósil). Comparándolo con los parásitos modernos transmitidos por las garrapatas, los autores identificaron al parásito fósil como más cercano en tamaño y morfología al género moderno Babesia, un grupo de parásitos conocido por ser transmitido por las garrapatas. Estos parásitos comen los interiores jugosos de las células de la sangre y tienen diferentes morfologías de acuerdo a la parte de su ciclo de vida en que están. También infectan los intestinos de las garrapatas.

Los autores también examinaron las células de sangre sanas. Las células rojas de sangre tienen casi la forma de una dona y no tienen núcleo. Estas células tienen hemoglobina, una proteína que lleva oxígeno a las células del cuerpo. En los mamíferos, las células rojas de sangre tienen diferentes tamaños en distintas especies, así que midiendo las células, los autores pudieron confirmar que la garrapata chupó la sangre de un mamífero y que mamífero fue! De los tres tipos de mamíferos con un diámetro de células rojas de 6.9-7.3 micrómetros (los primates, los caninos y los lagomorfos), sólo los primates estaban en la República Dominicana en el momento en cual se fosilizó esta garrapata.

Los monos Cebus apella aseando uno al otro.

Los primates se limpian el uno al otro y algunos viven en los árboles, así que es probable que esta garrapata se estuviera alimentando de un primate, fue encontrada cuando este primate estaba siendo aseado por otro, fue recogida y botada, cayó en un árbol y quedó atrapada en la savia. Un día triste para la garrapata, pero un evento feliz para los paleontólogos.

Parasites and Primates

This week, a [study] was published that described a new amber fossil from the Dominican Republic, dated to 45-15 million years ago. The amber contained a tick. Ticks are small arachnids (like spiders, scorpions, mites, and other 8-legged invertebrates) and are responsible for latching on to mammals, sucking their blood, and potentially (and quite frequently) spreading diseases. In the US, ticks are known for spreading Lyme Disease, Rocky Mountain Spotted Fever, and about a dozen other infections according to the Centers for Disease Control (CDC).

Different types of ticks in the US. From Pennsylvania County Dog Club.

This fossil tick was no different: it was filled with blood from its last meal. The authors used high powered microscopes to examine the tick and found that it had 2 puncture marks in its back, through which some of the blood spilled.

Figure 1 from the paper showing the fossil tick. The arrows indicate the puncture locations.

Because of the openings, the amber preserved the blood perfectly and showed something hidden amongst the blood cells – microscopic parasites! The amber stained the blood cells and the parasites different colors, making them easily distinguishable under the microscope.

Figure 3 from the paper showing the blood cells as clear circles and parasitic cells as dark circles (with arrows). Scale bar is 20 micrometers.

They named this new species Paleohaimatus calabresi (“ancient blood” and “Calabrese” after the person who provided the fossil). Comparing it to modern tick-borne parasites, the authors identified the fossil parasite to be closest in size and shape to the modern Babesia genus, a known group of tick-borne parasites. These parasites feed off the juicy insides of blood cells, and have different shapes based on which part of their life cycle they’re in. They also infect the guts of the tick.

The authors also examined the healthy blood cells. Red blood cells are almost donut shaped and have no nucleus. They contain hemoglobin, which is a protein that transports oxygen to cells around the body. In mammals, the red blood cells are different sizes in different species, so by measuring the cells, the authors were able to confirm that the tick fed from a mammal, and what kind of mammal it was. Of the three types of mammals with red blood cell diameters of 6.9-7.3 micrometer (primates, canines, and lagomorphs), only primates were in the Dominican Republic at the time this tick was fossilized.

Cebus apella grooming each other.

Primates groom each other and some live in trees, so it is likely that this tick was feeding on a primate, was found while being groomed by another primate, was picked off, and tossed away, landing on a tree and getting trapped in the sap. A sad day for the tick, but a happy event for paleontologists to find.

¡Miren Esas Ventosas!

Los cefalópodos (pulpos, calamares, nautilos y sepias) son maravillosos por muchas razones. El Nautilis es la representación viviente más cercana a lo que eran los amonites.

El Nautilis en todo su gloria. De Wikipedia.

Los pulpos son muy inteligentes y pueden cambiar el color y la *textura* de su piel.

¡Una especie de calamar puede crecer hasta 10-13 metros de largo! Y las sepias son muy adorables.

Una sepia a la izquierda, y un Calamar Bobtail (pariente cercano de las sepias) a la derecha.

Los cefalópodos son moluscos; los moluscos también incluyen a los caracoles, las babosas y los bivalvos. Los cefalópodos son mayormente de tejidos suaves, con la excepción de el caparazón en las sepias que es un vestigio del caracol. Como ya sabemos, los tejidos suaves son más difíciles de fosilizar y, por lo tanto, no encontramos tantos cefalópodos en el registro fósil si no tienen caparazones grandes.

