Un estudio cuestiona la principal hipótesis evolutiva del origen de los vertebrados con mandíbulas

Un equipo de investigadores, dirigido por la Universidad de Bristol, ha revelado que nuestros antepasados más antiguos eran ecológicamente diversos, a pesar de carecer de mandíbulas y aletas emparejadas. Según este estudio, mucho antes de que evolucionaran fuera del agua, nuestros ancestros eran simples criaturas parecidas a peces, pero sin aletas ni barbillas, que sobrevivían filtrando los nutrientes de los sedimentos.

Durante mucho tiempo se les ha considerado como los bultos perezosos que pasaban la mayor parte de su vida descansando sobre o cerca del fondo del mar. La creencia general marcaba que todo cambió con la evolución de los vertebrados con mandíbulas cuyas aletas emparejadas los convertían en super nadadores y depredadores activos, llevando a sus parientes sin mandíbulas a la extinción.

Sin embargo, un nuevo estudio publicado en la revista Current Biology parece contradecir esta clásica historia evolutiva.

Investigadores de la Universidad de Bristol utilizaron simulaciones por ordenador para explorar cómo los avatares de nuestros ancestros extintos interactuaban con las corrientes de agua. Estos experimentos revelaron que los extraños picos y espinas que adornaban las cabezas de estos vertebrados sin mandíbulas eran en realidad adaptaciones hidrodinámicas, que generaban pasivamente sustentación de las corrientes de agua que fluían sobre el cuerpo. Las diferentes formas de la cabeza de las diferentes especies les permitieron adaptarse a diferentes posiciones, algunas altas, otras bajas, dentro del agua. Nuestros antepasados ya eran ecológicamente diversos, mucho antes de la evolución de sus parientes vertebrados con mandíbulas.

«La aplicación de la dinámica de fluidos computacional nos ha permitido estudiar el rendimiento de natación de los vertebrados antiguos«

El Dr. Humberto G. Ferrón, investigador postdoctoral de la Universidad de Bristol y uno de los coautores del artículo, comenta que «la evolución de las mandíbulas y las aletas se ha considerado clásicamente como parte de los inventos evolutivos clave que permitieron a los vertebrados diversificar sus estilos de vida. En este contexto, se asumió que los antepasados sin mandíbulas, caracterizados por la presencia de protectores para la cabeza pesados y rígidos, eran criaturas engorrosas parecidas a peces, que vivían en el fondo de los ríos y mares, con poca maniobrabilidad«.

La cuestión de cómo se ganaban la vida nuestros ancestros ha sido durante mucho tiempo un misterio porque no hay animales como ellos vivos hoy. Los ‘osteostracanos‘ (su nombre latino, que significa caparazones óseos) estaban fuertemente blindados, encerrados en huesos gruesos desde el hocico hasta la cola. Les faltaba un par de patas traseras y algunas no tenían ninguna; muchos poseían extrañas extensiones en forma de cuerno en la parte delantera de sus cabezas.

Ferrón y sus compañeros de investigación abordaron este problema utilizando técnicas de ingeniería computacional de última generación que simulan el comportamiento de los avatares fósiles en las corrientes de agua. El Dr. Imran Rahman, del Museo de Historia Natural de la Universidad de Oxford, afirma que «La aplicación de la dinámica de fluidos computacional nos ha permitido estudiar el rendimiento de natación de los vertebrados antiguos y aprender más sobre su posición en la historia evolutiva”.

«Las formas corporales de las diferentes especies se adaptan a diferentes entornos»

El Dr. Carlos Martínez Pérez, de la Universidad de Valencia (España), agregó que «nuestras simulaciones revelan que las diferentes especies de osteostracanos muestran eficiencias hidrodinámicas igualmente diferentes. Algunos de ellos se desempeñaron mejor al moverse cerca del fondo del mar o del lecho de un río, mientras que otros lo hicieron mejor al nadar libremente en el agua«.

El profesor Phil Donoghue, coautor de la Universidad de Bristol, concluye: «Las formas corporales de las diferentes especies se adaptan a diferentes entornos, revelando estilos de vida distintos entre estos grupos de vertebrados tempranos sin mandíbula”.

«Nuestros resultados cuestionan la opinión predominante de que estos grupos extintos de vertebrados sin mandíbulas estaban ecológicamente limitados, y revela que la principal hipótesis evolutiva del origen de los vertebrados con mandíbulas es más compleja de lo que se pensaba«.

Fuente: Current Biology.