Análisis mediante tomografía computarizada de rayos X y reconstrucciones 3D
Un equipo de investigación internacional dirigido por Faviel A. López-Romero del Departamento de Paleontología de la Universidad de Viena investigó cómo ha cambiado la forma de la mandíbula de los tiburones a lo largo de la evolución.
Concluyen que en las especies de tiburón más extendidas, las mandíbulas muestran una variación de forma relativamente pequeña durante millones de años; la mayoría de las mandíbulas variables se encontraron para tiburones de aguas profundas.
Uno de los rasgos más destacados de los tiburones es la forma de sus mandíbulas inferiores, que también tienen impresionantes dientes. Con sus mandíbulas, los tiburones pueden alimentarse de una amplia variedad de presas, lo que también los ubica entre los principales depredadores del océano.
El amplio espectro de presas también se refleja en las correspondientes adaptaciones que los tiburones han desarrollado a lo largo de su historia evolutiva. Todas estas adaptaciones les permiten extenderse a prácticamente todos los hábitats marinos, y algunas especies incluso se aventuran en el agua dulce.
Un equipo de investigación internacional y multidisciplinario ha investigado cómo cambió la forma de las mandíbulas de los tiburones durante su evolución. Los resultados ilustran la importancia de la presa, el nivel en las redes marinas y el hábitat en relación con la diversidad de formas de mandíbula entre las especies de tiburones. Esto también ayuda a descubrir las causas evolutivas de las diferencias en la morfología de la mandíbula relacionadas con los hábitats.
Los tiburones de hoy tienen una larga historia evolutiva con algunos taxones que se pueden rastrear hasta hace 180 millones de años. Durante todo este tiempo han sido un componente clave en la fauna del reino marino y sus redes tróficas, ocupando principalmente posiciones tróficas superiores como meso y depredadores superiores. Al mismo tiempo, los tiburones adoptaron muchos estilos y formas de vida, como habitantes del fondo, nadadores rápidos en mar abierto e incluso algunas de las especies más pequeñas de las profundidades marinas.
Para estudiar la posible relación entre la morfología de la mandíbula y el estilo de vida de los tiburones, se realizó un análisis cuantitativo utilizando tomografías computarizadas de rayos X de las mandíbulas de 90 especies de tiburones y preparando reconstrucciones en 3D para estimar cómo evolucionó a lo largo del tiempo la forma de la mandíbula de los tiburones.
Imagen: Las morfologías de las mandíbulas de las diferentes especies de tiburones investigadas en el estudio. © Faviel Alejandro López Romero
Los resultados indican sorprendentemente que entre grupos muy ricos en especies, como los tiburones réquiem, las mandíbulas muestran pocas variaciones de forma. Esto es interesante ya que los tiburones réquiem son uno de los grupos de tiburones más ampliamente distribuidos. Otro hallazgo interesante es que la mayoría de las mandíbulas variables se encontraron entre las especies que viven en las profundidades del mar.
"Aunque los tiburones de las profundidades marinas no están tan ampliamente representados en los datos como los tiburones de arrecife, muestran las formas más dispares observadas en nuestro análisis", explica el primer autor López-Romero.
Entre muchas adaptaciones, los tiburones que habitan las profundidades marinas exhiben, además de la bioluminiscencia, diversas estrategias de alimentación que van desde sacar grandes trozos de las ballenas hasta alimentarse de huevos o cefalópodos. Para la mayoría de las especies que se encuentran en los arrecifes y los grandes depredadores superiores en mar abierto, las opciones parecen más limitadas, por lo que la mayoría se alimenta principalmente de peces e incluso de otras especies de tiburones.
"Por supuesto, muchos tiburones en estos entornos se alimentan de una gran variedad de presas y solo unos pocos se han adaptado a una presa única y específica, como el tiburón cabeza de bonete, Sphyrna tiburo, que se alimenta casi por completo de cangrejos de caparazón duro, mientras que los camarones y los peces solo se capturan ocasionalmente", afirma Jürgen Kriwet de la Universidad de Viena, quien participó en este estudio.
Al estudiar la evolución de la forma de la mandíbula, también fue posible reconstruir los cambios evolutivos en la forma de la mandíbula a lo largo del tiempo.
"Se produjeron cambios notables en los tiburones alfombra, durmiente y mielga. Estos cambios probablemente fueron concomitantes con la clara distribución de estos tiburones en arrecifes y aguas profundas, lo que los distingue notablemente morfológicamente de otras especies con mandíbulas más grandes como las que se ven en los depredadores superiores en mar abierto", concluye López-Romero.
Los resultados de este estudio fueron publicados en la revista Communications Biology: Shark mandible evolution reveals patterns of trophic and habitat-mediated diversification
