En la época en que los dinosaurios poblaban la Tierra, pequeños mamíferos correteaban a su sombra. Estas diminutas criaturas peludas, escondidas en madrigueras subterráneas, ofrecieron un nicho ecológico a un reptil novedoso: la serpiente. Estas delgadas serpientes podían colarse en las guaridas de los mamíferos y devorarlos.
Al menos, así es como Marc Tollis, biólogo evolutivo de la Universidad del Norte de Arizona en Flagstaff, imagina el origen de las serpientes. Nadie lo sabe con certeza. Al igual que las propias criaturas, el registro fósil de las serpientes es extenso y escaso, dejando lagunas en su historia. Preguntas fundamentales, como su origen y quiénes son sus parientes más cercanos, siguen sin respuesta.
Hoy en día, nuevos fósiles y técnicas modernas están actualizando la historia de las serpientes. Hace unos 125 millones de años, las serpientes utilizaron su flexibilidad corporal para diversificarse de forma vertiginosa, conquistando regiones que ahora conforman seis continentes, además de los océanos Índico y Pacífico; y a Tollis no le sorprendería encontrar fósiles de serpientes en la Antártida, otrora de clima templado.
Hay serpientes que se deslizan por la tierra, excavan en el suelo, nadan en el mar y se deslizan entre los árboles, incluso viajan en trenes y, sí, en aviones. Hay diminutas serpientes hilo de apenas unos centímetros de largo y delgadas como espaguetis, y hay pitones que superan los 6 metros. Hay serpientes que persiguen a sus presas y serpientes que acechan para emboscarlas, serpientes que estrangulan a sus presas y otras que las inmovilizan con veneno. Serpientes que ponen huevos, serpientes que dan a luz crías vivas, serpientes que pueden reproducirse sin machos.
Es un impresionante abanico de habilidades para lo que, en esencia, es una extraña variante del árbol genealógico de los lagartos. Las serpientes son básicamente tubos depredadores, señala Tollis. No pueden caminar ni masticar su comida. Estos parecen ser factores que las limitan seriamente.
“A pesar de ello, las serpientes son algunos de los animales más exitosos”, se maravilla Tollis, coautor de un artículo sobre la evolución temprana de serpientes y lagartos publicado en la edición de 2025 de la Revista Anual de Ecología, Evolución y Sistemática. “Sin duda, poseen superpoderes que normalmente asociaríamos con lo fantástico”.
¿Por mar, por tierra o bajo el agua?
Existen más de 4000 especies de serpientes vivas descritas, que representan aproximadamente un tercio del grupo de los lagartos, y probablemente cientos más aún por descubrir oficialmente, afirma Alex Pyron, biólogo evolutivo de la Universidad George Washington en Washington, D.C. Los científicos estiman que los ancestros de este grupo tan diverso surgieron hace unos 160 millones de años, pero aún no han descubierto cómo eran las primeras serpientes: ¿terrestres, marinas o quizás subterráneas?
Estas misteriosas serpientes ancestrales deberían estar en la base del árbol genealógico de las serpientes, pero sus fósiles no han sido encontrados. Los fósiles de serpientes más antiguos que se conocen provienen de diversos entornos, lo que dificulta determinar de qué tipo de hábitat surgieron, afirma Tiago Simões, coautor del artículo de Annual Review y biólogo evolutivo de la Universidad de Princeton en Nueva Jersey.
Una hipótesis antigua sostiene que las serpientes se originaron bajo tierra. La idea original se basaba, en parte, en los ojos casi imperceptibles de las serpientes ciegas, que representan la rama más baja del árbol genealógico de las serpientes vivas. Sin embargo, las serpientes ciegas están muy especializadas para los hormigueros y termiteros que habitan, explica Catie Strong, paleontóloga de vertebrados y estudiante de posgrado del Museo de Zoología Comparada de Harvard en Cambridge, Massachusetts.
Tienen cráneos extraños, de aspecto alienígena, adaptados a su entorno subterráneo y a su dieta insectívora. Por ejemplo, Strong explica que una “pronunciada mandíbula inferior prominente” les ayuda a evitar que la tierra entre en la boca. Durante su formación con el paleontólogo de vertebrados y biólogo evolutivo Michael Caldwell en la Universidad de Alberta, en Edmonton, Canadá, Strong llegó a la conclusión, al igual que otros investigadores, de que estas criaturas hiperespecializadas no pueden corresponder a la raíz del árbol genealógico de las serpientes.
A finales del siglo XX, surgieron pruebas que apoyaban un posible origen marino. Los científicos describieron serpientes primitivas que vivieron hace casi 100 millones de años en Oriente Medio, cuando esa región estaba sumergida. Caldwell y sus colegas también vincularon a este grupo de serpientes con los mosasaurios, reptiles acuáticos extintos, lo que planteó la posibilidad de que las serpientes emergieran del agua. Sin embargo, esta hipótesis ha perdido fuerza: existen otras serpientes anteriores a esas serpientes acuáticas que eran claramente terrestres, afirma Simões. Por lo tanto, el consenso actual es que las serpientes acuáticas de Oriente Medio no surgieron del agua, sino que se sumergieron en ella desde tierra firme.
