Pajarito de la Mañana

Esta semana, se publicó un [artículo] que describe un nuevo fósil de un pájaro. Hay muchas cosas interesantes en este fósil.

El fósil fue hallado en territorio Navajo en Nuevo México (USA). Es del Paleoceno Temprano (alrededor de 62 millones de años atrás), apenas unos pocos millones de años después de la extinción del final del Cretáceo. El fósil preserva partes de los brazos y de las piernas, unas vértebras y un poco del cráneo.

Figura 2 del artículo mostrando las partes distintas del fósil.

Sus pies son particularmente interesantes. Este pajarito tuvo la habilidad de girar uno de sus dedos del pie hacia atrás a su voluntad. La mayoría de los pájaros tienen un dedo del pie que está permanentemente hacia atrás para agarrarse a las ramas. Algunos pájaros, como los loros y los pájaros carpinteros, tienen dos dedos del pie así. Este nuevo pájaro podía decidir cuando él quería tener un segundo dedo del pie hacia atrás.

Los pies diferentes de los pájaros. El loro y el pájaro carpintero tienen dos dedos del pie hacia atrás. La mayoria de los pájaros tienen solo un dedo del pie hacia atrás. De aqui.

Comparando este fósil con otros pájaros en un análisis filogenético, los autores descubrieron que el fósil es del cólido o pájaro ratón más viejo de la historia. Hoy hay solamente 6 especies de cólidos y todos viven en África.

Un pájaro cólido moderno. De aqui.

El fósil es una nueva especie de cólido. Los autores lo nombraron Tsidiiyazhi abini, que quiere decir “pequeño pájaro” y “madrugada” en Navajo. La cosa interesante es que debido a que este fósil es tan viejo, empuja a las fechas de origen de varios linajes de pájaros al Paleoceno. ¡Esto indica que muchos de los grupos modernos de pájaros ya estaban presentes apenas 4 millones de años después de la extinción! Los pájaros evolucionaron muy rápidamente después de la extinción (un proceso llamado radiación explosiva). Las plantas con flores (que producen frutas y semillas) también estaban en una radiación explosiva y probablemente crearon ambientes y alimentos para todos estos grupos de pájaros.

Una ilustración de Tsidiiyazhi abini. De S. Murtha.

Little Morning Bird

This week, a [paper] describing a new fossil bird was published. Lots of cool things going on with this fossil.

The fossil was found on Navajo lands in New Mexico. It is from the Early Paleocene (around 62 million years ago), only a few million years after the end-Cretaceous extinction. The fossil preserves parts of the arms and legs, a couple of vertebrae, and a tiny bit of the skull.

Figure 2 from the paper showing the different parts of the fossil.

Its feet are particularly interesting. This little bird had the ability to turn one of its toes backward whenever it wanted to. Most birds have 1 toe that’s permanently backwards for grasping branches. Some birds, like parrots and woodpeckers, have two toes like this. This new bird could decide when it wanted a second toe pointed backwards.

Different bird feet. The parrot and woodpecker have two toes turned backward. Most birds only have one toe turned backward. From here.

By comparing it to other birds in a phylogenetic analysis, the authors discovered that it’s the oldest mousebird ever found. Today, there are only 6 species of mousebirds and they all live in Africa.

A modern mousebird. From here.

The fossil is a new species of mousebird. The authors named it Tsidiiyazhi abini, meaning “little bird” and “morning” in Navajo. The cool thing is, because this fossil is so old, it pushes back the origin of several bird lineages into the Paleocene. This means that most of the modern bird groups were already present only 4 million years after the extinction! Birds evolved very quickly after the extinction event (a process called an explosive radiation). Flowering plants (the plants that produce fruits and nuts) were also explosively radiating at this time and probably provided homes and food for all of these bird groups.

An illustration of what Tsidiiyazhi abini might have looked like. By S. Murtha.

Una Nueva Ballena con Dientes Raros

Esta semana, se publicó un [artículo] que describe un nuevo fósil de ballena de Carolina del Sur (USA). El fósil es del Oligoceno (~30 millones de años atrás) y tiene un cráneo que está básicamente completo, varias vértebras y algunas costillas.

Una reconstrucción de la ballena Coronodon por A. Gennari.

Los autores lo nombraron Coronodon havensteini, que quiere decir ‘diente de corona.’ Fue hallado por Mark Havenstein, así que el epíteto específico (la segunda parte del nombre) es en su honor. Los dientes de este fósil son particularmente interesantes.

Figura 2 del artículo mostrando los dientes de el Coronodon.

