Cambios en el cráneo de los tetrápodos propiciaron la conquista del medio terrestre

 

La aparición de los tetrápodos —vertebrados con extremidades— a partir de los peces marca uno de los acontecimientos evolutivos más importantes de la historia de la vida.

Una investigación encabezada por la Universidad de Harvard (EE UU) aborda algunas de las cuestiones fundamentales sobre la dinámica de esa transición aún no resueltas.

Según el estudio, publicado en la revista Nature Ecology and Evolution, esa transición se produjo en algún momento entre el Devónico Medio y el Tardío (hace 400-360 millones de años) y representa el inicio de un importante cambio medioambiental, cuando los vertebrados pisaron por primera vez la tierra.

Los investigadores calcularon que los tetrápodos conquistaron el medio terrestre hace 390 millones de años aproximadamente

Los investigadores fueron capaces de proporcionar una edad muy precisa para el origen de los tetrápodos. “Hace aproximadamente 390 millones de años, 15 millones de años más que el fósil de cuerpo de tetrápodo más antiguo”, afirma Tiago Simões, autor principal del estudio.

El equipo aplicó para su estudio el análisis evolutivo bayesiano, basado en métodos estadísticos recientemente desarrollados para estimar con precisión el tiempo y las tasas de evolución anatómica durante el surgimiento de este grupo, que combinaron con datos de fósiles y sus huellas.

Adaptaciones al medio terrestre

Además, descubrieron que la mayoría de los parientes cercanos de los tetrápodos tenían tasas de evolución anatómica excepcionalmente lentas, lo que sugiere que estaban bastante bien adaptados a su estilo de vida acuático.

Sin embargo, los linajes evolutivos que condujeron a los primeros tetrápodos se apartaron de ese patrón estable, “adquiriendo varios de los principales rasgos adaptativos nuevos a ritmos increíblemente rápidos que se mantuvieron durante aproximadamente 30 millones de años”, explica el experto.

El equipo estudió además la rapidez con la que evolucionaron las distintas partes del cuerpo —como el cráneo, las mandíbulas y las extremidades— y la fuerza de la selección natural que actuó sobre cada una de ellas.

El cráneo y las mandíbulas evolucionaron más rápido que el resto del cuerpo de los tetrápodos, incluidas las extremidades

Todas las partes del esqueleto de los estos animales estaban sometidas a una fuerte selección direccional para evolucionar a nuevos rasgos adaptativos, pero el cráneo y las mandíbulas lo hicieron más rápido que el resto del cuerpo, incluidas las extremidades.

“Esto sugiere que los cambios en el cráneo tuvieron un papel más importante en las etapas iniciales de la transición de pez a tetrápodo que los cambios en el resto del esqueleto”, destaca el investigador.

La evolución de las extremidades hacia la vida en tierra “fue importante, pero sobre todo en una etapa posterior de la evolución de los tetrápodos, cuando se volvieron más terrestres”, continúa.

Por ejemplo, hubo innovaciones anatómicas en el cráneo relacionadas con la alimentación y la obtención de comida, lo que permitió una transición de un modo de captura de presas basado en la succión —como el de los peces— a una mordida.

Las innovaciones anatómicas en el cráneo permitieron la transición de un modo de captura de presas basado en la succión, como el de los peces, a una mordida

“Estos cambios prepararon a los tetrápodos para buscar comida en tierra y para explorar nuevos recursos alimenticios que no estaban disponibles para sus parientes peces”, comenta Simoes.

Los investigadores también descubrieron que las rápidas tasas de evolución anatómica no estaban asociadas a las de la diversificación de las especies. Mientras hubo muchos cambios anatómicos en periodos cortos de tiempo geológico —que generaron altas tasas de evolución anatómica—, el número de especies, en cambio, permaneció limitado y en números bajos durante mucho tiempo.

“Solo después de decenas de millones de años se diversificaron realmente y se convirtieron en un número mayor de especies”, concluye el experto.

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