Monte Perdido

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miércoles, 20 de marzo de 2013

Camellos en el Ártico

A mediados del Plioceno hubo  un período de calentamiento global, previo al inicio de las glaciaciones del Cuaternario. Se ha encontrado en depósitos fósiles que incluyen árboles, la evidencia más septentrional  (Isla de Ellesmere, Nunavut) un depósito de  fósiles durante el período cálido del Plioceno medio. Según las  estimaciones la vegetación corresponde a la presencia de una rica flora boreal de tipo forestal.  Estos depósitos contenían fósiles que han arrojado la primera evidencia de un camello Ártico, identificados mediante las huellas dactilares de colágeno de una extremidad de un hueso fósil.

Los camellos se originaron en América del Norte y Eurasia se dispersaron a través del istmo de Bering, un puente de tierra que unió de forma efímera Alaska y Rusia. Los resultados sugieren que la historia evolutiva de los camellos modernos se remonta a un linaje de camellos gigantes que se había establecido en un bosque ártico.

Contexto geológico

Se encuentran en todo el ártico de Canadá depósitos  terciarios no consolidados. Estos depósitos comprenden las arenas y gravas con lecho de guijarros, intercalaciones de detritus orgánicos y madera fósil.   Con espesores de entre  centímetros a un metro de espesor  de lechos de turba.
Un depósito de turba llamado BP, de hasta 2,4 m de espesor, situado dentro de una unidad de arena fluvial, se caracteriza por  plantas, invertebrados y vertebrados  excepcionalmente bien conservados,  lo que soporta la prueba de un bosque boreal de zona húmeda. El yacimiento  también ha proporcionado una rica fauna de vertebrados del Plioceno, incluyendo los restos de carnívoros diferentes, así como el castor, caballo y conejo. La estimación de las paleotemperaturas, utilizando múltiples proxies, sugieren una temperatura media anual para el área de -1,4 ± 4,0 ° C, siendo dichas temperaturas  18,3 ± 4,1 ° C más cálidas que las actuales, con un invierno mucho más caliente.
Otro yacimiento cercano llamado FLB tiene una exposición natural en torno a 1-km de longitud, y se sitúa a unos 10 km al sur del yacimiento BP. La base de la sección expone abruptamente una capa laminada de  limo y arena fina que se depositaron en un lago de poca profundidad cerca de la costa o en un medio ambiente deltaico marino. Las capas son  de unos  3 cm de espesor, se pueden remontar lateralmente unos  100 m, y la mayoría terminan con una capa de compresión  bien conservada de fósiles de musgo y hojas. La sucesión puede representar un sistema fluvial trenzado o un depósito de ruptura con inundación anual,  cubriéndose de  hojas caídas  y volviendo a empezar cada año, representa sólo un milenio o dos en su totalidad. Dentro de esta unidad las condiciones fueron más frías que las representadas en el yacimiento anterior  y probablemente refleja  la variabilidad temporal  del paleoclima registrada en estos sitios vecinos.
Los depósitos de turba cerca de la parte superior de la exposición  parecen similares en elevación a los del sitio de fósiles BP. El material fósil de camello,  que representa el primer vertebrado fósil en el sitio FLB, se recuperó durante tres temporadas (2006, 2008, 2010) en  una  pendiente de más de   30 ° de superficie coluvial.  El coluvio con fósiles se extiende sobre 12 m en sentido vertical, desde una fuente puntual situada en o por encima de  una capa de musgo de turba. Se recuperaron unos  30 fragmentos   que varían en tamaño de 1,4 a 7 cm, a lo largo del eje más largo.


Geocronología

La datación cronológica arroja unos resultados en torno a 3-4 millones de años para el Yacimiento BP y de entre  3,2 a 5,6 millones de años para el yacimiento FLB.
Estas edades están comprendidas en el período cálido del Plioceno medio. En particular, las edades que corresponden a la máxima  insolación media en la temporada de invierno, consistente con los datos de palaeotemperatura  y la presencia aparente de permafrost discontinuo.
Cuando vivían aquí los camellos la isla de Ellesmere  y el resto de la región canadiense ártica era una masa de tierra en gran parte continua. Además, las edades de la parte superior del yacimiento  muestran que el  cese de la deposición  está de acuerdo con el calendario general de la iniciación de la glaciación en Norteamérica en el Plio-Pleistoceno , y el consiguiente descenso del nivel del mar.