En lugar de dientes cónicos simples (como en los delfines) o barbas (como las que tienen las ballenas azules), el Coronodon tiene dientes con muchas cúspides, que le dan a cada diente el aspecto de una corona. La comida y otras partículas dejaron pequeñas raspaduras en los dientes, que indican la dirección en la cual se movió el agua en la boca y como los dientes fueron utilizados para comer. Cuando la boca estaba cerrada, los dientes de arriba se apoyaban por afuera de los dientes de abajo, dejando sólo un espacio suficiente para que se escape el agua, dejando la comida dentro de la boca.

Figura 2f del artículo mostrando como pasaba el agua por los dientes.

¡El Coronodon estaba usando sus raros dientes para filtrar sus alimentos! ¿Porqué es esto importante? Porque entender como empezó la alimentación por filtración en las ballenas es una pregunta pendiente de respuesta. El Coronodon es uno de los parientes más tempranos de los misticetos (ballenas con barba), pero el mismo no tiene barbas. Usaba sus dientes de la misma manera en que los misticetos de hoy usan sus barbas. Más tarde durante la evolución de los misticetos, las barbas empezaron a desarrollarse y finalmente se convirtieron en la estructura dominante para la alimentación. El Coronodon representa el primer paso en ese proceso. Otra idea es que las ballenas pasaron por una etapa sin dientes, durante la cual se alimentaron por succión antes que evolucionaran hacia la alimentación por filtración, pero el Coronodon muestra que la alimentación por succión no fue parte de la evolución hacia la alimentación por filtración.

¡Podemos aprender mucho sobre como se alimentaron los animales extinguidos y como procesaban su comida mirando la forma de sus dientes y las raspaduras en ellos (llamado desgaste microscópico) y el Coronodon es un nuevo ejemplo maravilloso de eso!

A New Whale with Crazy Teeth

This week, a [paper] came out that described a new fossil whale from South Carolina (USA). The fossil is from the Oligocene (~ 30 million years ago) and it has a basically complete skull, some vertebrae, and a few ribs.

A reconstruction of Coronodon by A. Gennari.

The authors named the fossil Coronodon havensteini, meaning ‘crown tooth.’ It was found by Mark Havenstein, so the specific epithet (the second part of the name) is in his honor. The teeth of this fossil are particularly interesting.

Figure 2 from the paper showing the teeth of Coronodon.

Instead of simple, conical teeth (like in dolphins), or baleen (like in the blue whale), Coronodon has teeth with many bumps, giving each tooth the appearance of a little crown. Food and other particles left little scrape marks on the teeth, which indicate the direction of water flow through the mouth, and how the teeth were used during feeding. When the mouth was closed, the upper teeth sat on the outside of the lower teeth, providing just enough space for water to escape through the teeth, leaving delicious food bits inside the mouth.

Figure 2f from the paper showing how water would have flowed between the teeth.

Coronodon was using its crazy teeth to filter feed! Why is this important? Because understanding how filter feeding began in whales is an ongoing question. Coronodon is one of the earliest relatives of the mysticetes (baleen whales), but it has no baleen itself. It used its teeth the same way mysticetes use their baleen. Later on in mysticete evolution, baleen began to develop and finally took over as the dominant feeding structure. Coronodon represents the first step in that process. Another idea is that whales went through a toothless, suction-feeding phase before filter-feeding with baleen came about, but Coronodon shows that suction-feeding wasn’t part of the evolution of filter-feeding.

We can learn a lot about how extinct animals ate their food through looking at the shape and tiny scrape marks on the teeth (called microwear), and Coronodon is new amazing example of that!

Un Plumoso Doble Programa

Esta semana, se publicaron dos artículos que discuten las plumas en dos dinosaurios distintos. Vamos a empezar con el más sensacional de los dos…. emmm….. es decir… el…. el que tiene mejor preservación. ¡Sí, eso es!

El primer [artículo] describe un fósil en ámbar, el tercero de los recientemente descriptos de Myanmar. Es de un enantiornito, un linaje de pájaros con dientes del Cretáceo y es espectacular. La mayor parte de su cuerpo está preservada porque el fósil está atrapado en ámbar y muchas de las plumas están perfectamente preservadas.

Figura 6c del artículo mostrando el pie de un enantiornito en ámbar de 99 millones de años atrás. ¡Míren su belleza! La escala es de 5 milímetros.

