Una tormenta violenta barrió el sur de Alemania hace unos 150 millones de años, criando dos pterosaurios inmaduros sobre el suelo como hojas. Los frágiles reptiles, recién nacidos o recién destinados, se volvieron una laguna y perecieron. Sus cuerpos se hundieron rápidamente, cubiertos de fino sedimento agitado por la tormenta misma. Contra todas las expectativas, sus huesos estaban prácticamente terminados.
Ahora, estos viejos huesos, nacidos de Lucky and Lucky II, dan a los científicos una mirada a la vida de los jóvenes pterosaurios y su desaparición. También revelan por qué el archivo fósil en esta área está lleno de especímenes juveniles, pero los ancianos son pocos.
A primera vista, los huesos de Lucky están completos. Sin embargo, los científicos descubrieron un descanso inclinado en el brazo izquierdo. Lucky II también tuvo el mismo tipo de lesión en el brazo derecho. Los paleontólogos creen que las ráfagas fuertes han doblado sus alas hasta que se rompieron, y los menores aplastaron en las olas.
Rab Smyth, autor del periódico e investigador en paleontología en Museo Americano de Historia Naturaldijo que es increíble tener tales detalles. “La probabilidad de preservar un pterosaurio completo ya es rara”, dijo Smyth. “Encontrar un fósil que te diga lo que mató al animal es más raro”.
Ejemplos neonatales de pterodactylus antiquus con fracturas del ala thimortem. (Crédito: Biología actual)
Islas fósiles
Cuando era el período Jurásico, Europa no era una sola masa terrestre, sino un archipiélago de islas rodeadas de océanos tropicales poco profundos. El sur de Alemania fue uno de los vestigios finales del campo frente a los océanos. Las lagunas de Solnhofen se han hecho famosas por su capacidad para preservar fósiles delicados, como el primer pájaro, Archaeopteryx.
Hace más de dos siglos, los investigadores han descubierto cientos de pequeños pterosaurios fósiles en piedra caliza solnhofen. Varios pertenecen a Pterodactylus Antiquus, el mismo grupo que Lucky and Lucky II. Sin embargo, las personas adultas más grandes están curiosamente ausentes, y solo se han encontrado unos pocos fragmentos de calavera y miembros. Los cuerpos más grandes deben fosil más fácilmente que los más pequeños en circunstancias normales.
La nueva investigación indica que las tormentas pueden haber sesgado el registro. Los juveniles capturados por ráfagas violentas fueron volados en lagunas, enterrados rápidamente y fosilizados en detalle. Los adultos flotaron en la superficie y se rompieron antes de que sus esqueletos pudieran asentarse en el fondo del mar.
Smyth y otros usaron fotografías de luz ultravioleta para examinar los fósiles, y esto mejoró los tejidos blandos ocultos y los detalles sutiles en las paredes de los huesos. Cuando un fósil brilló bajo luz UV, el coautor de la investigación David Unwin del Universidad de Leicester Recordó que “literalmente saltó de la roca, y nuestros corazones se detuvieron”.
Parcela que ilustra la relación entre la longitud del cráneo y la longitud de la tribuna prenarial, demostrando cambios en las proporciones craneales a lo largo de la ontogénesis a lo largo de una curva logarítmica, desde osteológicamente muy inmaduros (recién nacidos) hasta los mayores individuos juveniles. (Crédito: Biología actual)
Antiguos folletos en peligro
La idea de que estos pterosaurios infantiles ya eran capaces de volar con los argumentos comunes. La mayoría de las aves y murciélagos modernos no pueden volar tan temprano en el proceso de eclosión. Pero estos fósiles sugieren que los bebés pueden haber robado desde el nacimiento. Sus descansos son comparables a las lesiones de vuelo que las aves jóvenes adquieren porque son tomadas por tormentas.
Esta lectura no es llevada a cabo por todos. David Martill, profesor emérito en Universidad de PortsmouthEstaba satisfecho con la investigación, pero argumentó que las lesiones también podrían haber sido causadas por la reunión en las rocas. Como los acantilados estaban ausentes en las lagunas, sigue dudando. Sin embargo, los especialistas independientes han elogiado la investigación. Steve Brusatte, paleontólogo de la Universidad de Edimburgo, lo calificó como “trabajo de detective paleontológico del orden más alto” y señaló que “cada fósil es una tragedia” pero particularmente intrigante.
Los entierros de Lucky and Lucky II iluminaron la forma en que las tormentas dieron forma al récord fósil. Las lagunas serenas se han vuelto fatales cuando las tormentas se mezclan con agua de fondo tóxica y de oxígeno con aguas superficiales, matando animales de mar en pozos de masa. Los mismos eventos han dejado a los recién nacidos fuera de las islas circundantes en el mar, donde fueron enterrados antes de que los carroñeros pudieran consumirlos.
