Un nuevo e innovador proyecto de investigación ha analizado la evolución del cráneo placentario de los mamíferos utilizando escaneos 3D de 322 especímenes alojados en más de 20 colecciones de museos internacionales y ha elaborado un nuevo modelo de cómo los mamíferos se diversificaron en función de los patrones emergentes. Al recopilar datos sobre los cráneos de todos los grupos principales de mamíferos placentarios, tanto extintos como existentes, el equipo de investigadores dirigido por la profesora Anjali Goswami en el Museo de Historia Natural de Londres obtuvo una mirada única a través del tiempo y los taxones para rastrear la radiación adaptativa (evolución rápida que llena una variedad de nichos ecológicos) de los mamíferos y descifrar qué impulsó su increíble ascenso tras la extinción de los dinosaurios.
El profesor Goswami dice: “Esta investigación transformará la forma en que entendemos la increíble radiación de los mamíferos placentarios, un grupo que incluye a nuestra propia especie, y cómo ese período crítico después de la última extinción masiva hace 66 millones de años ha dado forma a la evolución desde entonces”.
La llegada de la Era de los Mamíferos
Aunque los primeros mamíferos existieron junto con los dinosaurios, estaban relativamente limitados en su diversidad, y los mamíferos más grandes de la Era Mesozoica crecieron hasta alcanzar el tamaño de un perro pequeño. Sin embargo, inmediatamente después de la extinción de los dinosaurios, se produce una increíble explosión de diversidad entre los mamíferos placentarios y los antepasados más antiguos de los grupos vivos actuales aparecen en el registro fósil unos 100.000 años después de este evento.
Sin embargo, este nuevo estudio muestra que después del estallido inicial de diversificación de los mamíferos, el ritmo de la evolución se ralentiza rápidamente. Se producen estallidos posteriores de evolución más rápida, pero sus impactos se vuelven cada vez más pequeños con el tiempo, y nunca alcanzan la velocidad de ese primer pico. Si bien la incertidumbre en el momento exacto de estos estallidos posteriores hace que sea difícil atribuirlos a eventos específicos, es probable que sean causados por períodos de cambio climático rápido o sostenido y el enfriamiento global durante la era Cenozoica.
El estudio también muestra notables similitudes, o convergencias, entre los mamíferos placentarios con la mayoría de las formas del cráneo de los mamíferos evolucionando de manera muy similar a lo largo del registro fósil. Las mayores excepciones son las ballenas y los roedores.
¿Qué hace que los mamíferos evolucionen rápido?
Un objetivo clave de este estudio es predecir mejor cómo las diferentes especies pueden responder a los cambios rápidos en su entorno, del tipo que probablemente veremos durante la emergencia planetaria actual. Para hacer esto, el equipo investigó las características de los mamíferos que evolucionan rápidamente y encontró que los principales factores de influencia son el hábitat, los comportamientos sociales, la dieta, el cuidado de los padres y el tiempo de actividad.
Las estructuras sociales diferencian enormemente la velocidad a la que evolucionan los mamíferos. Los mamíferos que son sociales evolucionan mucho más rápido que los que son solitarios. Esto se ve fácilmente en los ungulados que han desarrollado cuernos y astas para la lucha y la exhibición social. Los mamíferos que viven en ambientes acuáticos, incluidas las ballenas, pero también los manatíes, las focas y las morsas también evolucionan rápidamente. Los herbívoros también evolucionan más rápido que los carnívoros, probablemente porque siguen los cambios en las plantas y el medio ambiente más de cerca que los carnívoros.
“Realicé la mayoría de los análisis para este artículo mientras me aislaba en casa durante varios meses al comienzo de la pandemia de COVID-19, por lo que ver los resultados de la evolución en mamíferos sociales versus solitarios realmente me impactó”, agrega el profesor Goswami.
El cuidado de los padres también parece ser un factor importante que frena la velocidad de la evolución. Los animales precoces que requieren poca atención primaria, como los caballos y los antílopes, evolucionan mucho más rápido que los mamíferos altriciales que dependen de los cuidadores en la infancia, como los primates. Cuando los animales están activos también marca la diferencia, con especies con un horario estricto, ya sea nocturno o diurno, evolucionando más lentamente que los animales sin un patrón de actividad fijo. Inesperadamente, los grupos de mamíferos con la mayor cantidad de especies, roedores y murciélagos, no parecen evolucionar muy rápido, lo que sugiere que la diversidad en forma y la diversidad en número no están estrechamente relacionadas en los mamíferos.
¿Cómo eran los primeros mamíferos placentarios y por qué los científicos no han encontrado sus fósiles?
Usando este nuevo conjunto de datos, el equipo también reconstruyó cómo podrían haber sido los primeros mamíferos placentarios. A pesar de que hay muchos mamíferos fósiles del período de tiempo adecuado, identificar fósiles que representen a los ancestros o miembros primitivos del grupo de mamíferos placentarios, que habrían vivido a finales del Cretácico, justo antes de la extinción de los dinosaurios, ha sido un gran debate entre los científicos.
Uno de los problemas es que es difícil saber qué características esperar en los primeros representantes de cualquiera de los principales grupos de mamíferos, y si los científicos los reconocerían en los fósiles que se conocen. Las nuevas reconstrucciones de este estudio muestran que los primeros miembros de todos los grupos principales de mamíferos placentarios probablemente se parecían mucho entre sí, independientemente de si son los ancestros de los roedores y sus parientes cercanos, o de los elefantes y sus parientes cercanos. Esto significa que puede seguir siendo muy difícil identificar los primeros fósiles de mamíferos placentarios, pero estas nuevas reconstrucciones brindan una mejor comprensión de las sutiles diferencias que los científicos deben buscar en esos primeros fósiles de mamíferos.
El profesor Goswami explica: “Las colecciones del museo son un activo único, ya que nos permiten predecir el futuro mirando el pasado. Aproximadamente un tercio de las muestras utilizadas en este estudio procedían de las colecciones del museo, incluido un hermoso escaneo 3D of Hope, la ballena azul que cuelga en el Hintze Hall del Museo. Estos datos son invaluables para ayudarnos a comprender cómo los eventos pasados han dado forma a la evolución de los mamíferos durante la era Cenozoica, y qué características ayudarán a los mamíferos a sobrevivir a los desafíos ambientales que se avecinan”.
El estudio Evolución atenuada de los mamíferos durante el Cenozoico, se publicó en la revista Science el viernes 28 de octubre.
Fuente: Phys.org.