Los autores escribieron un informe completo de cada parte del espécimen, con descripciones de las plumas que están a cada parte del cuerpo. Usando escaneos de TC y microscopios de disección, los autores pudieron ver la morfología de los huesos y de las plumas. Estas morfologías muestran que el espécimen era un juvenil. Las plumas muestran que los enantiornitos eran precociales al salir del huevo. Precocial significa que ellos podían caminar y potencialmente volar desde el día en que salían del huevo (como un pollito o un pavo de matorral). Los pájaros que necesitan mucha atención antes de que puedan manejarse sólos se denominan altriciales o nidícolas. Este nuevo espécimen, con otros enantiornitos, indican que una mayoría de los enantiornitos eran precociales. También se sabe que ellos eran arbóreos (vivían en los árboles). La combinación de precocial y arbóreo no es algo común en los pájaros modernos: los pájaros precociales de hoy son habitantes del suelo y los pájaros nidícolas de hoy son arbóreos. Esto nos indica que los enantiornitos eran similares superficialmente a los pájaros modernos, pero tenían estilos de vida diferentes a lo que vemos hoy y esto podría haber tenido un efecto sobre los lugares donde podían vivir y las formas de sus cuerpos.

El resumen gráfico del artículo mostrando el pedazo de ámbar con el fósil (abajo), el escaneo de TC (en el medio), y una interpretación de lineas (arriba).

El segundo [artículo] es sobre los tiranosaurios. Este grupo incluye al Tiranosaurio rex, al Gorgosaurio, al Tarbosaurio y a algunos otros terópodos que se conocen por sus cráneos enormes y sus brazos pequeños. Ha habido un debate continuo sobre si los tiranosaurios tenían o no tenían plumas cubriendo sus cuerpos. Este debate se originó porque sabemos que las plumas estaban presentes en muchos otros terópodos, incluyendo a los miembros basales de los tiranosaurios, como el Dilong. El problema es que nunca hemos encontrado un tiranosaurio grande con plumas preservadas en su cuerpo.

Una ilustración de un Dilong hecho por P. Sloan.

Para abordar esta pregunta, los autores examinaron impresiones de piel fosilizada de varios especímenes de este grupo. Encontraron que escamas cubrieron partes del cuello, del abdomen, de la cadera y de la cola y concluyeron que la mayoría de estos tiranosaurios con cuerpos más grandes estaban cubiertos de escamas. Si tenían plumas, habrían estado localizadas sólo en sus espaldas. Hay muchas hipótesis (ideas científicas comprobables) sobre las razones por las cuales los tiranosaurios grandes perdieron sus plumas, pero no las voy a exponer aquí.

Figura 1b del artículo mostrando un pedazo de piel fosilizada de un T.rex. Pueden ver el borde de cada escama.

El punto principal que quiero hacer sobre este artículo, y voy a citar aquí a mi mentor de la universidad (Dr. Tom Holtz), la ausencia de evidencia no es evidencia de ausencia. Eso quiere decir que sólo porque no hemos encontrado plumas preservadas en los tiranosaurios grandes, no significa que no las tuvieran. Las condiciones necesarias para preservar las plumas son muy específicas y los lugares donde encontramos estos tiranosaurios grandes no son propicios para preservar plumas. Así que tal vez el T. rex tuvo plumas y simplemente ellas no se han preservado. Tal vez el T. rex no tuvo ninguna pluma. Tal vez tuvo plumas cuando era chico y las perdió cuando creció. Tal vez tuvo plumas en algunos lugares en su cuerpo. Por ahora, realmente no sabemos. Tal vez nunca podremos saber. Y esto está bien porque la ciencia es un proceso continuo de descubrimientos y interpretaciones. Tendremos que seguir excavando.

A Fluffy Double-Feature

This week, two articles were published that discussed feathers in two different dinosaurs. We’ll start with the cooler one…. uhhhh… I mean…. the…. one with better preservation. Yes, that’s it!

The first [article] described a bird fossil in amber, the third one from Myanmar that has been recently described. It is of an enantiornithine, an extinct lineage of toothed birds from the Cretaceous, and it’s spectacular. Most of the animal is preserved because it’s trapped in amber and many of the feathers are preserved in detail.

Figure 6c from the paper showing the 99 million year old enantiornithine foot in amber. Behold its beauty! Scale bar is 5 millimeters.

