En una de ellas, pasaron de ser terrestres a ser totalmente acuáticas en solo ocho millones de años
Un nuevo estudio dirigido por la Dra. Ellen Coombs, quien estudió su Ph.D. en el Museo de Historia Natural y el University College London, ha revelado por primera vez que la diversidad que vemos en los cráneos de ballenas (Cetacea) se logró a través de tres períodos clave de rápida evolución.
El estudio reunió el conjunto de datos de escaneo 3D más amplio jamás realizado para cráneos de Cetacea que abarcan 88 especies vivas (que representan el 95% de las especies de cetáceos existentes) y 113 especies fósiles y cubren 50 millones de años de evolución.
Las ballenas tienen una fascinante historia evolutiva, pasando de ser terrestres a ser totalmente acuáticas en solo ocho millones de años. Los especímenes están bien documentados históricamente porque sus cuerpos se conservan fácilmente en los sedimentos oceánicos y su gran tamaño ha hecho que sea mucho más fácil encontrarlos y recuperarlos para su estudio.
La Dra. Ellen Coombs dice: "Hemos recopilado el conjunto de datos craneales de ballenas más extenso que existe en el planeta. Nuestros datos provienen tanto de especímenes de especies vivas como de ballenas fosilizadas, 32 de las cuales se encuentran en las colecciones del Museo de Historia Natural".
"De hecho, los datos utilizados para la especie de ballena y animal más grande que jamás haya existido: la ballena azul, provienen del preciado esqueleto de ballena azul del Museo Hope que cuelga en Hintze Hall".
"Debido a que el cráneo capta muchos de los cambios más extremos en la alimentación, la respiración y las estructuras sensoriales, es ideal para comprender estos rápidos y radicales cambios, pero ningún estudio previo ha reconstruido la evolución del cráneo de los cetáceos a través de toda la amplitud de su diversidad viva y extinta".
Imagen: Morfoespacio craneal de cetáceos que muestra las formas estimadas del cráneo para los extremos positivo y negativo
La investigación recientemente publicada reveló que ha habido tres rápidos estallidos de evolución de ballenas, el primero hace 47,8–42 millones de años. Fue entonces cuando las antiguas ballenas conocidas como Archaeocetos se lanzaron al agua por primera vez y mostraron rápidos cambios en la morfología de su cráneo, posiblemente debido a la falta de competencia que resultó en cambios que permitirían a las especies aprovechar los abundantes recursos alimentarios.
La Dra. Coombs comenta: "Dentro de ocho millones de años, los ancestros de las ballenas pasan de ser completamente terrestres, como el peludo Pakicetus de cuatro patas que vivía alrededor del borde del mar de Tethys, a ser completamente acuáticos. Esto es súper rápido en términos evolutivos".
La segunda ola de diversificación llegó hace 39 millones de años cuando vimos la divergencia de las ballenas dentadas, Odontoceti, y las ballenas barbadas, Mysticeti. Los odontocetos experimentaron drásticos cambios en las regiones nasal y facial del cráneo para permitir una ecolocalización más especializada, mientras que el cráneo de los misticetos se adaptó para permitir la alimentación masiva de presas más pequeñas.
Finalmente, hace 18-10 millones de años vemos una evolución craneal altamente especializada, especialmente en especies como el cachalote. El refinamiento de la ecolocalización ha significado que estas ballenas dentadas ya no necesitan ver a sus presas y pueden sumergirse más profundo y convertirse en alimentadores más especializados.
Imagen: Tasas específicas de rama de evolución craneal para cetáceos
El estudio también reveló que, a lo largo de su historia, los misticetos parecen evolucionar a un ritmo más lento que los odontocetos. Parece que los misticetos lograron una morfología óptima para la alimentación por filtración y sus cráneos no han tenido que cambiar mucho, excepto en tamaño, desde entonces.
La Dra. Coombs agrega: "Algo de lo que estamos realmente orgullosos de este estudio es la distribución de las muestras incluidas. Para este estudio, hicimos un esfuerzo por incluir importantes especímenes del hemisferio sur, incluidos Perú y Nueva Zelanda. De esta manera, esperábamos dar una visión precisa de la evolución de un grupo que realmente ha conquistado el mundo".
Se espera que el trabajo futuro pueda utilizar estos hallazgos mientras se estudian los cambios ambientales para comprender completamente la evolución de las ballenas y predecir y proteger contra los cambios que pueden poner en peligro a estas increíbles criaturas.
El estudio "The tempo of cetacean cranial evolution" se publica en Current Biology.
