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Pterosaurios en las playas del cretácico

Una pared guarda los rastros de seres que convivieron con los dinosaurios.

18-10-2012

Por Naix’ieli Castillo García, DGDC-UNAM




Un día, hace unos 110 millones de años, algunos pterosaurios, reptiles voladores que en ese momento habitaban la Tierra y que convivieron con los dinosaurios, dejaron sus huellas en una playa del Cretácico Inferior que se encontraba en lo que hoy es el semidesierto del estado de Puebla, México.

Aunque podría pensarse que no hay nada más sencillo que borrar una huella dejada en la arena, los rastros de estos animales extintos se han conservado durante millones de años hasta nuestros días para contar una historia.

La historia será contada por investigadores del Instituto de Ciencias del Mar y Limnología y de la Facultad de Ciencias de la UNAM y sus estudiantes de licenciatura y posgrado.

El hallazgo

Lo que hace 110 millones de años era una playa del Cretácico, hoy es la comunidad rural de San Juan Raya, que forma parte de la Reserva de la Biósfera de Tehuacán-Cuicatlán en el estado de Puebla.

Esa localidad de fósiles es muy conocida en todo el mundo y fue la primera que se describió en México en 1838 por científicos belgas. Desde entonces se han hecho continuos descubrimientos fósiles de vertebrados. Entre los hallazgos más relevantes se encuentran unas huellas de brontosaurio de cerca de un metro de diámetro.

Los habitantes de San Juan Raya tienen un ojo entrenado para distinguir huellas y otros fósiles y fueron ellos quienes encontraron una pared de 12 metros de base por 8 y medio metros de altura cubierta de pequeños huecos.

Raúl Gío-Argáez, investigador del Instituto de Ciencias del Mar y Limnología de la Universidad Nacional Autónoma de México, ha sido profesor de la materia de paleontología y paleobiología por mas de 30 años en la Facultad de Ciencias de la misma universidad.

Según relata el científico, él había visitado la comunidad de San Juan Raya desde la década de los 60 y había estrechado lazos con la gente de la localidad. En una de las visitas a la zona que realizó con el grupo de estudiantes de paleobiología de la Facultad de Ciencias, en noviembre de 2010, los habitantes le dijeron que querían mostrarle una pared donde había huellas pero que ellos no sabían de qué animal eran.

“Cuando vi la pared, me volví loco de felicidad, ya habían llevado a otras personas y no supieron reconocer la magnitud del hallazgo” relató Raúl Gío, quien reconoció de inmediato las huellas de pterosaurio.

Icnitas: huellas y rastros

Las icnitas son cualquier tipo de evidencia que dejan los organismos, pueden ser galerías, cuevas, nidos o huellas. En la pared, que los habitantes de San Juan Raya encontraron y mostraron al paleobiólogo Raúl Gío, se detectaron 174 icnitas de reptiles que vivieron hace 110 millones de años.

Había ahí huellas de pterosaurios, también llamados por algunos pterodáctilos, quelonios o tortugas y cocodrilos. También encontraron una huella de terópodo, un dinosaurio carnívoro que se desplazaba en dos patas y otras huellas que no han identificado pero que podrían ser de lepidosaurio una especie de reptiles que dio rigen a las lagartijas y a las serpientes.

De acuerdo con Raúl Gío-Argáez, la edad de las huellas se conoce por estudios científicos que otros grupos de investigación han hecho para calcular la edad de las rocas del área y la de otros fósiles marinos que se han descubierto en la misma zona.

En el sitio, los investigadores encontraron huellas y rastros; las huellas son sólo la impresión que deja el organismo pasmada con su pata mientras que los rastros son secuencias de pisadas del animal. Identificarlas ayuda a los investigadores a ver cómo se desplazaban estos seres.

Cómo una pisada en la arena puede preservarse 110 millones de años

Tuvieron que ocurrir muchos cambios geológicos para que una playa se convirtiera en lo que hoy es el semidesierto poblano y, sin embargo, no fueron suficientes para borrar las pisadas de los pterosaurios en la arena.

¿Cómo es posible que una huella dejada en la arena hace 110 millones de años, pueda conservarse hasta nuestros días? La doctora Catalina Gómez Espinosa, profesora de paleobiología en la Facultad de Ciencias, explica que las huellas se imprimieron sobre arenas calcáreas y que el carbonato de calcio presente en éstas se comportó como un yeso que cementó y fraguó.