The authors wrote a thorough report of each part of the specimen, along with descriptions of the feathers found on each portion of the body. By CT scanning and examining it under dissecting microscopes, the authors were able to see both bone and feather morphologies. The morphologies indicated that the specimen was a juvenile. The feathers show that enantiornithines were precocial at hatching. Precocial means that they were able to walk around, and potentially even fly, from the day they hatched (like a chicken or a brush-turkey). Baby birds that need a lot of care before they can manage by themselves are altricial. This new specimen, along with other enantiornithines, are pointing to most enantiornithines being precocial. They are also known to be mostly arboreal (tree-dwellers). The combination of precocial and arboreal is not something that modern birds are doing: the precocial birds of today are ground-dwellers and the altricial birds of today are tree-dwellers. This means that enantiornithines were superficially similar to modern birds, but living different sorts of lifestyles than what we see today and this could have impacted the places they could live in and the body-shapes they had.

The graphical abstract from the paper showing the amber chunk with the fossil (bottom), the CT scan (middle), and a line drawing interpretation (top).

The second [article] was about tyrannosaurids. This group contains Tyrannosaurus rex, Gorgosaurus, Tarbosaurus, and a few other large-bodied theropods that are known for their large heads and tiny arms. There has been an ongoing debate on whether or not they had feathers covering their bodies. This debate originated because we know feathers were present on a lot of other theropods, including on the most basal members of the group, like Dilong. The issue is that we’ve never found a larger bodied tyrannosaur with feathers preserved on it.

An illustration of Dilong by P. Sloan.

To address this question, the authors examined fossilized skin impressions of several specimens of this group. They found that scales covered parts of the neck, abdomen, hips, and tail and concluded that most of these large-bodied tyrannosaurids were covered in scales. If feathers were present, they would have been limited to the back of the animal. There are many hypotheses (testable scientific ideas) out there about why these big tyrannosaurids lost their feathers, but I’m not going to address those here.

Figure 1b from the article showing a piece of fossilized skin from T.rex. You can see the outline of each scale.

The main point I want to make about this paper, and I’m going to quote my undergraduate mentor (Dr. Tom Holtz) here, the absence of evidence is not evidence of absence. That means just because we haven’t found feathers preserved on big tyrannosaurids, does not mean they didn’t have them. The conditions needed for feather preservation are very specific, and the places where we find these big tyrannosaurids are not the same types of places that preserve feathers. So maybe T. rex had feathers and they just weren’t preserved. Maybe T.rex didn’t have any feathers. Maybe it had feathers as a baby and lost them as an adult. Maybe it had feathers in some places on its body. For now, we don’t really know. We might never know. And that’s ok because science is a process of continuous discovery and interpretation. We’ll just have to keep digging.

Los Océanos, las Ballenas y el Tiempo

No siempre hablo de la ballena en este blog, pero cuando lo hago, prefiero hablar de su tamaño o su ecolocalización. Esta vez es sobre su tamaño. Todos sabemos que muchas ballenas son re-re-grandes. Pero lo que no habíamos entendido hasta ahora es cuándo o porqué se hicieron grandes.

Una foto de varias ballenas con barbas emergiendo del agua mientras engullen krill. Fuente desconocida.

Afortunadamente, un nuevo [artículo] hizo un análisis para entender estos dos temas. Los autores usaron un conjunto de datos de 13 ballenas vivas hoy y 63 ballenas extinguidas, incluyendo el ADN (para las ballenas vivas hoy) para crear un árbol evolutivo con estimaciones de tiempo para los puntos de ramificación (llamados longitud de la rama). Usando este árbol y un conjunto de datos sobre el tamaño del cuerpo de las ballenas, los autores usaron un enfoque de pruebas de modelos para analizar la evolución de las ballenas en el tiempo.

¿Qué es un enfoque de pruebas de modelos? Es un método en el que usamos computadoras para probar el ajuste de distintos modelos a los datos que les damos. En este caso, los autores le dieron a la computadora el árbol evolutivo y los datos de tamaño del cuerpo de las ballenas. Los autores eligieron varios modelos para que la computadora pruebe. Uno de los modelos estaba basado en eventos aleatorios impulsando la evolución. Uno de los modelos estaba basado en la evolución con una tendencia hacia un rasgo. Algunos de los modelos eran combinaciones de los otros, donde el modelo cambia en un punto específico durante la evolución. Cuando la computadora termina de probar todos los modelos, produce unas estadísticas para mostrarnos como cada modelo se ajusta a los datos.

Una representación de los autores trabajando en sus computadoras.

