Los primeros animales terrestres tenían en el cráneo menos huesos que los peces

Primeros tetrápodos
Primeros tetrápodos. Crédito: Biblioteca de fotografías científicas / Alamy Stock Photo; ID de imagen (2G70HK2). Artista original: Mark Garlick. Usado con permiso.

En lugar de promover la diversificación de la vida en la tierra, limitó su evolución durante millones de años

Los cráneos de los tetrápodos tenían menos huesos que los de los peces vivos y extintos, lo que limitó su evolución durante millones de años, según un reciente estudio.

Al analizar cráneos fósiles de animales a lo largo de la transición de un entorno acuático a terrestre, investigadores de la Universidad de Bristol, la Universitat Pompeu Fabra de Barcelona y el University College London descubrieron que los tetrápodos tenían entre los huesos del cráneo conexiones más complejas que los peces. Y, en lugar de promover la diversificación de la vida en la tierra, estos cambios en la anatomía del cráneo en realidad restringieron la evolución de los cráneos de los tetrápodos.

Los tetrápodos evolucionaron de los peces y fueron los primeros animales terrestres con extremidades y dedos; los ancestros de todo, desde los anfibios hasta los humanos.

cráneo de Whatcheeria

Imagen: Fósil en 3D de Whatcheeria, un género extinto de tetrápodos tempranos del Carbonífero Temprano de Iowa

La investigación cuantificó la organización de los huesos del cráneo en más de 100 animales vivos y fósiles para comprender mejor cómo cambiaron los cráneos a medida que evolucionaron los tetrápodos.

El autor principal, James Rawson, de la Facultad de Ciencias de la Tierra de Bristol, dijo: "Los cráneos de tetrápodos generalmente tienen menos huesos craneales que sus ancestros de peces, pero simplemente contar la cantidad de huesos omite algunos datos importantes. Usamos una técnica llamada análisis de red, donde se registra la disposición de los huesos del cráneo, qué huesos se conectan a cuáles, además del número de huesos".

El autor Dr. Borja Esteve-Altava, experto en esta técnica, dijo: "Tradicionalmente, la investigación en anatomía ha sido mayoritariamente descriptiva o cualitativa. El análisis de redes proporciona un marco matemático sólido para cuantificar las relaciones anatómicas entre los huesos: un tipo de datos que a menudo se pasan por alto en la mayoría de los estudios sobre evolución morfológica".

Los autores encontraron que los tetrápodos que tenían menos huesos en el cráneo que los peces hacían que fuera más compleja la organización de sus cráneos.

filogenética de los tetrápodos

Imagen: La hipótesis filogenética de las relaciones de los tetrápodos que se muestra aquí se basa en el trabajo de Marjanović y Laurin, en el que los lisanfibios son monofiléticos dentro de los lepospondilos.

El Sr. Rawson agregó: "Puede parecer extraño, pero tener menos huesos significa que cada uno de esos huesos debe conectarse con más de sus vecinos, lo que resulta en una disposición más compleja. Las ranas y salamandras modernas tenían los cráneos más complejos de todos los animales que estudiamos". Los cráneos de los primeros tetrápodos también se consolidaron en una sola unidad, mientras que sus ancestros peces tenían cráneos hechos de varias secciones distintas.

Al observar la variedad de arreglos de los huesos del cráneo a lo largo del tiempo, los autores también descubrieron que el origen de los tetrápodos coincide con una disminución en la variedad de arreglos de los huesos del cráneo. La profesora Emily Rayfield, autora principal del estudio, dijo: "Nos sorprendió descubrir que estos cambios en el cráneo parecían limitar la evolución de los tetrápodos, en lugar de promover la radiación a nuevos hábitats en la tierra. Creemos que pueden ser los responsables la evolución de un cuello, los eventos de extinción o un cuello de botella en el desarrollo del cráneo".

El Sr. Rawson concluyó: "También vemos una caída similar en la variabilidad estructural de los huesos de las extremidades en los primeros tetrápodos, pero la caída en las extremidades ocurre 10 millones de años antes. Parece que diferentes factores estaban afectando la evolución del cráneo y las extremidades en los primeros tetrápodos, y tenemos mucho más que aprender sobre este momento crucial en nuestra propia historia evolutiva".

"Early tetrapod cranial evolution is characterized by increased complexity, constraint and an offset from fin-limb evolution", por James Rawson, el Dr. Borja Esteve-Altava, la Dra. Laura Porro, el Dr. Hugo Dutel y la profesora Emily Rayfield se publica en Science Advances.

Etiquetas: TetrápodoPezHuesoCráneo

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