Un Viejo Dinosaurio con Nueva Información

A mediados de este mes, se publicó un [estudio] con un resultado sorprendente sobre la historia temprana de los dinosaurios. Como ya hemos comentado anteriormente, los dinosaurios vienen en dos sabores generales: Ornitisquios y Saurisquios [o tal vez no]. Los ornitisquios incluyen a diversos herbívoros como el Stegosaurio, el Triceratops, el Pachycephalosaurus y otros. Todos tienen un hueso predentario (un hueso en frente del dentario) y un pubis (parte de la cadera) que apunta hacia atrás. El hueso predentario soportaba un pico para cortar las plantas y el pubis apuntando hacia atrás dejaba más espacio para los intestinos – dos características necesarias para comer muchas plantas. Los saurisquios incluyen a los dinosaurios con cuellos largos (los saurópodos) y los terópodos carnívoros como el Tyrannosaurus rex, el Velociraptor, el Coelophysis y otros. Ellos tienen un pubis que apunta hacia adelante y no tienen un hueso predentario.

Una comparación de las caderas de los saurisquios (arriba) y los ornitisquios (abajo). El pubis esta en verde. De Britannica y Everything Dinosaur.

La historia temprana de los dinosaurios es poco clara, en parte porque muchos de los dinosaurios más tempranos parecen similares. Este estudio examinó un dinosaurio llamado Chilesaurus diegosuarezi, que se había identificado previamente como un terópodo. Tiene un pubis que apunta hacia atrás, pero no tiene un hueso predentario. Esto es una combinación que no se ve en cualquier otro dinosaurio.

Figura 2 B y D del artículo mostrando el dentario (izquierda) y la cadera (derecha) de Chilesaurus.

Los autores agregaron al Chilesaurus en un conjunto de datos de otros 75 dinosaurios y más de 450 características. La computadora hizo un análisis filogenético (un análisis de relaciones familiares) usando el conjunto de datos. ¡Su nuevo análisis concluyó que este dinosaurio actualmente era un ornitisquio temprano y no un terópodo! Nos muestra que las características que ayudaron a los ornitisquios a comer más plantas, evolucionaron en etapas y no todas al mismo tiempo. Primero, el pubis apuntó hacia atrás para dejar más espacio para los intestinos. Después, el hueso predantario se formó y creó un pico para cortar las plantas más fácilmente.

Este análisis muestra que algunas veces tenemos que volver y reexaminar nuestros resultados para tener una imagen más clara del pasado.

An Old Dinosaur with New Information

Earlier this month, a study was [published] with a surprising result about the early history of dinosaurs. As we have previously discussed, dinosaurs come in 2 general flavors: Ornithischians and Saurischians [or maybe not]. Ornithischians include the diverse herbivores like Stegosaurus, Triceratops, Pachycephalosaurus, and others. They all have a predentary bone (a bone in the front of the upper jaw) and a pubis that points backwards (part of the hip). The predentary bone supported a beak for chopping plants and the backwards pointing pubis allowed for more space for guts – both necessary features for eating a lot of plants. Saurischians include the long-necked sauropods, and meat-eating theropods, like Tyrannosaurus rex, Velociraptor, Coelophysis, and others. They have a pubis that points forward and no predentary bone.

A comparison of saurischian (top) and ornithischian (bottom) hips. The pubis is in green. From Britannica and Everything Dinosaur.

The early history of dinosaurs is a bit unclear partly because many of the earliest dinosaurs look very similar. This study examined a dinosaur named Chilesaurus diegosuarezi, which had been previously identified as a theropod. It has a backwards pointing pubis, but no predentary bone. This is not a combination that is seen in any other dinosaur.

Figure 2 B and D from the paper showing the dentary (left) and hips (right) of Chilesaurus.

The authors put Chilesaurus into a data set with 75 other dinosaurs and over 450 characters. The computer then ran a phylogenetic analysis (an analysis of evolutionary relationships) using the data set. Their new analysis concluded that this dinosaur was actually an early ornithischian and not a theropod! It shows us that the traits that helped ornithischians eat more plants evolved in stages and not all at once. First, the pubis turned backwards to allow for more gut space. Later on, the predentary bone formed and created a beak to easily chop plants.

This analysis shows that sometimes we need to go back and retest our results to get a clearer picture of the past.

Un Excepcional Fósil de Insecto

Las cucarachas son famosas por sobrevivir varios eventos de extinción en la Tierra. Ellas evolucionaron alrededor del Período Carbonífero (360-300 millones de años atrás) y versiones modernas aparecen en el registro fósil a mediados de la Era Mesozoica.

Una cucaracha gigante de Madagascar. De National Geographic Kids.