Comparación de fracturas humerales difiséticas oblicuas en Pterodactylus antiquus. (Crédito: Biología actual)
Poderes dentro
Mientras que las tormentas determinaban el destino de los antiguos pterosaurios, las tormentas de otra variedad de ira en cada célula viva hoy en día. Profundamente debajo de la superficie hay una pequeña fábrica que sirve como una planta de energía: las mitocondrias. La organizis de este tipo convierte los alimentos en trifosfato de adenosina, o ATP, la energía química que conduce a todo, desde los músculos contrato hasta la memoria.
Los científicos han entendido durante mucho tiempo las mitocondrias como “poderes celulares”. Pero ahora son mucho más dinámicos. Utilizando técnicas de imagen de alta tecnología, como la microscopía crioelectrónica, los investigadores han encontrado proteínas en el interior mitocondrias Cambie la ubicación para ensamblar en grupos más grandes o más pequeños. Esta adaptabilidad permite a las organizaciones cambiar entre modos: maximice la producción de energía cuando se solicita o minimiza el daño a los subproductos tóxicos cuando el estrés es extremo.
En lugar de motores rígidos, las mitocondrias son como orquestas sinfónicas. Sus complejos de proteínas se unen y se dispersan, modulando la producción de energía en tiempo real. Cuando el oxígeno es bajo o la energía es repentinamente necesaria, las mitocondrias se reestructuran para mantener las células vivas.
Adaptarse para sobrevivir
Esta plasticidad importa mucho después de la biología del manual. Las mitocondrias defectuosas están involucradas en la enfermedad de Alzheimer, Parkinson, diabetes y enfermedades cardíacas. En estas enfermedades, las células pueden perder la capacidad de repensar sus estructuras de proteínas, lo que resulta en escasez de energía y daño celular. La vejez podría ser una destrucción lenta de tal flexibilidad mitocondrial.
Ejemplos de diferentes clases tyfonómicas en PTerodactylus antiquus fotografiados bajo luz UV. (Crédito: Biología actual)
El estudio también reveló que las mitocondrias estaban hablando con el resto de la célula de salud, similar a una red eléctrica relacionada con una ciudad. Cuando todo está zumbando, las células pueden desarrollarse y desarrollarse. En estrés, las mitocondrias advierten a la célula que mantenga sus recursos. Un día puede permitir a los médicos diseñar tratamientos que reinicien la conversación y estabilizan la situación.
Tales drogas podrían, en el futuro, proteger los tejidos durante un infarto de miocardio o lenta degeneración de las neuronas en la demencia. Más emocionante es la promesa de un diagnóstico preclínico. La determinación de la adaptabilidad mitocondrial podría proporcionar pistas sobre la enfermedad de años antes de la aparición de síntomas.
Ventana en la vida
Combinados, estas dos líneas de encuesta (fósiles antiguos y biología de las células contemporáneas, crean una imagen de la fragilidad y la resistencia de la vida. Una tormenta acortó el vuelo de Lucky and Lucky II, pero los dejó intactos para que los científicos examinen millones de años después. En nuestras propias células, las pequeñas estructuras cumplen con las tormentas de estrés todos los días, reorganizando para mantenernos vivos.
La ciencia tiende a descubrir la belleza en los campos más inesperados. La belleza extensible de las mitocondrias y el delicado esqueleto de jóvenes pterosaurios Recuérdanos que la vida no es solo con una piel delgada pero también inteligente. Las islas Jurassic golpeadas por la maquinaria propia de nuestras propias células de vista, la supervivencia se basa en la adaptabilidad.
El modelo bimodal Catt que ilustra las rutas tifonómicas catastróficas y de deserción. (Crédito: Biología actual)
Implicaciones de investigación práctica
Estos estudios tienen implicaciones generales para el futuro. Los descubrimientos fósiles como Lucky and Lucky II ayudan a los científicos a salir de los artefactos en el archivo fósil y revelan que muchos pterosaurios han sido barridos por tormentas y fosilizados en Solnhofen como menores inexpertos. Esto cambia la forma en que piensa en los ecosistemas prehistóricos.
Para la comunidad biomédica, los descubrimientos sobre la flexibilidad mitocondrial pueden guiar los tratamientos para enfermedades donde la insuficiencia energética juega un papel. Si los investigadores logran asumir o duplicar esta flexibilidad, las terapias se pueden usar para prevenir el daño celular en Parkinson, la enfermedad de Alzheimer o la cardíaca.
Las técnicas de diagnóstico también pueden surgir desde el principio, ofreciendo a los médicos la oportunidad de tratar antes del deterioro no reversible.
Los dos dominios ilustran las formas en que la conciencia del pasado y el presente microscópico puede mejorar la salud y el conocimiento humano.
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