Los organismos, pterosaurios, tortugas y cocodrilos, pasaron, dejaron su huella y después vino una desecación, poco tiempo después de que se hicieron las pisadas. La siguiente capa que se depositó sobre las huellas no fue de arena sino de un lodo muy fino, un limo, ese limo rellenó los huecos dejados por las pisadas permitiendo que se conservaran.

La especialista, quien forma parte del equipo que estudia las huellas de psterosaurio, indicó que después de que el limo rellenara las huellas, ocurrió un depósito de sedimentos que las enterró y las guardó durante millones de años hasta que los movimientos geológicos las volvieron a sacar a la luz, para que los pobladores de San Juan Raya las encontraran en el año 2010.

Una pared en un arroyo seco

La pared en la que están impresas las patas de reptiles prehistóricos cuenta una historia por sí misma. Originalmente no era una pared prácticamente vertical como está ahora sino que estaba en posición horizontal; los investigadores creen que podría haber sido parte de un islote.

Lo primero que los investigadores hicieron fue una prospección geológica para ver cómo fueron las condiciones de depósito, comentó Catalina Gómez Espinosa; en este paso, realizaron una columna estratigráfica que es un dibujo de cómo están las rocas en el lugar.

Al hacer la prospección geológica los investigadores encontraron que había lutitas de color verde, hechas de partículas muy finas, tamaño lodo y que se quiebran muy fácilmente. Estas lutitas, explicó la paleobióloga están intercaladas con areniscas que están hechas de partículas tamaño arena como cualquier playa.

En las playas actuales, la arena generalmente es de cuarzo y es muy gruesa y resistente, pero la arena que encontraron en San Juan Raya es una arenisca calcárea que se deshace con mayor facilidad que la del cuarzo, pero también es dura y difícil de extraer.

Los investigadores también evaluaron los estratos poniendo especial énfasis en la parte en la que encontraron las huellas que cuenta con 50 centímetros de espesor, y midieron lo que los geólogos llaman el “rumbo” y el “echado”, es decir, cuánto se movió la pared y hacia dónde se movió para poder interpretar la tectónica del lugar.

Al estudiar las estructuras sedimentarias, los científicos identificaron que había unas estructuras de laminación cruzada, características de las playas. También encontraron grietas de desecación, una gran cantidad de ostras y en la capa de arenisca algunos gasterópodos que fueron acarreados de una laguna arrecifal cercana a esta playa.

“Sabemos que era una zona litoral, es decir, la orilla de una playa, porque encontramos arenas, estratificación cruzada, ostras y caracoles que fueron arrastrados, gracias a eso podemos interpretar el ambiente que había cuando se imprimieron las huellas” concluyó Catalina Gómez.

Por su parte Raúl Gío comentó que la primera vez que visitó el muro y vio las capas de arenisca calcárea intercaladas con las capas de lodo, supo que eran evidencia de que en esa época había grandes tormentas y lluvias en el continente que propiciaban esa acumulación de lodos sobre la arena.

En qué idioma hablan las huellas

A simple vista, la pared de San Juan Raya parece un sencillo muro de piedra arenisca cubierto con 174 huequitos de diferentes tamaños. ¿Cómo leen los paleobiólogos esos huequitos para interpretar lo que sucedió ahí?

Brenda Berenice Martínez Villa, bióloga y estudiante de maestría de la Facultad de Ciencias, expresó que el primer trabajo que hicieron fue tomar datos con GPS para localizar el lugar. Después procedieron a limpiar la pared de toda la vegetación para poder observar cómo se encontraban las huellas y empezar a valorar de que organismos podrían ser.

El siguiente paso fue hacer moldes de yeso de cada una de las huellas. Para lograrlo rellenaron de pasta para escultor cada uno de los huecos y esperaron a que fraguara un poco, posteriormente sacaron las impresiones y con ellas hicieron los moldes de yeso.

La bióloga Berenice Martínez indicó que etiquetaron meticulosamente cada uno de los materiales de yeso que se obtuvieron de la pared, indicando la distancia del piso a la que se encontró la huella correspondiente y sus medidas.

Para esto utilizaron formatos donde anotaron las medidas de las manus y los pes de los pterosaurios, la longitud de las manus, las longitudes interdistales, el rastro de la cola en el caso de los organismos que así lo dejaran. También utilizaron formatos para registrar las medidas de cada una de las huellas incluyendo la profundidad, el largo y el ancho.