Fósiles en la Isla de Ellemere

Los fósiles de camello de La isla de Ellesmere  se encuentran en el Museo Canadiense de la Naturaleza. La muestra forma parte de la superficie lateral de una tibia grande.
Debido a la preservación fragmentaria, no hay mediciones morfométricas. La morfología por sí sola no es suficiente para identificar con seguridad el fósil como camélido, sin embargo, el gran tamaño es muy sugerente. En el Neógeno tardío de América del Norte, los restos fósiles más abundantes son con mucho camélidos, lo que sugiere que el espécimen de Ellesmere representa probablemente un miembro de los camélidos.  Los camélidos incluyen a los camellos y a su antepasado probable el Paracamelus eurasiático y a múltiples formas de fósiles de  América del Norte como  Procamelus, Titanotylopus, Megatylopus, Megacamelus  y Gigantocamelus, así como el camello gigante del Yukón.
Con el fin de estimar el tamaño relativo de la muestra fósil, que se comparó con  un las tibias de un moderno dromedario (Camelus dromedarius) y  un camello bactriano (Camelus bactrianus. La tibia de Ellesmere se estima que es un 29% mayor que la de los  camellos modernos.
El recubrimiento de grano fino de los precipitados ha disminuido la porosidad y la permeabilidad del hueso y podría haber actuado para sellar las bolsas de la materia orgánica de la degradación aeróbica, mejorando así la preservación.  Los análisis también resuelven zonas muy ricas en carbono, que probablemente representan la materia orgánica,  incluyendo el colágeno recuperable. La combinación única de temperaturas relativamente bajas (en comparación con otras latitudes medias especímenes que permitieron hacer análisis de colágeno en este estudio) y la precipitación secundaria actuó en conjunto para permitir la longevidad biomolecular en el entorno del  yacimiento de la isla de  Ellesmere.

 Información complementaria

El descubrimiento de camello gigante en la isla de Ellesmere amplía la gama de camellos norteamericanos  hacia el norte en unos 1.200 km. El camello de Ellesmere es la primera evidencia de que los camellos habitan el Alto Ártico en un momento en que las temperaturas globales eran entre  2 y 3 º C mayores  que las  modernas. La reconstrucción paleoambiental de las porciones superiores del yacimiento FLB  sugiere  un clima relativamente más cálido en la zona media-Plioceno en el fiordo Strathcona de la isla Ellesmere, lo apoya el alerce dominando el hábitat forestal, con una temperatura media anual ligeramente por debajo de cero. Sin embargo, las condiciones más frías de mediados del Plioceno  permitieron grietas de contracción térmica (cuñas de hielo). Por lo tanto, es probable que los camellos de Ellesmere hayan sobrevivido en  inviernos con temperaturas muy bajas y  con 6 meses de 24 horas de oscuridad, tal vez habitando el  bosque-tundra.
A pesar de que las localizaciones se encuentran a más de 2.000 km de distancia, la isla de Ellesmere y los camellos del  Yukón muestran  huellas de colágeno casi idénticas (compartidas con el dromedario moderno). Las similitudes son notables cuando se comparan con las diferencias observadas entre las dos especies de camellos vivos, y sugieren que los fósiles del Ártico representan poblaciones estrechamente relacionadas, posiblemente la misma especie.
Es probable que los camellos modernos se derivan de un linaje (es decir, 'Paracamelus') que se adaptó inicialmente para estar durante el Neógeno superior en los bosques del norte, y algunos de los rasgos observados en camellos modernos pueden reflejar esto. Por ejemplo, los camellos modernos se caracterizan por dientes de la mandíbula con coronas relativamente bajas en comparación con las latitudes norteamericanas medias de los fósiles de camello encontrados.
En ungulados de hoy, los dientes inferiores caracterizan los taxones que habitan hábitats más cerrados y boscosos, mientras que los dientes más coronados están asociados con habitats abiertos . Así que la relativamente baja corona de  dientes en los camellos hoy puede ser el resultado de un ancestro que vivía en los bosques. Otros rasgos especializados vistos en camellos modernos también pueden haber servido bien en un ámbito Ártico. Por ejemplo sus pies planos y anchos funcionan bien en sustratos blandos, tales como arena o nieve. Su icónica joroba, que contiene grasa, también puede haber sido adaptativa. Como se ve en los ungulados de  altas latitudes hoy, los depósitos de grasa podrían haber sido de importancia crítica para permitir que las poblaciones que sobreviven y se reproducen en climas duros.

Referencia:  Artículo de libre acceso en  Nature.

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