Una articulación de la mandíbula estaba generalizada en la era Paleozoica
Los primeros tiburones que vivieron hace 300 a 400 millones de años no solo dejaban caer la mandíbula inferior hacia abajo, sino que las giraban hacia afuera al abrir la boca. Esto les permitía sacar lo mejor de sus dientes más grandes, afilados y orientados hacia adentro al atrapar presas, según han demostrado los paleontólogos de las universidades de Zúrich y Chicago utilizando escaneo CT e impresión 3-D.
Muchos tiburones modernos tienen hilera tras hilera de formidables dientes afilados que vuelven a crecer constantemente y se pueden ver fácilmente si sus bocas se abren ligeramente. Pero éste no siempre fue el caso. Los dientes de los antepasados de los actuales peces cartilaginosos (condrictios), que incluyen tiburones, rayas y quimeras, se reemplazaban más lentamente.
Con la boca cerrada, los dientes más viejos, más pequeños y gastados de los tiburones se mantenían erguidos sobre la mandíbula, mientras que los dientes más jóvenes y más grandes apuntaban hacia la lengua y, por lo tanto, eran invisibles cuando la boca estaba cerrada.
Reconstrucción mandibular gracias a la tomografía computarizada
Paleontólogos de la Universidad de Zúrich, la Universidad de Chicago y el Centro de Biodiversidad Naturalis en Leiden (Países Bajos) han examinado ahora la estructura y función de esta peculiar construcción de mandíbula basada en un condrictio de 370 millones de años de Marruecos denominado Ferromirum oukherbouchi. Utilizando exploraciones de tomografía computarizada, los investigadores pudieron no solo reconstruir la mandíbula, sino también imprimirla como un modelo 3-D. Esto les permitió simular y probar la mecánica de la mandíbula.
Lo que descubrieron en el proceso fue que, a diferencia de los humanos, los dos lados de la mandíbula inferior no estaban fusionados en el medio. Esto permitió que los animales no solo dejaran caer las mitades de la mandíbula hacia abajo, sino que al mismo tiempo giraran automáticamente ambas hacia afuera.
"A través de esta rotación, los dientes más jóvenes, más grandes y afilados, que generalmente apuntaban hacia el interior de la boca, se colocaban en posición vertical. Esto facilitó que los animales empalaran a sus presas", explica la primera autora Linda Frey. "A través de una rotación hacia adentro, los dientes empujaban a la presa más profundamente en el espacio bucal cuando se cerraban las mandíbulas".
Articulación de la mandíbula generalizada en la era Paleozoica
Este mecanismo no solo aseguró que se usaran los dientes más grandes que miraban hacia adentro, sino que también permitió a los animales participar en lo que se conoce como alimentación por succión. "En combinación con el movimiento hacia afuera, la apertura de las mandíbulas hace que el agua de mar se precipite hacia la cavidad bucal, mientras que al cerrarlas se produce un tirón mecánico que atrapa e inmoviliza a la presa".
Dado que los esqueletos cartilaginosos están apenas mineralizados y, en general, no están tan bien conservados como fósiles, esta construcción de mandíbula ha eludido a los investigadores durante mucho tiempo. "El fósil excelentemente conservado que hemos examinado es un espécimen único", dice Christian Klug, paleontólogo y último autor de la UZH.
Él y su equipo creen que el tipo descrito de articulación de la mandíbula jugó un importante papel en la era Paleozoica. Sin embargo, con el reemplazo de dientes cada vez más frecuente, se volvió obsoleto con el tiempo y fue reemplazado por las mandíbulas a menudo peculiares y más complejas de los tiburones y rayas de hoy en día.
La investigación se ha publicado en Communications Biology: A symmoriiform from the Late Devonian of Morocco demonstrates a derived jaw function in ancient chondrichthyans
