El registre fòssil, una necessitat per als biòlegs

07 Nov 2011
5954 times

Tall paleohistològic. ICP

En l'article "Scanning the fossil record: stratophenomics and the generation of primary evolutionary-ecological data" signat per l'investigador de l’ICP Jan A. van Dam insta als investigadors en biologia evolutiva i ecologia a millorar i ampliar els seus treballs amb informació paleontològica. La raó per fer-ho és doble: d'una banda, la riquesa del registre fòssil i, per una altra, la disponibilitat de noves tècniques i mètodes que permeten extreure informació quantitativa de l'edat, la forma i l'ambient en el qual van viure organismes extints. S'introdueix el concepte de “estratofenòmica” per descriure aquesta nova aproximació al registre fòssil. L'article ha estat publicat en la revista Evolutionary Ecology.

Malgrat la important intersecció entre la biologia i la paleontologia, que ningú vol ni pot negar, la veritat és que en la majoria de les teories evolutives i ecològiques actuals la paleontologia no està jugant un paper important. Com l'investigador Jan van Dam ens diu: "La teoria de l'evolució en els seus inicis està fortament basada en el que hem après dels fòssils. No obstant això, l'auge de la genètica i altres disciplines de la biologia han deixat als paleontòlegs a l'ombra. Això és lamentable, ja que només el registre fòssil conté autèntiques observacions sobre l'evolució de les espècies en l'escala de milions d'anys de la seva existència. En els últims anys, el registre fòssil ha crescut molt, i la informació que obtenim dels fòssils i els jaciments s'ha fet més i més accessible. I això que encara hi ha una enorme quantitat de dades ocultes en les col·leccions existents i, per descomptat, en les pròpies roques. La connexió d'aquestes dades amb les obtingudes de la genètica i l'ecologia seran crucials per al nostre coneixement de l'evolució. "

De fet, és gràcies al registre fòssil que coneixem la biodiversitat a la Terra en escales de temps geològic de milions d'anys. A més, tenim informació sobre el clima i l'hàbitat en el qual van viure aquestes espècies. La comparació del que hem après sobre l'extinció de flora i fauna amb el que sabem del món actual ens permeten desenvolupar una àmplia comprensió dels fenòmens ecològics i evolutius, que a priori es regeixen per lleis que són independents del temps. Això sens dubte ens ajudarà a comprendre millor les amenaces actuals sobre la biodiversitat i l'ecologia.

En el seu article van Dam afirma que ni els fòssils els tenim només per omplir els museus ni el registre fòssil és tan discontinu com alguns creuen. Nous camps com la morfometria 3D, la esclerocronologia i l’astrocronologia, dels quals es donen alguns detalls a continuació, ens permetran aprendre molt més del registre fòssil. Per a una aproximació “estratofenòmica” a gran escala és necessari desenvolupar tot el potencial del registre fòssil.

 

La forma del fòssil

En general, els paleontòlegs descriuen les formes dels fòssils mitjançant la mesura de distàncies aïllades, d'angles, etc. Per contra, en la morfometria geomètrica (GM) informació de tot l'organisme es manté per mitjà del registre de certes coordenades. En combinació amb els avanços en escanejos d'alta resolució, les tècniques de visualització 3D poden combinar-se amb GM per generar representacions 3D dels organismes, que poden ser utilitzades per a tot tipus de propòsits, incloent la reconstrucció filogenètica i funcional. Un altre gran avantatge és que l'interior dels fòssils pot ser inspeccionat sense necessitat de tallar o destruir l'exemplar. A més, aquesta digitalització permet l'accés a les dades dels fòssils des de qualsevol part del món, sense haver d'anar al museu on es conserva el fòssil.

Temps i l'evolució

Saber amb la major precisió possible quan van viure les espècies és un dels principals reptes en l'anàlisi de les dades paleontològiques. L'estratigrafia i la geocronologia són les disciplines responsables de posar data a les diferents capes geològiques. Amb edats més exactes es poden establir correlacions entre els fòssils, el clima i la geografia de tot el món. L’astrocronología és una de les tècniques geològiques més innovadores i ha significat un gran avanç en la precisió de l'edat de les dades paleontològiques. Millora la resolució temporal de manera significativa mitjançant l'estudi dels ritmes sedimentaris i la identificació dels anomenats Cicles de Milankovitch, que són causats pels moviments astronòmics, especialment els relacionats amb els canvis en la direcció i la inclinació de l'eix de la Terra i la seva òrbita al voltant del sol.

Isòtops i paleohistologia

L'ús dels isòtops dels fòssils per a la seva datació és el mètode més conegut, per exemple usant isòtops no estables (mètode carboni-14). No obstant això, l'estudi químic dels isòtops estables també té una llarga tradició en geologia i paleontologia, ja que permet reconstruccions paleoambientals. Per exemple, hi ha una correlació molt clara entre episodis alternants càlids i freds en el clima i la distribució dels isòtops d'oxigen-16 i oxigen-18 en els carbonats de les petxines d'organismes del fons marí. Una tècnica molt recent és l'estudi dels enllaços entre isòtops específics de carboni i oxigen (13C-16O) que permet realitzar estimacions de la temperatura amb molta precisió. A més, usant les composicions isotòpiques d'altres elements com el nitrogen, l'hidrogen i l'estronci és possible reconstruir els canvis en l’aridesa, els corrents oceànics, l'altitud de la terra, la dieta i el comportament de les migracions.

Especialment poderosa és la combinació dels estudis isotòpics de fòssils amb l’esclerocronologia, un camp en expansió que estudia les línies de creixement en els teixits fòssils (ossos, dents, petxines, corals, etc.) Aquestes tècniques paleohistològiques, basades en l'estudi microscòpic de làmines primes o fins i tot en escanejos 3D, han permès un enteniment més profund de la història de vida de les espècies extintes, el seu clima i les correlacions ecològiques.

+ Info: van Dam, J.A. (2011, published on line). Scanning the fossil record: stratophenomics and the generation of primary evolutionary-ecological data. Evolutionary Ecology.

 

Aquest article ha estat redactat per Carolina D'Amico Ongaro, alumna del Máster en Comunicación Científica, Médica y Ambiental de la UPF.

 

Last modified on Dilluns, 19 Març 2018 18:28
Rate this item
(0 votes)
Super User

Curabitur ultrices commodo magna, ac semper risus molestie vestibulum. Aenean commodo nibh non dui adipiscing rhoncus.

Website: www.themewinter.com

Patrons:

logo generalitat        logo uab

Guardons:

Excellence in research

Amb el suport de:

logo icrea    logo ue

Membres de:

logo cerca b