Ahora imaginen si una cucaracha evolucionó brazos largos para agarrar y ojos enormes para cazar. ¿Eso es muy espantoso, no? Bueno, eso básicamente es lo que es una mantis*.

Una mantis. Si lo pensás, una mantis es básicamente la versión insecto de una jirafa carnívora. Una jirafa carnívora con manos de cuchillo. Foto de Wikipedia.

Hoy, las mantis cazan a su presa por emboscada. Las mantis usan el camuflaje para esconderse en sus ambientes. ¡Cuando un insecto delicioso se acerca, ellas atacan! Tienen un par de brazos que usan para capturar y sostener a su presa (llamados brazos de raptor). Cada brazo tiene una serie de clavos para ayudar a sostener a la presa. ¿Pero siempre usaron un par de brazos para este trabajo?

Figura 1 del artículo mostrando el fósil en el centro. A la izquierda, las distintas partes del cuerpo se muestran en colores (los ojos son violetas, la cabeza es amarilla, el cuerpo y los brazos en los otros colores). A la derecha hay una foto en primer plano del segundo par de brazos.

Un nuevo [fósil] de Brasil de 110 millones de años atrás nos muestra una idea distinta. Esta mantis está excepcionalmente preservada tiene un par de alas, la cabeza, parte del primer segmento del cuerpo y los dos primeros pares de brazos.

La parte interesante es que ambos pares de brazos tienen clavos. Ya que estos clavos se usan para capturar y sostener a la presa en las mantis modernas, sabemos que esta mantis fósil probablemente estaba usando su segundo par de brazos para ayudar a sostener a la presa. Este fósil nos indica que las mantis extinguidas tal vez cazaban de una manera un poco distinta de lo que vemos hoy.

Un par de mantis mostrando sus colores. Foto de I. Siwanowicz.

*Para ser mas clara: las mantis no evolucionaron de las cucarachas. Ambos mantis y cucarachas evolucionaron de un pariente que se parecia más a una cucaracha.

An Exceptional Fossil Insect

Cockroaches are known for surviving multiple extinction events on Earth. They evolved around the Carboniferous Period (360-300 million years ago) and modern versions appear in the fossil record in the middle of the Mesozoic Era.

A Madagascar hissing cockroach. From National Geographic Kids.

Now imagine if a cockroach evolved long, grasping arms, and giant eyes for hunting prey. That’s pretty terrifying, right? Well, that’s basically what a praying mantis is*.

A praying mantis. If you think about it, a praying mantis is really the insect form of a carnivorous giraffe. A carnivorous giraffe with knife hands. Photo from Wikipedia.

Today, praying mantises hunt prey by ambushing animals as they come close. Mantises are normally camouflaged to blend in with their surroundings. When a particularly tasty insect comes by, they attack! They have a single pair of arms they use for catching and holding prey (called raptorial arms). Each arm has a set of spikes that help hold the prey in place. But did they always use one pair of arms for this job?

Figure 1 from the article showing the fossil in the center. On the left, the different body parts are colored (eyes are dark blue, head is yellow, body and arms are the other colors). On the right is a close up of the second set of arms.

A new 110 million-ear-old [fossil] from Brazil shows us a different idea. This exceptionally preserved mantis shows a pair of wings, the head, part of the first body segment, and the first two pairs of arms.

The interesting thing is that both the first and the second pairs of arms have spikes on them. Since these spikes are used to catch and hold prey in modern mantises, we know that this fossil mantis was probably using its second pair of arms to help hold prey. This fossil shows us that extinct mantises may have hunted a little differently than what we see today.

A couple of praying mantis showing their colors. Photo by I. Siwanowicz.

*To be clear, mantises did not evolve from cockroaches. Both mantises and cockroaches evolved from an ancestor that looked more like a cockroach.

El Anquilosaurio Que Parece Una Estatua

En mayo pasado, les conté sobre un [anquilosaurio] que fue hallado por una empresa de petróleo en el año 2011. Tomó 6 años de preparación cuidadosa sacar la piedra dura de alrededor del fósil, pero finalmente se completó. Esta semana, el [anuncio oficial] se publicó en forma de un artículo científico.

Figura 1 del artículo mostrando el nuevo fósil.

Este anquilosaurio es un nodosaurio, un dinosaurio con armadura que no tiene una cola como garrote. Es de Alberta, Canadá, de 110 millones de años atrás. Los autores lo nombraron Borealopelta markmitchelli, que quiere decir “escudo del norte de Mark Mitchell” en honor de la persona que pasó horas excavando al fósil de la piedra, de la armadura del fósil y de la localidad donde fue hallado. Parece que cuando murió el animal, fue arrastrado al mar, se hundió y fue enterrado rápidamente. Está preservado en tres dimensiones y su armadura es hermosa.