Figura 1A del artículo mostrando una foto del especimen con los nuevos numeros de los brazos.

En Diciembre, se publicó un [estudio] que redescribió un fósil de pulpo del Periodo Jurásico (201-145 millones de años atrás) de Francia. Específicamente, el fósil es de 165 millones de años atrás y se llama Proteroctopus ribeti. Los autores usaron la tomografía computarizada (TC) de sincrotrón para crear imágenes del fósil. Para los interesados, la TC de sincrotrón usa radiación con más energía y un rayo con diferente geometría para crear imágenes con más contraste que las que fueron creadas con la TC regular.

Usando estas imágenes, los autores encontraron 2 ojos bien preservados, pudieron renumerar los 8 brazos y vieron otros detalles que eran previamente desconocidos. Estos detalles incluyeron la ausencia del saco de tinta y la morfología de las ventosas de los brazos. Encontraron que las ventosas estaban presentes en dos filas que estaban colocadas oblicuamente (así que las ventosas estaban colocadas en 2 filas pero no en pares, sino que, más bien, formando un zigzag en el brazo).

Figura 1C del artículo mostrando un imagen de TC de las ventosas en un brazo.

Usando estos detalles del cuerpo, los autores agregaron esta especie en un análisis de relaciones evolucionarias (llamado análisis filogenético). Este análisis puso al Proteroctopus ribeti en el clado Vampyropoda. Esto quiere decir que el Proteroctopus es un pariente más cercano a los pulpos que a los calamares, las sepias o los nautilos. Los vampyrópodos también incluyen a mi pulpo favorito, el Vampyroteuthis infernalis (‘el calamar vampiro del infierno’, que es actualmente un pulpo, no un calamar).

Un Vampyroteuthis infernalis mostrandote sus tentaculos. Cuando esta amenazado, envuelve su cabeza con sus tentaculos y usa los ganchos para protección. De aqui.

Ahora, el Proteroctopus tiene ventosas, no ganchos, pero la colocación de las ventosas nos indica que la diversidad de las ventosas era grande en el Jurásico. Los autores también dicen que más fósiles deberán ser analizados con la TC para entender mejor las morfologías ancestrales y las relaciones familiares de este grupo.

¡Hasta la próxima semana!

Look at those suckers!

Cephalopods (octopus, squid, nautilis, and cuttlefish) are amazing for several reasons. The Nautilis is the closest living representation of what an ammonite would have looked like.

The Nautilis in all it’s cephalopod glory. From Wikipedia.

Octopi (or octopuses or octopodes) are really smart, and can change their skin color and *texture*.

One species of squid can grow to be 10-13 meters long (33-43 feet)! And cuttlefish are super cute.

Cuttlefish on the left, Bobtail Squid (closely related to cuttlefish) on the right.

Cephalopods are mollusks; mollusks also include snails, slugs, and bivalves. Cephalopods are mostly soft tissue, with the exception of the cuttlebone in cuttlefish, which is a remnant of a shell. As we know, soft tissue is harder to fossilize, so we don’t find many cephalopods in the fossil record if they don’t have big shells.

Figure 1A from the paper showing a photo of the specimen with the new arm numbering.

A [study] was published in December that re-described an octopus fossil from the Jurassic Period (201-145 million years ago) of France. Specifically, the fossil dates to 165 million years ago and is named Proteroctopus ribeti. The authors used synchrotron computed tomography (CT) to image the fossil. For those who are interested, synchrotron CT uses higher energy radiation and a different beam geometry to get higher contrast images than regular CT scanning.

Using these images, the authors found 2 well preserved eyes, were able to renumber the eight arms, and saw other details that were previously unknown. These included the absence of an ink sac, and the layout of the arm suckers. They found that the suckers are present in double-rows that are obliquely placed (so the suckers run down the arm in 2 rows, but they aren’t laid in pairs, rather they sit in a zig-zag down the arm).

Figure 1c from the paper showing a CT image of the suckers on the arm.

Using these details of the body, the authors added this species to an analysis of evolutionary relationships (called a phylogenetic analysis). This analysis placed Proteroctopus ribeti in the Vampyropoda clade. This means that Proteroctopus is more closely related to octopi than to squid, cuttlefish, or nautilis. The vampyropods also happen to include my favorite octopus: Vampyroteuthis infernalis (‘the vampire squid from hell’, which is actually an octopus, not a squid).

Vampyroteuthis infernalis showing off its tentacles. When threatened, it wraps its head with its tentacles and uses the hooks for protection. From here.

Now, Proteroctopus has suckers, not hooks, but the layout of the suckers shows that the diversity of suckers was high in the Jurassic. The authors point out that more fossils will need to be CT scanned to better understand the ancestral morphologies and the evolutionary relationships of this group.

See you next week!