Los tetrápodos modernos incluyen anfibios y amniotas (reptiles, aves, mamíferos y sus parientes)
Una nueva investigación realizada por paleontólogos del Museo de Naturaleza de Berlín (MfN) y la Universidad Humboldt de Berlín revela un aumento repentino en la variedad de mandíbulas en los primeros amniotas, que incluyen a los ancestros de todos los reptiles, aves y mamíferos.
El equipo internacional, dirigido por el Dr. Jasper Ponstein, exestudiante de doctorado del MfN, analizó más de 200 mandíbulas fosilizadas de períodos en los que los tetrápodos se adaptaron por primera vez a la vida terrestre.
Los amniotas desarrollaron una enorme diversidad de formas de mandíbula, mientras que los anfibios se limitan a mandíbulas simples. Esta versatilidad les permitió explotar nuevas fuentes de alimento y consolidar su éxito ecológico.
La transición del agua a la tierra
Uno de los eventos más extraordinarios en la historia de la vida es la transición del agua a la tierra, de los peces a los tetrápodos terrestres (vertebrados de cuatro extremidades). Los precursores de todos los vertebrados terrestres surgieron hace unos 370 millones de años, durante el período Devónico.
Vivir en la tierra planteó nuevos desafíos que requirieron modificaciones sustanciales en la estructura corporal de estos animales; por ejemplo, necesitaban extremidades lo suficientemente resistentes como para soportar su propio peso fuera del agua.
Imagen: La forma y función mandibular son más dispares en los amniotas que en los tetrápodos no amniotas del Paleozoico tardío. PeerJ (2025). DOI: 10.7717/peerj.20243
Un desafío que a menudo se pasa por alto es el cambio de la alimentación subacuática a la alimentación terrestre. "Muchos peces utilizan la alimentación por succión (absorbiendo el alimento abriendo rápidamente las mandíbulas), pero esto no funciona bien en tierra. En tierra, los tetrápodos necesitan atrapar el alimento con las mandíbulas", afirma el Dr. Ponstein, exestudiante de doctorado del Museo de Naturaleza y autor principal del estudio.
Adaptaciones dietéticas y diversidad ecológica
Durante los períodos Carbonífero y Pérmico (hace entre 360 y 250 millones de años), los tetrápodos exploraron los diversos recursos nuevos e inexplotados que ofrecía la tierra. Algunos, por ejemplo, comenzaron a alimentarse de los numerosos insectos residentes. Otros se convirtieron en los primeros herbívoros conocidos. "Es una ventana temporal realmente emocionante para estudiar cómo los animales se adaptan a nuevos nichos alimentarios", añadió el Dr. Ponstein.
Los tetrápodos modernos incluyen anfibios y amniotas (reptiles, aves, mamíferos y sus parientes). Los amniotas ostentan hoy una increíble diversidad ecológica, que abarca desde grandes depredadores como leones y águilas, hasta herbívoros como tortugas y liebres, y todo lo demás. Por otro lado, los anfibios, como las ranas y las salamandras, son casi exclusivamente insectívoros oportunistas. ¿Cómo se originó esta desigual diversidad ecológica entre anfibios y amniotas? ¿Podría remontarse a sus primeros pasos en tierra?
Imagen: Reconstrucción de la mandíbula inferior del amniota herbívoro del Pérmico Diadectes absitus basada en datos de TC. PeerJ (2025). DOI: 10.7717/peerj.20243
Métodos de investigación y hallazgos clave
Para estudiar la alimentación de los tetrápodos, extintos desde hace mucho tiempo, los investigadores suelen examinar la mandíbula inferior, la única estructura ósea cuya función principal es la captura y el procesamiento de alimentos. La forma de la mandíbula, así como los puntos de inserción muscular, determinan cómo operaba la mandíbula el animal y, por lo tanto, proporcionan información única sobre la crucial función biológica de la alimentación.
Un equipo internacional dirigido por el Museum für Naturkunde, en colaboración con colegas del Staatliches Museum de Stuttgart y el Museo de Ciencias Naturales de Raleigh, Carolina del Norte, EE. UU., compiló el conjunto de datos más grande de mandíbulas de tetrápodos del Carbonífero y el Pérmico hasta la fecha, que abarca más de 200 especies.
El equipo realizó dos notables descubrimientos: primero, quizás sorprendentemente, la forma de la mandíbula no cambió mucho tras la transición del agua a la tierra. Durante gran parte del Carbonífero, los tetrápodos terrestres conservaron mandíbulas largas y delgadas, aptas para capturar peces y, posiblemente, insectos.
Imagen: Reconstrucción de la mandíbula inferior del amniota carnívoro del Pérmico Feeserpeton oklahomensis basada en datos de TC. PeerJ (2025). DOI: 10.7717/peerj.20243
En segundo lugar, esta estasis cambió con la evolución de los amniotas. Las mandíbulas de los amniotas han sido mucho más diversas que las de los anfibios desde el inicio del período Pérmico, hace 300 millones de años. En concreto, los amniotas poseen mandíbulas más robustas que las de los anfibios y presentan una mayor variedad en los sitios de inserción muscular, lo que les permite masticar alimentos duros como la materia vegetal.
"La capacidad de desarrollar una mayor versatilidad en las formas de las mandíbulas habría permitido a los amniotas adaptarse a dietas recién descubiertas a las que los anfibios no podían adaptarse, dando lugar a la fascinante diversidad de reptiles, aves y mamíferos que observamos hoy en día", concluye el Dr. Ponstein.
Los resultados se publican en la revista de acceso abierto PeerJ: Mandibular form and function is more disparate in amniotes than in non-amniote tetrapods from the late Palaeozoic