Adicionalmente numeraron cada una de las huellas de la pared para hacer un esquema de la distribución de las huellas y los rastros para más tarde trabajar con esa información en el laboratorio.

Una parte importante del trabajo, relató Brenda Berenice Martínez Villa, consistió en buscar artículos científicos en la red para recurrir a aquellos que trataran sobre ese tiempo geológico y en ellos prestaron atención a los que tenían imágenes de organismos, para compararlas con las huellas que encontraron en la pared de San Juan Raya.

Sobre la interpretación de las huellas, Raúl Gio Argaez, señala que se cree que cuando los pterosaurios descendían del vuelo, posaban primero sus patas traseras también llamadas pes, que son las que dejaron las huellas en la arena.

El paleobiólogo señaló que la profundidad de la huella, considerando que pierde algo de su tamaño por el proceso de desecación de la roca, les dice algo sobre el peso del animal hundiéndose en esa arena lodosa. Si lo que encuentran es un rastro de uno o mas pasos del animal, pueden saber algo de la forma como se desplazaban estos animales.

Gío-Argáez comentó que midiendo la huella y viendo los ángulos de desplazamiento, pueden saber si el animal tenía una posición de reposo o una posición de locomoción. Por ejemplo si encontramos otras dos huellas idénticas, a la distancia apropiada, quiere decir que el animal se estaba moviendo, advirtió.

“Cuando estamos en el laboratorio utilizamos fórmulas alométricas, que nos permiten deducir el tamaño de una parte del cuerpo a partir de las medidas de otras partes porque hay relaciones y proporciones entre las partes de cuerpo de los animales que ya han sido estudiadas; por otro lado, podemos deducir cosas porque los cuerpos tienen un plano de simetría, entonces si tengo la medida de una pata tengo la de la otra, Así teniendo una sola pieza puedo tener todas las demás.”

Una historia a partir de huellas de pterosaurios

La investigadora  Catalina Gómez Espinoza relató que las huellas de pterosaurio más grandes que encontraron miden 16.5 centímetros mientras que las más pequeñas miden 4 centímetros.

En el caso de los pterosaurios, las patas traseras, llamadas pes, dejan una huella como de 3 dedos y de estas han encontrado varias impresiones, pero no encontraron ninguna impresión de las manus, aunque no han podido explicar por qué.

La paleobióloga señaló que hay aún en la comunidad científica mucha controversia sobre el modo de caminar de los pterosaurios. Se sabe que su habilidad para volar era notable, pero se desconoce como se desplazaban en tierra, destacó.

Una de las hipótesis sobre la forma como caminan los pterosaurios hecha por otros grupos de investigadores, indica que descendían con las dos patas traseras y que una vez en tierra se desplazaban dando pequeños saltos sin usar las manus, sin embargo, esto no se ha comprobado y las huellas de San Juan Raya podrían contribuir a esclarecer este misterio.

Por otro lado, la especialista señaló que los pterosaurios no se alimentan de ostras, de donde infieren que no estaban ahí por un proceso de alimentación; a diferencia de los cocodrilos que sí se alimentaban de pterosaurios y de tortugas, por lo que ellos sí podrían haber estado  en esa playa buscando alimento.

Catalina Gómez señaló que es muy probable que hubiera un cuerpo de agua dulce cercano a esa playa, y que los organismos, pterosaurios, tortugas, y cocodrilos acudieran ahí en busca de agua, aunque, puntualizó, no tienen evidencia de ello aún.

Por su parte, Raúl Gío-Argaéz consideró que los pterosaurios podrían haber estado ahí con fines reproductivos. Observando las huellas, el paleobiólogo, visualiza un pterosaurio macho alfa en el centro de lo que podría ser un islote, esperando que las hembras bajaran a tierra para llevar a cabo la cópula, mientras que otros machos de menor jerarquía esperaban alrededor también una oportunidad para reproducirse. Los cocodrilos podrían haber estado ahí con la intención de cazar pterosaurios o tortugas.

El futuro de las huellas

Las huellas que permanecieron intactas durante más de 100 millones de años, se encuentran hoy en día a la intemperie. Los efectos del viento y la lluvia podrían erosionarlas hasta que ya no puedan verse más. De hecho, los investigadores de la UNAM ya han comprobado que en un periodo de 6 meses las huellas perdieron profundidad.

