miércoles, 7 de mayo de 2014

Nuevo fósil lleva a una reinterpretación del origen del viviparismo en los primeros reptiles completamente marinos.


Introducción

La interpretación tradicional es que el viviparismo en los reptiles que se adaptan a una vida totalmente acuática (como el ictiosaurio) surge como una adaptación a este nuevo estilo de vida, pues al perder la capacidad de desplazarse en tierra y no poder poner sus huevos en el mar necesitaban llevar a sus crías en el interior hasta que estas pudieran valerse por sí mismas. Al eliminar la necesidad de volver a tierra a poner huevos los reptiles podrían haberse adaptado a vidas oceánicas lejos de tierra adquiriendo formas cada vez mas pisciformes.

Sin embargo nuevos fósiles de especímenes del genero Chaohusaurus encontrados contradicen esta interpretación tradicional tal como queda reflejado en el artículo “Motani, R, Jiang D-y, Tintori A, Rieppel O, Chen G-b (2014) Terrestrial Origin of Viviparity in Mesozoic Marine Reptiles Indicated by Early Triassic Embryonic Fossils” del cual se deriva esta entrada.

El artículo se ha elaborado en base a tres especímenes extraídos en China ( Para más información sobre la localización y forma de los fósiles encontrados acudir al articulo. Los tres especímenes se han asignado al género Chaohusaurus, uno de los tres géneros de ictiopterigios basales antecesores de los verdaderos ictiosaurios.

Figura 1: Fósil de la madre con sus 3 crías. El negro indica la columna vertebral de la madre, el azul el pelvis y la aleta de la madre, el verde son las costillas de la madre. El naranja y amarillo son los embriones mientras que el rojo es el neonato.

Dos de los especímenes sirvieron sólo para la estimación del tamaño del tercer y más interesante de los especímenes ya que este estaba incompleto. El espécimen sobre el que en última instancia trata el artículo es una madre que presenta embriones y un neonato (Figura 1), los cuales desvelan, por primera vez, la estrategia reproductiva de Chaohusaurus, el reptil marino con el registro estratigráfico más antiguo de los tres géneros de ictiopterigios basales del Triásico inferior (Figura 2). 

Figura 2: Representa edad de  lo 3 grupos de ictiopterigios basales. La estrella representa la edad de los fósiles analizados por Montani, R et al. (2014)


Y lo más interesante de este hallazgo es que esta estrategia reproductiva podría indicar un origen terrestre y no marino, como siempre se ha supuesto, del viviparismo en los reptiles marinos de principios del Triásico, y de los ichthiosaurios especialmente.


Análisis y deducciones

Lo primero que se descartó fue el que se tratara de presas comidas por el espécimen grande. Se observo que cumplían las características fisiológicas de individuos juveniles del mismo genero que el individuo adulto, y que no presentaban muestra alguna de digestión. El espécimen materno presentaba 3 embriones, dos de ellos en el interior del cuerpo y uno en el exterior, uno de los interiores saliendo en parte del cuerpo de la madre (figura 3A).

Se debió de descartar también que el embrión que se encontraba a medio salir del cuerpo de la madre hubiera sido expulsado postmortem por los gases de la descomposición, ya que esto no permitiría asegurar que el animal estuviera dando a luz cuando murió. Sin embargo el hecho de que dos crías siguieran dentro de la madre orientadas hacia la salida, mientras que la otra estaba totalmente fuera, en la misma orientación, indica que la madre murió durante el parto (ver figura 3A y figura 1).

Una vez que se sabe que la madre estaba dando a luz es el momento para otras observaciones. Los tres embriones estaban orientados hacia la cola de la madre, las posibilidades de que los tres se hubieran orientado de esta manera por otras razones, como un problema al nacer, son ínfimas, lo que nos permite casi asegurar que esta era su posición durante la muerte y dada la ausencia de espacio suficiente para que los embriones giren dentro del cuerpo de la madre es muy posible que esta fuera la manera en que nacían, es decir,  con la cabeza primero. 

