La paleontología de vertebrados es la rama de la paleontología que busca descubrir, a través del estudio de restos fosilizados , el comportamiento, la reproducción y la apariencia de los vertebrados extintos (animales con vértebras y sus descendientes). También intenta relacionar, mediante la línea de tiempo evolutiva , a los animales del pasado y sus parientes actuales.
El registro fósil muestra aspectos del sinuoso camino evolutivo desde los primeros vertebrados acuáticos hasta los peces modernos , así como los mamíferos , aves , reptiles y anfibios , con una gran cantidad de fósiles de transición , aunque todavía hay grandes áreas en blanco. Los primeros vertebrados fósiles conocidos fueron peces fuertemente acorazados descubiertos en rocas del período Ordovícico hace unos 485 a 444 Ma ( megaannum , hace millones de años), y los vertebrados con mandíbulas surgieron en el siguiente período Silúrico (444 a 419 Ma) con los placodermos y los acantodios . El período Devónico (419 a 359 Ma) vio a los peces primitivos que respiraban aire desarrollar extremidades que les permitían caminar sobre la tierra, convirtiéndose así en los primeros vertebrados terrestres, los estegocéfalos .
La brecha de Romer en el período Carbonífero temprano (359 a 299 Ma) dejó poco de los primeros estegocéfalos, pero permitió que los vertebrados más adaptados a la vida en la tierra florecieran a su paso. Los tetrápodos del grupo corona aparecieron en el Carbonífero temprano, con los temnospóndilos dominando el ecosistema y convirtiéndose en la primera megafauna de vertebrados terrestres. Un linaje de reptiliomorfos desarrolló un metabolismo más adecuado para la vida exclusivamente en la tierra, así como una nueva forma de reproducción que los liberó del agua: el huevo amniótico , con amniotas completamente desarrollados que aparecen a mediados del Carbonífero. Los tiburones y sus parientes holocéfalos florecieron en los mares, mientras que los ríos estaban dominados por peces de aletas lobuladas como los rhizodonts .
Durante el período Pérmico (299 a 252 Ma), una de las dos ramas principales de amniotas, los sinápsidos , floreció, con los terápsidos derivados tomando el control a mediados del período . La Gran Mortandad acabó con la mayor parte de la diversidad de sinápsidos, con los arcosaurios , que surgieron de la otra rama de saurópsidos , reemplazando a muchos de ellos en el período Triásico (252 a 201 Ma). Los lisanfibios , los anfibios modernos, probablemente surgieron en esa época a partir de los temnospóndilos. Los verdaderos mamíferos , derivados de los terápsidos cinodontes , aparecieron en el Triásico Medio aproximadamente al mismo tiempo que los dinosaurios , que surgieron de un clado de arcosaurios. Al mismo tiempo, los peces con aletas radiadas se diversificaron, lo que llevó a los peces teleósteos a dominar los mares.
Las aves ancestrales ( Avialae ) como Archaeopteryx [1] evolucionaron por primera vez a partir de los dinosaurios durante el Jurásico , y las aves del grupo corona ( Neornithes ) surgieron en el Cretácico entre 100 Ma y 60 Ma. [2]
La extinción masiva K-Pg acabó con muchos clados de vertebrados, incluidos los pterosaurios , los plesiosaurios , los mosasaurios y casi todos los dinosaurios , y dejó abiertos muchos nichos ecológicos. Si bien los mamíferos terianos ya habían evolucionado en el Jurásico tardío, cobrarían importancia en el Paleógeno después de la extinción masiva y se mantienen hasta el día de hoy, aunque los escamosos y las aves aún lideran la diversidad.
