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CIENCIA Y TECNOLOGíA

25 de mayo de 2023

Primos lejanos separados por un océano

Por: Carlos Rodriguez

Un equipo científico internacional del que participaron investigadores del CONICET analizó cómo evolucionaron los marsupiales australianos y los americanos. El estudio fue publicado en la revista Nature Communications.

Los marsupiales son un grupo muy especial de mamíferos, y esa especialidad tiene que ver con cómo funciona la reproducción: las hembras no desarrollan una placenta, por lo cual, después de nacer y en un estado muy prematuro, las crías completan su desarrollo de manera extrauterina, con frecuencia (pero no siempre) en una bolsa externa llamada marsupio. Ejemplos de este grupo son los canguros, los koalas, los lobos y los diablos de Tasmania, y más de 100 especies de zarigüeyas americanas. Este grupo de animales es el objeto de estudio de un equipo del CONICET en la Unidad Ejecutora Lillo (UEL, CONICET-Fundación Miguel Lillo), del que forman parte los investigadores David Flores, Fernando Abdala y Norberto Giannini. Ellos tres integraron un equipo científico internacional, con colegas australianos y canadienses, que estudió cómo evolucionaron los marsupiales en América y Australia. El trabajo fue recientemente publicado por la revista Nature Communications.

El estudio da cuenta de que la evolución de los marsupiales existentes siguió una vía alométrica de desarrollo diferente. En otras palabras, han crecido y cambiado de forma diferente, y eso explica la diversidad ecomorfológica actual del grupo (es decir, las diferencias en su forma, en su tamaño y en su estructura), que les permite adaptarse a sus respectivos ambientes y realizar funciones específicas.

“Hemos desarrollado la base de datos de estadios de desarrollo de marsupiales más completa que existe hasta el momento; logramos secuencias de desarrollo de 62 especies (con muestras de estadios ontogenéticos sucesivos), lo que representa todos los grupos vivientes de marsupiales, tanto americanos como australásicos”, resalta Flores.

La diversificación, en concreto, significa que algunos marsupiales desarrollaron patas traseras largas y fuertes, que les permiten saltar y correr rápido, mientras que otros tienen patas delgadas y ágiles para escalar árboles y ramas, explica Flores. De acuerdo con el investigador, algo semejante sucede en los cráneos: desarrollaron morfologías y denticiones afines con sus distintas tendencias alimenticias: omnívoras (comen de todo), animalívoras (sólo comen animales), y herbívoras estrictas. “Estas diferencias en la forma y en la estructura les permitieron adaptarse a su entorno, y encontrar alimento y refugio de manera sumamente efectiva, aunque en la actualidad sólo sobrevivan en América y Australasia (Australia y Melanesia)”, agrega.

 

Diferentes, pero no tanto

“Analizando los datos descubrimos que las trayectorias de crecimiento de los grupos de marsupiales americanos y los australianos son diferentes, incluyendo linajes que se separaron hace más de 65 millones de años, pero que siguieron un patrón evolutivo similar y en parte convergente en los respectivos gremios carnívoros (principalmente) y herbívoros”, destaca el investigador y cuenta la importancia de establecer los lazos filogenéticos.

“La filogenia es la rama de la biología que se encarga de estudiar el origen y evolución de las especies, y en un trabajo publicado recientemente en un libro de la editorial Springer Nature pudimos evaluar la evolución del crecimiento del cráneo, a partir de lo que conocemos de la filogenia de los marsupiales vivientes, que por suerte es bastante –explica-. Eso nos permitió hipotetizar y discutir los patrones de crecimiento de los ancestros de los grupos actuales que sobreviven en ambos continentes, tanto de los que divergieron desde hace más de 65 millones de años, hasta los procedentes de procesos de diversificación más recientes en cada región”.

A partir de allí –cuenta- demostraron y cuantificaron la estructura filogenética del crecimiento del cráneo de los marsupiales. “Y el nuevo trabajo publicado en Nature Communications con los colegas de Australia y de Canadá demuestra además que las diversificaciones de los patrones de crecimiento son relativamente limitados en los marsupiales vivientes, y que esa diversidad de modos de crecer no necesariamente acompaña la diversidad morfológica, mucho más alta y especializada en la fauna de marsupiales australásicos. Por otra parte, como los marsupiales se reproducen y crían de manera diferente (gestaciones cortas y lactancias largas), están sujetos a restricciones evolutivas significativas porque obviamente necesitan desarrollar tempranamente la región oral.

