El surgimiento sobre la tierra de vertebrados con miembros (tetrápodos) fue un evento que dio forma a la evolución futura del planeta, incluyendo la aparición de los seres humanos. El proceso comenzó hace unos 360 millones de años, durante el Paleozoico tardío, durante la primera parte del Período Carbonifero (Etapa Tournaisiense).

Durante los 20 millones de años siguientes, los vertebrados con extremidades evolucionaron de sus predecesores Devónico acuáticos y con forma de pez, a las formas completamente terrestres, que irradian en una amplia gama de formas corporales que ocuparon diversos hábitats y nichos ecológicos.

Sabemos esto porque tenemos un registro fósil adecuado de los primeros vertebrados con extremidades del Devónico Tardío, en que contrastan con las formas terestres que vivieron mucho más tarde durante el Carbonífero Temprano, alrededor de 340 millones de años. También está claro que un evento de extinción masiva se produjo al final de Devónico, tras lo cual la vida en la tierra y en agua dulce tuvo que ser restablecida.

El Intervalo de Romer

Desafortunadamente, los 20 millones de años formativos después de el final del Devónico se mantuvieron casi sin representación de los tetrápodos y sus artrópodos contemporáneos. Por esta razón, sabemos poco acerca de cómo los tetrápodos evolucionaron las adaptaciones para sobrevivir en la tierra, los ambientes en que lo hicieron y el tiempo o secuencia de estos eventos. Las relaciones evolutivas entre los primeros tetrápodos y cómo se relacionan con las formas modernas también no están claras y polémicas como resultado de la falta de información fósil. El hiato fósil entero se ha sido llamado "El Intervalo de Romer" (también "La Brecha de Romer") después del paleontólogo americano que lo reconoció primero.

Localidades Nuevas

Ahora, por primera vez en cualquier lugar del mundo, unas localidades fósiles representando este periodo han sido discubiertas en el sudeste de Escocia. Ya han provisto una riqueza de nuevos fósiles de tetrápodos, peces, invertebrados y plantas, y nuestro equipo es el primero en tener la oportunidad de estudiar este material y el contexto ambiental, deposicional y climatico en las que este transcendental episodio tuvo lugar. Para una introducción más completa sobre este proyecto, ver Smithson et al. (2012) en la lista de las publicaciones.

Tenemos varios de objetivos principales. El material fósil existente formará una línea de base para este estudio, pero el proyecto se incrementará después de las excavaciones adicionales en los sitios más ricos hallados hasta ahora, y después someterla a un detallado análisis arqueológico. Vamos a recoger material de otros sitios recientemente reconocidos y explorar nuevos sitios con relevante potencial relevante. El material fósil será descripto y analizado utilizando una serie de técnicas modernas para respondar a muchas preguntas relacionadas con la evolución de los animales y plantas. Además, utilizando datos estratigráficos, sedimentológicos, palinológicos, geoquímicos y isotópicos, estableceremos las condiciónes de deposición que preservaron los fósiles, los ambientes en que los organismos vivieron y murieron, y los tiempos precisos en que lo hicieron.

Un Pozo

Perforaremos un pozo que producirá un núcleo a través de toda la formación en la que estos fósiles han sido hallados. Con esto, integraremos los datos de nuestros sitios de fósiles usando las señales proporcionadas por el registro sedimentario para construir una línea de tiempo detallada, que muestra en cuales horizontes los fósiles fueron han sido hallados, la edad de cada caso y su relación secuencial.

Vamos a comparar y relacionar nuestros datos con los de los depósitos contemporáneos en Nueva Escocia, la única otra localidad con información suficientemente rica para ser considerada. Nuestros datos nos permiten inferir cambios en el ambiente y las trayectorias evolutivas de los animales y las plantas durante la deposición de esta formación, que abarca 20 millones de años se siguieron a la extinción masiva al final del Devónico.

La comparación con datos similares del Devónico Tardío nos permitirá registrar los cambios en que sucedieron durante la época de la extinción masiva, para inferir sus causas y consecuencias, y obtener un registro detallado de cómo cambios en el medio ambiente están relacionados con los cambios en la fauna y la flora.

Nuevo Material Fósil

Tim Smithson y Stan Wood ya han descubierto nuevos taxones de tetrápodos, ambos cráneos y semi-articulado esqueletos, incluyendo formas pequeñas. Un pie pentadáctilo es uno de los especimenes claves, dando una fecha más temprana de la evolución de esta característica que la conocida anteriormente. (consulta Casineria en la página Otros Proyectos Tetrápodo Temprano.)

También hemos encontrado una mandíbula inferior parcial que se asemeja más a la de Crassigyrinus (consulta la página Otros Proyectos Tetrápodo Temprano) que fue reconocida las rocas Viséense de Escocia 20 millones de años más tarde. Eso da a Crassigyrinus y sus parientes cercanos un margen de tiempo similar a los whatcheeriids (consulta Pederpes en la página Otros Proyectos Tetrápodo Temprano).

La Financiación

Tenemos la suerte de haber recibido la financiación de NERC para nuestro proyecto que involucrará los cientificos de Southampton, Leicester, Keyworth y Edinburgh. Mi compañero Dr Tim Smithson será nuestro asociado de investigación post-doctoral aquí en Cambridge. También hemos tenido la colaboración de muchos socios incluyendo algunos de Nueva Escocia en Canadá donde fósiles tetrápodos contemporáneos han sido encontrados.