Después de pasada la crisis, los supervivientes cambiaron a turnos diurnos
Hace unos 145 millones de años, los volcanes entraron en erupción por toda la Tierra, oscureciendo los cielos y extinguiendo miles de especies. Un grupo que desapareció fue el de los Mesturidae, peces que miden más de alto que de ancho. con poderosos dientes para triturar corales.
Pero algunos peces que nadaban en las mismas aguas, como los Acipenseriformes de puntiagudo hocico, sobrevivieron a los cambios y luego evolucionaron hasta convertirse en los actuales esturiones.
Los biólogos evolucionistas han debatido durante mucho tiempo por qué algunas especies sobrevivieron mientras que muchas otras murieron en esta y otras extinciones.
Ahora, un grupo de investigadores propone que estar activo durante la noche (como lo hacen los esturiones) confiere una ventaja de supervivencia. El modelo, que infirió los hábitos de los antiguos peces basándose en el comportamiento de miles de especies vivas, sugiere que después de que pasaron los tiempos difíciles, las especies nocturnas se diversificaron rápidamente, y algunas se convirtieron en habitantes diurnos y reemplazaron a las especies desaparecidas.
Los investigadores ya sabían que muchos mamíferos nocturnos sobrevivieron a la extinción masiva que siguió al impacto de un asteroide hace 66 millones de años, mientras que los dinosaurios, que eran en gran parte diurnos, no (excepto las aves). El nuevo estudio extiende ese patrón a otras catástrofes y otras especies, incluidas las acuáticas.
Representa "una de las mayores pruebas del papel del comportamiento en las extinciones masivas", dice Pincelli Hull, oceanógrafo de la Universidad de Yale que estudia las extinciones masivas y no formó parte de la investigación. "Esto es realmente muy emocionante".
"Nunca antes había pensado en esto", añade Prosanta Chakrabarty, ictióloga de la Universidad Estatal de Luisiana. Pero en parte porque la idea es tan novedosa, “sigo siendo escéptica”, dice. Un buzo que visita a menudo los mares de noche, dice que es difícil saber si un pez está activo en la oscuridad.
La mayoría de los fósiles revelan poco sobre el comportamiento de un organismo durante un período de 24 horas. Así que Maxwell Shafer, biólogo evolutivo de la Universidad de Toronto, y sus colegas de la Universidad de Basilea se centraron en los peces vivos, que representan la mitad de todos los vertebrados.
Revisaron la literatura para determinar los comportamientos diurnos y nocturnos de casi 4.000 especies de peces óseos y 135 cartilaginosos, como los tiburones, y trazaron estos comportamientos en un árbol de la vida de peces. Luego llevaron a cabo muchas simulaciones por computadora de posibles patrones de actividad día-noche en los ancestros de los peces modernos, hasta que dieron con el que mejor reproducía los patrones día-noche de las especies actuales.
Es una hazaña impresionante, dice Roi Maor, ecólogo evolutivo del Real Jardín Botánico de Kew. "Este trabajo lleva, quizás hasta el límite, el poder de las técnicas actuales de modelización evolutiva" para descubrir qué ocurrió hace millones de años, afirma.
Algunos peces, como el esturión, han permanecido nocturnos a lo largo de su historia. Según su modelo, el antepasado de todos los peces también era nocturno, al igual que muchas de las especies de peces que sobrevivieron a extinciones masivas. El equipo también descubrió que los peces "han pasado muchas veces de ser nocturnos a diurnos”, más a menudo que otros vertebrados.
Shafer descubrió que esos cambios eran más evidentes a raíz de períodos de elevada extinción hace 145 millones y 66 millones de años. Las temperaturas se dispararon durante ambos eventos, y propone que al salir sólo en la oscuridad, los animales nocturnos evitaron picos diurnos potencialmente letales.
Una vez que terminaron los trastornos ambientales, las especies nocturnas pudieron explotar nichos ahora vacíos cambiando a la diurnaidad y diversificándose, como lo hicieron los mamíferos después de la desaparición de los dinosaurios. Entre los peces, esto finalmente restableció el equilibrio entre las especies nocturnas y diurnas, encontró el equipo.
Imagen: Reconstrucción ancestral del número de transiciones en comportamiento diurno/nocturno en peces óseos. a) Árbol filogenético con nodos y ramas coloreados por la historia evolutiva y el número de transiciones en el comportamiento diurno/nocturno. Los órdenes filogenéticos se indican mediante etiquetas alrededor del árbol.
Estudios anteriores habían sugerido que los primeros mamíferos eran nocturnos para evitar a los dinosaurios. Después que desaparecieron esos depredadores, los mamíferos pasaron a estar activos durante el día. Los anfibios y otros vertebrados terrestres también tendieron a ser nocturnos durante gran parte de su evolución, según otros estudios, pero se han vuelto diurnos cada vez más. El equipo de Shafer propone que para todos los vertebrados, la nocturnidad fue una ventaja de supervivencia durante las catástrofes.
Otros se mantienen cautelosos ante las afirmaciones. "La conclusión clave del estudio (que la nocturnidad confería una ventaja evolutiva) está respaldada por la evidencia, [pero] podría haber más de una razón para tal patrón de supervivencia", dice Maor.
Él y Hull señalan que cuando la Tierra se oscureció hace 66 millones de años, los depredadores diurnos no podían ver para atrapar alimento y las plantas murieron, condenando a los herbívoros. Muchos animales nocturnos se alimentan de detritos, que no desaparecieron tan rápidamente. La ventaja "podría deberse a la ecología alimentaria", más que a la nocturnidad per se, coincide Jonathan Payne, paleontólogo de la Universidad de Stanford.
Payne elogia cómo utilizaron los investigadores las relaciones entre especies vivas para deducir comportamientos de las extintas. Pero "no diría que estoy increíblemente convencido" de algunas de las conclusiones, afirma.
Aun así, Haijun Song, paleontólogo de la Universidad de Geociencias de China, cree que el esfuerzo de Shafer podría ofrecer una visión del futuro, mientras nuestro mundo enfrenta la agitación provocada por el cambio climático. "Este artículo ofrece una razonable predicción de que los animales nocturnos tendrán más probabilidades de sobrevivir".
La investigación se ha publicado en bioRXiv: Frequent transitions from night-to-day activity after mass extinctions
