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 MineríaTRANSCRIPT
Y ahora?
Evidencia de vida en el pasado
El 99% de los seres que han existido en La Tierra se han extinto.
Precámbrico-Cámbrico
Pikaia
Yunnanozoan
Burgess Shale510-500 Ma
Haikouicthys
Fauna de Chengjiang525-520 Ma
Pre
cám
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coFa
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Pale
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Cám
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Fauna de Ediacara
Edia
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nse
545Cloudina
Fósiles y sistemática
Hipótesis de relaciones entre los grupos amniota
Incluyendo fósiles(Gauthier et al., 1989)
Visión tradicional
Sin fósiles(Gardiner, 1982)
Fósiles y biogeografía
Distribución actual
Distribución durante el Mesozoico
Tuátara
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
Hace 2 millones de años
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
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
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
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
¿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.
Un poco de historiaAbelson, 1956
Armstrong et al., 1983Proteínas en tejidos
calcificados de vertebrados.
Ho et al., 1965
Gillespie et al., 1970Aminoácidos en pelo de mamut
Wyckoff et al., 1963.Colágeno en huesos fósiles
Aminoácidos en huesos y dientes demamíferos de Rancho La Brea.
Mammuthus primigenius
Elephas maximus
Loxodonta africana
Mammut americanumMastodonte
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
1kyr
10kyr
100kyr
1 Myr
10 Myr
100 Myr
1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004
Quagga
Momiaegipcia
Huesohumano
Lobomarsupial
Hojasmiocénicas
weevil
Termita
Lobo rojo
Hombrede hielo
mamut
Osocavernas
Dinosaurio
Bacterias enámbar
Florida bogbrain
Pato
Perezosoterrestre
Neandertal
1918 flu
Heceshumanas
Neandertal
Osocafé
Mamut scnuclear
Moa mtgenoma
Oso café
Pingüino
Osocavernas
VikingosMaíz
Moa
Bison
PlantasDNA
Núcleo de hielo
Excretaperezoso
Bacteria
Bacteria
Mastodon
Vaquitamarina
Excretaperezoso
Osocavernas
Replicado independientementeNo replicado independientementeSubrayado= provienen de hielo y permafrostItálicas= secuencias nucleares
Isleños Andaman
Ed
ad d
e D
NA
am
plif
icad
o (
año
s)
Año de publicaciónTomado E. Willerslev y A. Cooper, 2005.
Límite teórico aproximado de Sobrevivencia de DNA en condiciones frías
Bacteria depermafrost
Caballo
Ratacanguro
Dientes de sable
Moa
Poinar et al., 1998 y 2003Nothrotheriops 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
CO2 atmosférico-7.5 0/00Fotosíntesis C3 Fotosíntesis C4
Árboles y arbustos de latitudes y altitudes altas.Plantas acuáticas. Valores б13C -23‰ y -35‰
Pastos de zonas tropicales, templadas y semidesierto. Valores б13C -10‰ y 14‰
Esmalte de ramoneador-140/00
Esmalte de pacedor00/00
Esmalte de predador-140/00
Esmalte de predador00/00
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
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.
ws
sw
Isótopo de Oxígeno en proboscídeos extintos.
Koch et al., 1989.
Mammut americanum Mammuthus jeffersoni
¡¡¡¡¡Los fósiles son únicos!!!!!