Durante la vida, los cuernos y la armadura están cubiertas con una capa de queratina. La queratina es una sustancia dura que forma nuestras uñas y pelo, pero también la que constituye los cuernos de los rinocerontes, cubre los cuernos de otros animales y forma las barbas que usan las ballenas para filtrar su comida.

Un cráneo de un rinoceronte sin la queratina a la izquierda (de Bone Clones) y un cráneo de un rinoceronte con la queratina a la derecha (de Wikipedia). La queratina forma la mayor parte del cuerno.

La queratina normalmente se descompone rápidamente después de la muerte del animal, así que usualmente no está preservada. En el caso de este nodosaurio, la mayoría de la queratina está preservada, dándonos una idea completa de la armadura que tuvo.

Figura 2a del artículo mostrando el fósil desde arriba. En gris oscuro indica toda la queratina, lo amarillo indica el hueso por debajo.

Además, los autores encontraron una firma química en la queratina. Estos químicos no son melanosomas (las células que producen el color), pero son los productos que se forman cuando las melanosomas se descomponen. Analizando estos químicos, los autores pudieron descifrar que colores estaban en distintas partes del cuerpo.

Una reconstrucción del Borealopelta hecho por el Museo Real Tyrrell.

Ellos encontraron que la espalda del Borealopelta era de un color rojo-marrón y que la panza era de un color más claro. Esta combinación – una espalda más oscura y una panza más clara – se llama contracoloración y los animales la usan para esconderse de los depredadores. Hoy, podés ver el mismo patrón de colores en un antílope.

Un antílope americano mostrando su contracoloración. De Wikipedia.

Algunos mamíferos, como los rinocerontes y los elefantes, son tan grandes que no necesitan esconderse de los depredadores. Su tamaño los mantiene a salvo. Aunque el Borealopelta era muy grande (1300 kg), el hecho de que tenía contracoloración indica que los depredadores terópodos todavía eran una amenaza.

Hay algunos científicos que piensan que los químicos que encontraron los autores tal vez provienen del sedimento o de bacteria. ¡Como siempre, la ciencia continua buscando respuestas! Aun así, el Borealopelta es una adición bienvenida al árbol familiar de los anquilosaurios.

The Statue-Like Ankylosaur

Back in May, I told you about an [ankylosaur] that was found by an oil company in 2011. It took 6 years of careful preparation to remove the hard rock around the fossil, but it is finally complete. This week, its [official announcement] was published in the form of a scientific paper.

Figure 1 from the paper showing the amazing fossil.

This ankylosaur is a nodosaur, an armored dinosaur without a club tail. It is from Alberta, Canada, from 110 million years ago. The authors named it Borealopelta markmitchelli, meaning “Mark Mitchel’s Northern Shield” after the person who spent hours uncovering it from its rock, and after its armor and the location where it was found. It seems that when the animal died, it got washed out to sea, sank, and was quickly buried. It’s preserved in three dimensions, and its armor is beautiful.

In life, horns and armor are covered by a keratin sheath. Keratin is a hard substance that makes up our fingernails and hair, but also what gives rhinos their horns, covers the horns of other animals, and makes up the baleen that whales use to filter-feed.

A rhino skull without the keratin on the left (from Bone Clones) and a rhino skull with the keratin on the right (from Wikipedia). The keratin makes up most of the horn.

Keratin normally breaks down very quickly after the animal dies, so it’s not usually preserved. In the case of this nodosaur, much of the keratin is preserved, giving us a complete view of the armor it had.

Figure 2a from the paper showing the fossil in a top view. The dark grey is showing all the keratin, the yellow is showing the bone underneath.

Additionally, the authors found a unique chemical signature in the keratin. These chemicals are not melanosomes (the cells that make color), but are the products of the breakdown of melanosomes. By examining these chemicals, the authors were able to figure out what colors were present on different parts of the body.

A reconstruction of Borealopelta by the Royal Tyrrell Museum.

They found that the back of Borealopelta was a redish-brown color, and that the belly was a lighter color. This combination – a darker back and lighter belly – is called countershading, and it’s used by animals who are trying to hide themselves from predators. Today, you can see a similar color pattern in an antelope.

A pronghorn antelope showing counter shading. From Wikipedia.

Some mammals, like rhinos and elephants, are so big that they don’t have to hide from predators. Their size keeps them safe. Even though Borealopelta was very large (1300 kg), the fact that it has countershading means that theropod predators were still a threat.

There are some who think that the chemicals the authors found may be from the sediment or from bacteria. As always, science continues searching for answers! Even so, Borealopelta makes a welcome addition to the ankylosaur family tree.