Las razones de los cambios

La historia biogeográfica de los marsupiales es compleja. Se conocen fósiles de todos los continentes y actualmente sobreviven en una gran diversidad de hábitats en las Américas y en Australasia. La diversidad de fósiles de las Américas durante la llamada Edad de los Mamíferos (Cenozoico) es realmente grande, quizás igual o mayor que la fauna actual de Australasia.

“Esos fósiles muestran una diversidad morfológica increíble: incluye grandes carnívoros (Borhyaena), marsupiales con colmillos de sable (Thylacosmilus) y criaturas parecidas a canguros que caminaban en dos patas (Argyrolagus). Todos ellos convivieron con los antepasados de nuestras comadrejas actuales”, cuenta entusiasmado Flores, y agrega que esa diversidad se debe a que tanto en América como en Australia hubo varios eventos de dispersión en diferentes direcciones, en los que se utilizó la Antártida como un puente para cruzar. Pero, además, los marsupiales sufrieron cambios en sus hogares, causados por los movimientos de la Tierra y los cambios en el clima, lo que hizo que algunos se extinguieran y otros evolucionaran. “Por ejemplo, sorprendentemente, nuestro monito de monte (Dromiciops gliroides), que vive en la Patagonia, está más relacionado con los animales australianos que con los americanos”, señala el investigador.

Las formas más antiguas de los marsupiales de América, los de antes de que los grandes dinosaurios se extinguieran, tienen una apariencia de cráneo y dentición muy parecida a los marsupiales actuales. “Como si se mantuviera un diseño morfológico que también se ve en los carnívoros australianos e incluso en algunos carnívoros placentarios; es decir, fue un modelo de diseño muy exitoso que ha sobrevivido desde el origen de los mamíferos”, señala.

El período de aislamiento de Sudamérica y su posterior separación de Antártida, sumados a la formación del istmo de Panamá, incidieron en los marsupiales. Por un lado, hubo una explosión de cambios adaptativos y se llenaron nichos ecológicos con marsupiales diferentes. Pero también se produjo una cantidad enorme de extinciones, y muchos marsupiales fueron reemplazados por mamíferos placentarios en varios roles ecológicos. Además, la corriente circumpolar – la corriente oceánica que rodea completamente la Antártida, y que influye en el clima, en la circulación oceánica global y en la productividad biológica de la región, entre otros factores hizo que Sudamérica se volviera más árida.

Por su parte, Australia estuvo aislada mucho más tiempo y desarrolló su propia fauna; y en su caso fueron los marsupiales los que ocuparon los roles ecológicos principales. Muchos de estos roles tienen sus “homólogos ecológicos” en la diversidad de mamíferos placentarios, por ejemplo, lobos de Tasmania con cánidos, diablos de Tasmania con hienas, lemures con falangéridos o comadrejas lanosas, etc. Asimismo, la gran diversidad de ambientes a lo largo de la historia geológica de Australia contribuyó que se desarrollaran formas extremas que ya no existen, como canguros gigantes con hocico corto, o marsupiales que empezaron siendo herbívoros y terminaron siendo hiper-carnívoros.

Muchos cambios, es cierto; sin embargo, lo que el trabajo demuestra es una particular similitud funcional y anatómica entre la morfología actual de los marsupiales y la de grupos separados desde hace millones de años. Eso indica que la evolución no siguió muchos caminos diferentes para llegar a la complejidad. La clave –según el tabajo- es esta: casi todos los cambios tuvieron que ver con su alimentación y con su función en el ecosistema.

 

Referencias bibliográficas:

Wilson, L.A.B., López-Aguirre, C., Archer, M., Hans, S.J., Flores, D.A., Abdala, F., Giannini, N. (2023). Patterns of ontogenetic evolution across extant marsupials reflect different allometric pathways to ecomorphological diversity. Nature Communications 14, 2689. https://doi.org/10.1038/s4)1467-023-38365-0

Flores, D.A., Abdala, F., Giannini, N.P. (2022). Postweaning Skull Growth in Living American and Australasian Marsupials: Allometry and Evolution. In: Cáceres, N.C., Dickman, C.R. (eds) American and Australasian Marsupials. Springer Nature, Cham, Switzerland . https://doi.org/10.1007/978-3-030-88800-8_6-1

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