La Patagonia actual ha revelado un valioso conjunto de fósiles de serpientes, como Najash rionegrina, datada en unos 95 millones de años, y Dinilysia patagonica, de hace unos 80 millones de años, cuando el clima era desértico. Pero, ¿estas serpientes sudamericanas vivían en la superficie o bajo tierra? Dinilysia probablemente vivía al aire libre, pero la situación con Najash es más compleja, según Simões.
Najash presenta rasgos craneales y espinales que, según sus descubridores, sugerían que pasaba al menos algún tiempo bajo tierra. Pero ambas especies de la Patagonia eran “serpientes de gran tamaño”, añade Caldwell, similares a las pitones actuales. Al igual que las pitones, podrían haberse escondido bajo tierra, pero cazaban en la superficie, especula.
Otra evidencia que respalda un origen mixto terrestre/subterráneo proviene de predicciones sobre el cerebro de las primeras serpientes. Los científicos utilizaron imágenes de rayos X en 3D para analizar el cráneo —la parte del cráneo que protege el cerebro— de casi 60 serpientes y lagartos, además de algunos fósiles de serpientes. A partir de esos contornos internos, pudieron inferir la forma del cerebro. Los investigadores identificaron la anatomía cerebral de los animales excavadores: estos animales suelen poseer, por ejemplo, un cerebelo pequeño, aplanado y triangular, una sección del cerebro involucrada en el movimiento. Cuando los investigadores utilizaron sus datos para predecir la forma del cerebro de las serpientes ancestrales, obtuvieron algunas características propias de los animales excavadores, incluido ese pequeño cerebelo, pero otras características incompatibles con la vida subterránea.
Reuniendo todas las pruebas, Strong se adhiere a la teoría de que las serpientes evolucionaron en tierra, tal vez en un entorno arenoso como el que habitaban Dinilysia y Najash. Sospecha que esto también les permitió desplazarse bajo tierra ocasionalmente.
Una mejor manera de deslizarse
Otro acontecimiento importante en la evolución de las serpientes fue, por supuesto, la muda de sus patas. Esto no es tan innovador como podría parecer; entre los lagartos, varios grupos largos y delgados han perdido sus patas. Cuando uno se arrastra bajo tierra o se mueve entre la hierba, las extremidades son literalmente “un estorbo”, afirma Daniela García Cobos, bióloga evolutiva y estudiante de posgrado del Museo Americano de Historia Natural de Nueva York. Sin embargo, las serpientes parecen haber estado entre los primeros lagartos en dominar esta forma aerodinámica en una variedad de hábitats diferentes, lo que podría explicar su éxito.
Pyron estima que este cambio ocurrió hace entre 150 y 125 millones de años, pero los científicos no han podido determinar con exactitud cuándo ni dónde. Las serpientes fósiles conocidas tenían extremidades posteriores pero no anteriores, aunque el estatus de Dinilysia es incierto porque no hay buenas pruebas de la preservación de la región pélvica en esos fósiles. En algún momento anterior, debió haber existido un ancestro de serpiente de cuatro patas, pero este eslabón perdido ha sido difícil de encontrar. En 2015 se informó de un candidato , pero Caldwell y sus colaboradores demostraron que era solo un lagarto.
Luego apareció Breugnathair elgolensis, un fósil jurásico de cuatro patas hallado en Escocia y descrito en la revista Nature en 2025. “Si lo vieras en la calle, cruzando la acera, pensarías que es simplemente una iguana o un lagarto común”, dice Susan E. Evans, paleontóloga del University College de Londres, quien describió el espécimen junto con sus colegas.
Pero la mandíbula de B. elgolensis sí tiene algunos rasgos de serpiente, como la forma de sus dientes. Caldwell, que no formó parte del equipo que la describió, cree que es una serpiente. “Tiene todas las características craneales correctas”, afirma.
Evans no está tan segura, una opinión que se evidencia en el nombre que eligió: Breugnathair deriva del gaélico y significa “serpiente falsa”. Cuando Evans y sus colegas intentaron ubicarlo en el árbol genealógico de los reptiles, los resultados fueron ambiguos. Podría tratarse de un ancestro de las serpientes, admite, o podría ser un lagarto que desarrolló de forma independiente características similares a las de las serpientes, pero que no dejó descendientes vivos.
Cambios significativos
Lo que distinguió a las serpientes de los demás lagartos sin patas fueron otros cambios que experimentaron, afirma Pyron. Para investigar más a fondo estas innovaciones, Pyron y sus colaboradores emprendieron un censo masivo de reptiles, que publicaron en Science en 2024. Midieron los cráneos de miles de serpientes y lagartos. Examinaron el contenido estomacal de ejemplares de museo y analizaron minuciosamente registros dietéticos escritos. Recopilaron datos genéticos —no el genoma completo, sino 5400 genes específicos— de más de 1000 especies de serpientes y lagartos.