Una de las personas que ayudó a descifrar la progresión de los vertebrados fue el zoólogo francés Georges Cuvier (1769-1832), quien se dio cuenta de que los fósiles encontrados en estratos rocosos más antiguos diferían enormemente de los fósiles más recientes o de los animales modernos. Publicó sus hallazgos en 1812 y, aunque refutó firmemente la evolución , su trabajo demostró la (en ese momento) controvertida teoría de la extinción de las especies. [3]
A Thomas Jefferson se le atribuye el inicio de la ciencia de la paleontología de vertebrados en los Estados Unidos con la lectura de un artículo en la Sociedad Filosófica Americana en Filadelfia en 1797. Jefferson presentó huesos fósiles de un perezoso terrestre encontrado en una cueva en el oeste de Virginia y nombró al género ( Megalonyx ). La especie finalmente fue nombrada Megalonyx jeffersonii en su honor. [4] [5] [6] Jefferson mantuvo correspondencia con Cuvier, incluido el envío de un cargamento de huesos muy codiciados del mastodonte americano y el mamut lanudo . [7]
Sin embargo, la paleontología realmente comenzó con la publicación de Recherches sur les poissons fósiles (1833-1843) del naturalista suizo Louis Agassiz (1807-1873). Estudió, describió y enumeró cientos de especies de peces fósiles , iniciando así el estudio serio de las vidas de los animales extintos. Con la publicación de El origen de las especies de Charles Darwin en 1859, el campo obtuvo un marco teórico. Gran parte del trabajo posterior ha consistido en trazar un mapa de la relación entre los organismos fósiles y los actuales , así como de su historia a través del tiempo.
En tiempos modernos, Alfred Romer (1894-1973) escribió lo que se ha denominado el libro de texto definitivo sobre el tema, llamado Paleontología de Vertebrados . [8] Muestra la progresión de la evolución en peces fósiles, anfibios y reptiles a través de la anatomía comparada, incluyendo una lista de todos los géneros de vertebrados fósiles (entonces) conocidos . Romer se convirtió en el primer presidente de la Sociedad de Paleontología de Vertebrados en 1940, junto con el cofundador Howard Chiu. Un trabajo actualizado que continuó en gran medida la tradición de Romer, y por muchos considerado el libro definitivo sobre el tema fue escrito por Robert L. Carroll de la Universidad McGill, el texto de 1988 Paleontología de Vertebrados y Evolución . Carroll fue presidente de la Sociedad de Paleontología de Vertebrados en 1983. La Sociedad mantiene a sus miembros informados sobre los últimos descubrimientos a través de boletines y el Journal of Vertebrate Paleontology .
El sistema de clasificación de vertebrados "tradicional" emplea una taxonomía evolutiva en la que varios de los taxones enumerados son parafiléticos , es decir, han dado lugar a otros taxones a los que se les ha dado el mismo rango. Por ejemplo, las aves suelen considerarse descendientes de los reptiles ( los dinosaurios saurisquios, para ser precisos), pero en este sistema ambos se enumeran como clases separadas. Según la nomenclatura filogenética , tal ordenamiento es inaceptable, aunque ofrece una excelente visión general.
Este esquema clásico todavía se utiliza en trabajos donde la visión general sistemática es esencial, por ejemplo, Benton (1998), Hildebrand y Goslow (2001) y Knobill y Neill (2006). [9] [10] [11] Si bien se ve principalmente en trabajos generales, también se sigue utilizando en algunos trabajos especializados como Fortuny & al. (2011). [12]
Reino Animalia
La Red de Colecciones Temáticas (TCN) de oVert (openVertebrate) es un proyecto que tiene como objetivo generar y distribuir datos tridimensionales digitales de alta resolución sobre la anatomía interna de toda la diversidad de vertebrados. El proyecto escaneará por TC más de 20 000 especímenes preservados en fluidos, que representan más del 80 % de los géneros vivos de vertebrados, en una red de centros de digitalización en todo Estados Unidos. Esta colección de imágenes digitales y volúmenes tridimensionales estará abierta para su exploración, descarga y uso para abordar cuestiones relacionadas con el descubrimiento de nuevas especies, documentar patrones de diversidad y crecimiento anatómicos y probar hipótesis de función y evolución. [13]