Para este estudio, los autores querían saber cuál modelo explicó mejor la evolución de las ballenas hacia sus enormes tamaños. El análisis de la computadora mostró que los tamaños del cuerpo de las ballenas estaban evolucionando aleatoriamente hasta hace alrededor de 3 millones de años atrás cuando hubo un cambio en la evolución con una tendencia a hacerse más grandes. Aunque comer con filtración usando sus barbas estaba presente en las ballenas desde hace 25 millones de años atrás, no fue hasta recientemente que las ballenas se hicieron enormes. Alrededor de 3 millones de años atrás, durante el Plio-Pleistoceno, los efectos del viento en el océano cambiaron e hicieron que nutrientes del fondo del océano llegaran hasta la superficie. Este efecto se hizo más fuerte empezando hace 3 millones de años atrás y esta concentración de pequeños alimentos es probablemente lo que llevó a las ballenas a hacerse enormes.

Una ilustración de como los vientos de la superficie afectan el océano. Vientos más fuertes empujan el agua más caliente de la superficie lejos de la costa. Agua más frío y lleno de alimento sube desde el fondo hasta la superficie. De NOAA.

Oceans, Whales, and Time

I don’t always talk about whales on this blog, but when I do, I prefer to talk about their size or echolocation. This time it’s about size. We all know many whales are really, really big. What we hadn’t quite understood yet is when they got big, or why.

A photo of several baleen whales surfacing as they engulf tiny krill. Source unknown.

Thankfully, a new [article] ran an analysis to figure out these two missing pieces. The authors used a dataset of 13 living and 63 extinct whales, including DNA (for the living ones) to create an evolutionary tree with time estimates for each branching point (called branch lengths). Using this tree and a dataset of body sizes, the authors used a model-testing approach to assess how the timing of whale evolution took place.

What’s a model testing approach? A model-testing approach is when we use computers to test the fit of different models to the data we give it. In this case, the authors gave the computer the tree and the body size data. The authors picked several different models for the computer to test. One of the models was based on random events driving evolution. One of them was based on evolution with a trend towards one trait. Some of the models were combinations of the others, where the model changes at a certain point during evolution. Once the computer is done testing each model, it produces a few statistical values that tell us how well each model fit the data.

A representation of the authors hard at work.

For this study, the authors wanted to know which model of evolution best fit the evolution of giant sizes in whales. The computer’s analysis showed that body size evolved randomly until around 3 million years ago when there was a shift to evolution with a trend of becoming very large. Even though filter feeding using baleen had been present in whales since 25 million years ago, it wasn’t until recently that they became very large. Around 3 million years ago, during the Plio-Pleistocene, wind-driven upwelling (where wind patterns on the surface bring up nutrients from the ocean floor) started getting stronger. This concentration of small food items is probably what lead to whales getting gigantic.

How upwelling works. Higher winds on the surface push the warmer surface water away from the coast. Colder, nutrient-filled water from the bottom gets pulled up. From NOAA.

Novedades

Hola amigos. En lugar de un nuevo artículo esta semana, les voy a comunicar algunas novedades.

Primero, en noviembre, empecé una serie de artículos sobre mujeres en paleontología. Desde noviembre, una vez al mes, he puesto una biografía sobre una mujer paleontóloga. Sin embargo, ya que mi libro sobre el mismo tema consiguió financiamiento en marzo, voy a reservar esas historias para el libro. Una vez que el libro esté publicado, posiblemente voy a continuar con la serie. Hasta ese momento, consulten a [TrowelBlazers] sobre biografías de mujeres en antropología, geología, y paleontología (también están en Twitter, Facebook, y Tumblr). Actualizaciones sobre el progreso del libro, las encontrarán en la etiqueta en la parte de arriba de la página (Ella Encontró Fósiles). Esta etiquette estará disponible al fin de esta semana.

¡Segundo, ya llegó el verano! Además del libro, las expediciones al campo están empezando y las noticias paleontológicas se hacen más espaciadas. Por esas razones, voy a poner un nuevo artículo cada dos semanas en vez de cada semana. Si algo muy importante sale en las noticias, va a ver un artículo más oportuno.

¡Gracias por todo el apoyo!
-DrNeurosaurus

Updates

Hello friends. Instead of a new paper this week, I’m going to give you a couple of updates.

First, back in November, I started a series of posts about women in paleontology. Since then, once a month, I’ve posted a biography about a woman paleontologist. However, since my book on the same topic got funded in March, I will reserve those stories for the book. Once the book is published, I will probably continue with the series. Until then, please check out [TrowelBlazers] for biographies about women in anthropology, geology, and paleontology (also on Twitter, Facebook, and Tumblr). And for updates on the book, look for the new tab at the top of the page (She Found Fossils), coming later this week.

Second, summer has arrived! In addition to the book project, field work is happening, and paleontology news slows down a bit. Because of that, I’m going to be posting every other week instead of every week. Unless something big gets published, in which case there will be a timely post.

Thank you for your continued support!
– DrNeurosaurus