Huesos y vida acuática: adaptaciones.

Una nueva mirada a la microanatomía e histología del Ictiosaurio de hueso largo: Implicaciones para su adaptación a la vida acuática

Introducción

Los Ictiosaurios representan uno de los grupos más exitosos de los reptiles marinos mesozoicos, como lo demuestra su distribución cosmopolita y su extenso registro fósil
Vivieron desde el Triásico temprano a principios del Cretácico superior, es decir, desde hace más de 245 hasta 90.000.000 años.
Estos se encuentran entre los primeros vertebrados que respiran aire y adaptados a un estilo de vida pelágica
Entre amniotas acuáticos existentes, sólo los cetáceos están altamente modificados para un estilo de vida pelágica como los Ictiosaurios
Aunque los Ictiosaurios son muy a menudo representados con forma de delfín o con forma de atún, muestran una gran variedad de morfologías que ilustran diversos grados ecológicos. Las formas más tempranas, mostrando un cuerpo largo y delgado con una cola recta y larga (cf. Utatsusaurus), fueron probablemente nadadores anguiliformes.  Por el contrario, la mayoría de las formas posteriores al triásico muestran un cuerpo rígido fusiforme con un bilobate vertical (como un pez) en un pedúnculo estrecho de la cola (cf. Stenopterygius) y son considerados como nadadores tuniformes, mientras que los taxones del  Triásico Medio (cf. Mixosaurus)  muestran un patrón intermedio. Varias morfologías intermedias adicionales entre estos dos "extremos" (con diferencias, por ejemplo en el tamaño corporal, la forma, la elongación y flexibilidad)  han sido ilustradas.
La organización microanatómica del hueso se basa principalmente en las limitaciones biomecánicas sufridas por los organismos. El análisis de las características microanatómicas de varios huesos largos de ictiosaurios debe proporcionarnos información sobre sus habilidades del aparato locomotor. Los datos relativos obtenidos microanatómicamente de los huesos del Ictiosaurio y de sus características histológicas han sido obtenidos sólo en unas pocas secciones de huesos largos, vértebras y costillas.

Figura 1.Dibujos esquemáticos que ilustran los tipos microanatómicos observados en húmeros ictiosaurio.

Basándose en los datos disponibles, actualmente se considera generalmente que los ictiosaurios muestran una estructura esponjosa “osteoporótica" en la parte interior del hueso, es decir que su estructura ósea interior se caracteriza por una pérdida de hueso, un patrón que se ejemplifica por los cetáceos existentes.
 Se debe señalar que esta declaración general se basa en el análisis de sólo unas pocas secciones y ha sido generalizada para todos los ictiosaurios.
A lo largo de este estudio se analizaron diversas hipótesis basadas en el análisis de material nuevo (y de las secciones analizadas anteriormente) que abarcaban varios taxones Ictiosaurio. Se discuten las variaciones histológicas y micro anatómicas observadas en los ictiosaurios, especialmente a lo largo de la diáfisis, pero también las peculiaridades de algunos taxones.
Nuestro estudio muestra que la sustancia esponjosa y cortical de los huesos primarios en todos los taxones ichthyosaurian muestreados es esponjosa de origen.

Figura 3. Secciones de los huesos largos de ictiosaurios.


La presencia de hueso fibrolamelar altamente vascularizado confirma las observaciones anteriores de Houssaye A. en “Bone histology of aquatic reptiles: what does it tell us about secondary adaptation to an aquatic life” que sugieren altas tasas de crecimiento en los ictiosaurios

Conclusiones 

Variaciones importantes se observan entre las distintas secciones de ictiosaurios. Los diferentes patrones no se correlacionan con la taxonomía (excepto quizás por Mixosaurus), tamaño de las especies, o la ontogenia pero parecen ilustrar esencialmente una fuerte variabilidad a lo largo de la diáfisis.
Dos tipos de patrones de remodelado se producen a lo largo de la diáfisis, caracterizados por la disminución de la masa ósea y  el aumento respectivamente, cosa que nunca ha sido descrita en un solo hueso antes. Este resultado plantea preguntas acerca de la definición de la especialización de la masa ósea: aumento de la misma y la osteoporosis, y en particular sobre la base de los procesos involucrados. Se sugiere que ninguna de estas especializaciones verdaderamente se produce en los huesos largos de ictiosaurios y revela la importancia de analizar la posible ocurrencia de variaciones en la organización microanatómica a lo largo de la diáfisis en otros nadadores activos, con el fin de ver si esta peculiaridad es específica de ictiosaurios o no.
Nuestro estudio muestra que los huesos primarios en todos los taxones ictiosaurios muestreados (con la posible excepción de Mixosaurus) es esponjoso en origen y que el crecimiento cíclico es un patrón común entre estos taxones.
El Hueso fibrolamelar altamente vascularizado está de acuerdo con los supuestos anteriores de altas tasas de crecimiento en los ictiosaurios.

Referencias

Alexandra Houssaye A New Look at Ichthyosaur Long Bone Microanatomy and Histology: Implications for Their Adaptation to an Aquatic Life

Houssaye A (2013) Bone histology of aquatic reptiles: what does it tell us about secondary adaptation to an aquatic life. Biol J Linn Soc

Sander MP (2000) Ichthyosauria: their diversity, distribution, and phylogeny. Paläont Z