Al analizar esas características, las serpientes destacaron. Hace unos 125 millones de años, este grupo experimentó cambios repentinos y significativos en sus cráneos, dietas y columnas vertebrales que les permitieron diversificarse y expandirse.
La mayor hazaña evolutiva de las serpientes reside en sus cráneos extrañamente flexibles, formados por fragmentos óseos conectados por tejido blando. Caldwell cree que esta alteración clave pudo haber ocurrido incluso antes de que perdieran sus patas. Para llegar a esos cráneos tan complejos, las serpientes primero modificaron su caja craneana. En la mayoría de los lagartos, esta se asemeja a un sándwich: hueso arriba, hueso abajo, cerebro dentro y abierto a los lados. Pero en las serpientes, es más bien como una envoltura, un tubo óseo que solo se abre hacia la cara y la columna vertebral. Proteger el cerebro de esta manera permitió que el resto de los huesos del cráneo se movieran libremente. Y vaya si lo hicieron.
Esos cambios en el cráneo permitieron nuevas dietas con la evolución de la mandíbula serpentina. Si bien la anatomía de la mandíbula varía dentro del grupo, en muchas serpientes, las partes inferior y superior están conectadas por ligamentos elásticos, lo que permite una gran abertura. Los dos lados de la mandíbula inferior pueden separarse, expandiendo aún más la boca de la serpiente. El paladar en la parte superior de la boca tiene partes derecha e izquierda que se mueven independientemente para llevar el alimento hacia la garganta. Así es como una pitón puede tragarse un cerdo. De hecho, el equipo de Science descubrió que las serpientes, como clan, pueden comer prácticamente cualquier cosa que se mueva. Hay serpientes que se alimentan de babosas viscosas y caracoles acorazados, anguilas resbaladizas e incluso otras serpientes.
Casi al mismo tiempo, las serpientes se alargaron, añadiendo cientos de vértebras entre el cuello y la zona genital. “Ser más largas les permite desplazarse con mayor rapidez y eficacia”, explica Caldwell. El exceso de carne en el vientre proporciona una mayor superficie para impulsarse por el suelo o trepar por los troncos de los árboles. En el caso de las serpientes acuáticas, el aumento de la longitud corporal les permite moverse con mayor eficiencia.
En resumen, estos cambios en el cuerpo, la cabeza y la dieta significaron que las serpientes en evolución eran flexibles no solo en su forma, sino también en su estilo de vida. Las serpientes se adaptan rápidamente a nuevos entornos, afirma Frank Burbrink, curador de herpetología del Museo Americano de Historia Natural y coautor del artículo de Annual Review. En otras palabras, estas superestrellas de la evolución estaban preparadas para sacar el máximo provecho de cualquier hábitat en el que se adentraran.
Compensando la ausencia de fósiles
Los cráneos fragmentados y la longitud corporal, tan beneficiosos para la dispersión de las serpientes, representan un quebradero de cabeza para los paleontólogos: las serpientes muertas se desintegran, lo que dificulta la obtención de fósiles completos y deja muchas preguntas sin respuesta. Por ejemplo, los investigadores saben que las serpientes están emparentadas con grupos que incluyen iguanas y dragones de Komodo, así como posiblemente con los mosasaurios, pero no se sabe con certeza cuáles son sus parientes más cercanos. Saber esto ayudaría a predecir cómo deberían haber sido los ancestros de las serpientes, afirma Evans.
Cuando los fósiles fallan, la genética puede ser la solución. Cuanto más diferentes sean los genes de distintos animales, más tiempo ha transcurrido desde que se separaron como especies. De hecho, los análisis genéticos ya han obligado a reorganizar el árbol genealógico de los lagartos; los árboles basados únicamente en la forma del cuerpo resultaron ser “totalmente erróneos“, afirma Pyron.
Los genes también han revelado cómo se desarrollan algunas de las características especiales de las serpientes. La ausencia de patas está relacionada con la pérdida de función en una secuencia que promueve el desarrollo de extremidades, llamada ZRS. Además, los científicos informaron recientemente que las serpientes carecen del gen que codifica la grelina, la hormona del hambre. Esto podría facilitarles la tolerancia a largos periodos de ayuno; algunas serpientes pueden pasar un año o más sin comer.
Burbrink, Pyron y Simões están secuenciando genomas completos de más de 100 serpientes y lagartos, lo que duplicará la cantidad de genomas de alta calidad disponibles. Con esta información, sumada a datos adicionales sobre reptiles vivos y fósiles, esperan reconstruir árboles genealógicos más precisos e investigar con mayor profundidad los genes responsables de la forma sinuosa de las serpientes. Aun así, Evans afirma que los científicos realmente necesitan más fósiles para completar los giros y vueltas de la historia de las serpientes.
Mientras los paleontólogos siguen excavando, Burbrink nos aconseja que nos tomemos un momento para maravillarnos la próxima vez que nos encontremos con una culebra rayada u otro reptil moderno: “Estamos viendo la culminación de más de 100 millones de años de evolución”.
Fuente: Live Science.