La posición de la cabeza apuntando a la cola durante el nacimiento es una característica que se asocia con los nacimientos en tierra en mamíferos, incluso se citan artículos donde se ha asociado esto con el alumbramiento en tierra en mamíferos (Gingerich et al. 2009), aunque se debe tener en cuenta que las diferencias entre mamíferos y reptiles no permiten una comparación directa. Sin embargo, en este caso el alumbramiento en tierra queda descartado pues la madre se encontraba en sedimentos marinos.

Aunque el alumbramiento con la cola primero es más habitual en los amniotas marinos, ya que respiran aire y así se previene el asfixiamiento, existen casos en los que la cabeza sale primero lo que demuestra que un alumbramiento con cabeza primero es posible en el agua aunque lleva a una mayor tasa de mortalidad infantil por asfixamiento.

El hecho de que este genero diera a luz con la cabeza primero indica que el desarrollo de el alumbramiento con la cola primero que se observa en los  ictiopterigios derivados fue una adaptación al mar. Sin embargo el viviparismo en si fue heredado probablemente de un antepasado terrestre en los que la cabeza primero es la norma.

Ademas hay que tener en cuenta que el origen terrestre del viviparismo se ha supuesto para numerosos grupos, desde los mosasaurios (Motani 2009) hasta serpientes marinas actuales o los escamosos( Blackburn, 2006) que han desarrollado el viviparismo 108 veces de las 141 que lo han hecho los vertebrados

Los reptiles marinos parecieron evolucionar muy rápido desde el final del Pérmico. Ocuparon nichos ecológicos de alta mar en muy poco tiempo. El viviparismo seria una ventaja en el mar lo que favorecería a un reptil vivíparo que ocupara este nicho.  .

Figura 3:  
A: Se trata de una reconstrucción basándose en los cuerpos de la madre y de otro de los fósiles utilizados para estimar el tamaño de esta. Se han representado los 3 embriones en las posiciones aproximadas que se les estima.
B: Reconstrucción de un embrión basándose en el embrión 2 (a medio salir del cuerpo) y el embrión 3 (el neonato), las partes en gris son partes que faltan.
C: Un ictiopterigio del genero Stenopterygius derivado del genero  Chaohusaurus dando a luz con la cola primero.

 Conclusiones

Los autores acaban concluyendo que no existe ninguna prueba de que el viviparismo en los reptiles marinos del Triásico fuera una adaptación al mar, además, en otros amniotas marinos (cetáceos o mosasaurios) este se ha demostrado una característica heredada de antepasados terrestres.

Cierto es que el viviparismo más antiguo registrado en reptiles terrestres solo data de hace 128 millones de años frente a los 280 millones del viviparismo en reptiles marinos más antiguo que se conoce (en peces data de 380 ma pero no nos afecta en este caso ya que los amniotas evolucionaron en tierra). Sin embargo esto puede tener que ver con la mala conservación de los vertebrados pequeños en tierra lo que introduce un sesgo en el tamaño, por lo tanto, se podría suponer que el viviparismo era ya normal en los reptiles terrestres antes de la extinción del Pérmico.

Seria lógico, nos dicen los autores, cambiar la concepción tradicional y establecer que el viviparismo es heredado de un antepasado terrestre hasta que se encuentren pruebas de lo contrario, ya que no existen pruebas en el registro fósil que indiquen un desarrollo en mar, mientras que si que existe más de un caso de herencia del viviarismo de un antepasado terrestre en otros grupos.

Reflexiones

La paleontología trabaja sobre un material fragmentario y sesgado por la conservación de los fosiles y por los yacimientos que se han muestreado. Los paleontólogos deben luchar siempre contra estos sesgos inevitables que existen en el registro fósil, reduciendo su efecto. Las teorías que se emiten en textos científicos como el que se ha tratado en esta entrada se basan en evidencias, pero como se ve no están totalmente libres de posibles errores y muchas veces una interpretación u otra depende del humano que esta detrás del estudio.

Es normal y sano ver constantemente como esta ciencia se revisa a si misma buscando siempre el mayor grado de veracidad posible, aun enfrentando posturas, con el objetivo ultimo (e inalcanzable) de llegar a comprender de manera completa los procesos que han dado lugar a la vida y su evolución.



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