Los paleontólogos universitarios estiman que el riesgo de que las huellas desaparezcan es muy alto, por esta razón se dieron a la tarea de estudiarlas rápido y también sacar los moldes en yeso y en silicón de cada una de las huellas encontradas para guardar una réplica en un lugar seguro.

El lugar donde permanecerán las réplicas en caucho de las huellas de pterosaurios, tortugas, cocodrilos y terópodos, encontrados en Puebla, a disposición de otros científicos que quieran revisarlas y estudiarlas será la Colección Nacional de Paleontología que se encuentra a resguardo del Instituto de Geología de la UNAM.

Relevancia del hallazgo

Hace 110 millones de años, la Tierra era muy diferente a como es ahora, Catalina Gómez relata que lo que hoy es México se encontraba dividido por el llamado Cinturón Volcánico Transmexicano que pasa por lo que hoy es Morelos, Guerrero Veracruz etc.

En la República mexicana existe otro registro de huellas de pterosaurios, se encontraron en la parte norte del Cinturón Volcánico Transmexicano  en la zona de Coahuila y datan del Cretácico Superior con una antigüedad de 70 millones de años mientras que las huellas estudiadas por Raúl Gío y sus colaboradores se encontraron al sur del Cinturón Volcánico Transmexicano y pertenecen al Cretácico Inferior, con antigüedad de 110 millones de años. 

De acuerdo con la especialista, esto significa que los pterosaurios estaban en la zona que hoy es México mucho antes de lo que se creía. Por otro lado, señaló que si se estudia el hallazgo de estas huellas de pterosaurios en conjunto con otros hallazgos que se han hecho en Argentina, al sur del continente y en Europa, podría ayudar al estudio de los patrones de migración de estos reptiles voladores.

Trabajo en etapas

Tras el hallazgo de las huellas, la primera etapa consiste en describir lo que se encontró, el siguiente paso será hacer una interpretación de lo que significan las pisadas y finalmente una reconstrucción que será un panorama completo de cómo era el ambiente hace 110 millones de años.

En este momento del proyecto, el equipo de investigadores asignará a cada miembro del equipo un aspecto muy específico para su estudio.

Dafne Azucena Uscanga Roldán, tesista de la licenciatura en Biología de la Facultad de Ciencias de la UNAM, compartió que durante el trabajo de campo tomó numerosas fotografías de la pared y las huellas desde muy diferentes ángulos.

Un ejemplo de la utilidad de las fotografías es que al superponer fotografías antiguas a las actuales, los investigadores pueden apreciar el deterioro que han sufrido las huellas por la acción del medio ambiente desde el hallazgo hasta la última visita que hicieron al lugar.

Las imágenes también ayudarán para generar un mapa en el que se puedan seguir los rastros y se aprecien las direcciones que tomaban las huellas para ver hacia donde iban los animales. Dafne Uscanga, dio a conocer que las imágenes también se usarán en programas de modelación para obtener las huellas en una vista digital tridimensional.

Otro aspecto del trabajo futuro, se relaciona con las huellas de cocodrilo encontradas en el lugar. Durante mucho tiempo los paleontólogos confundían las huellas de pterosaurio con huellas de cocodrilo.

En el caso de las huellas de San Juan Raya, no se confunden, porque se tienen huellas de pterosaurios y de cocodrilos en el mismo lugar. Parte del trabajo futuro que la bióloga Dafne Uscanga realizará es comparar las huellas de cocodrilo fósiles, con huellas de cocodrilos actuales.  Esta investigación se llevará a cabo en colaboración con el Zoológico de Chapultepec.

El equipo de expertos ya trabaja en los últimos detalles de un convenio de colaboración entre la UNAM y la Fundación Conjunto Paleontológico de Teruel-Dinópolis para el estudio de las huellas encontradas.

De acuerdo con Raúl Gío y Catalina Gómez, el convenio de colaboración permitirá que estudiantes mexicanos aprendan las tecnologías más modernas que se utilizan en España como el uso de escáneres y software especializado, así como algunas nuevas técnicas para hacer réplicas. Por otra parte, algunos paleontólogos de la fundación tendrían algunas temporadas de trabajo de campo aquí en San Juan Raya.

La lluvia y el viento erosionan los fósiles y podrían borrar las huellas encontradas, sin embargo, también han descubierto mas huellas. Los paleobiólogos confían que en futuras temporadas de trabajo de campo en la localidad, podrían encontrar más huellas de terópodos que formen un rastro, huesos de dinosaurios e incluso, nidos de estas especies ya extintas.

   

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