Érase una vez y ¿Será alguna vez?

Mis tres publicaciones en este blog tienen varios puntos en común; en primer lugar, en todas he trabajado sobre artículos, que, de una u otra forma comprendían a los reptiles marinos; pasados y actuales. En segundo lugar, dos de ellas  ( "Las tortugas comparten su caparazón" y "El papel de los depredadores en la recuperación triásica") abordan el tema de la recuperación triásica (Triassic Recovery) de una forma más o menos desarrollada, pero con unas conclusiones similares: no fueron necesarios 8 millones de años tras la gran extinción del Pérmico,como se suponía anteriormente, para que la Tierra contara con unas redes tróficas lo suficientemente completas para incluir grandes depredadores.
Y el tercer y último tema, que personalmente es el que me produce mayor interés es el de la evolución convergente. En "Las tortugas comparten su caparazón", y más notoriamente en "Melanismo convergente en reptiles marinos" constituye la piedra angular de las publicaciones e incluso en "El papel de los depredadores en la recuperación triásica" aparece de forma subrepticia de la pata de una familia de anfibios (Trematosauridae), cuya estructura anatómica era similar a la de los cocodrilos modernos, particularmente a la de los gaviales en el caso de la subfamilia Lonchorhynchinae (debido a su estrechas y alargadas mandíbulas) y cuyos hábitos de alimentación piscívora se pueden inferir similares.

No soy el único que se siente atraído por la evolución convergente y por los reptiles marinos, Santiago Casanova, eminente escritor en este blog también trata estos temas en sus entradas.

Me gustaría hacer un inciso para presentar al anfibio de mayor tamaño conocido hasta la fecha, si bien no es un trematosáurido si pertenece al mismo orden y presenta una morfología similar.
Cuando oímos la palabra anfibio nos vienen a la cabeza imágenes de ranas o salamandras que cabrían sin ningún problema en la palma de nuestra mano, así que, cuando descubrí la existencia de un anfibio prehistórico de 9 metros de longitud, como mínimo, me causó impresión.
Creo que la existencia de un anfibio de ese tamaño no sólo es interesante desde el punto de vista científico, sino también del social, posee un poder de unificar a la gente no debe ser ignorado. Mientras que la imagen de los primeros evocaría pensamientos enfrentados en la mayoría de grupos humanos, tómese como ejemplo los escritores de este blog; por un lado estaría el bando de "que monada" y en el otro el de "que asco". Prionosuchus plummeri realizaría a la perfección su tarea de pastor y uniría a todo el rebaño bajo un mismo lema:"que miedo"

Imágenes representando el aspecto y tamaño de Prionosuchus plummeri, la inferior realizada por el paleoartista Christopher Chávez.

Pero ¿qué es evolución convergente?. De la forma más simplificada posible se definiría como el proceso evolutivo a partir del cual dos o más organismos filogenéticamente separados han originado estructuras similares. Esto significa que si para determinado tipo de adaptación (ej: alimentarse de peces), es útil determinada característica (mandíbulas alargadas y estrechas y dientes largos y puntiagudos) es probable que dos especies que evolucionan por caminos distintos la desarrollen al adaptarse al mismo factor.
El ejemplo más común de evolución convergente es el de las alas de los vertebrados y los invertebrados, que constituyen una analogía: tienen un origen evolutivo distinto pero desarrolladas por presiones selectivas equivalentes.

A raíz de ésto me surge una pregunta, teniendo en cuenta que el desarrollo de estructuras está limitado por el acervo genético ¿hasta que punto los organismos pueden generar estructuras tan ajenas a su condición  que parezcan sacadas de un libro de ciencia ficción, simplemente porque sean útiles? Parto de dos sistemas de locomoción acuática: la propulsión a chorro y las aletas. La primera podríamos decir que es propia de cefalópodos como los calamares, la segunda se la podemos atribuir a vertebrados como peces y tetrápodos.
Pues bien, hay especies de cefalópodos con desarrollo de aletas en mayor o manor medida, desde la prolongación del manto de las sepias a las aletas más propiamente dichas de un género de pulpos (Grimpoteuthis) llamados "pulpos dumbo". Aquí veréis por qué:

Pulpo dumbo

Ahora estaréis esperando con ansiedad la contraparte: ¡cetáceos con propulsión a chorro!
Bueno, pues de eso no tenemos (aún) pero si existieran podrían ser algo parecido a ésto:

Visionarias ilustraciones de cardiocetos de mar16cris.

Esta imagen forma parte de un proyecto imaginativo (digno de admiración) de concepción de un mundo diferente poblado por criaturas con adaptaciones diferentes, todas ellas con su lógica físico-biológica que encontraréis en su blog. Esta idea está basada en un libro publicado por Douglas Dixon en 1981: Afer Man: A Zoology of the Future. En él imagina cómo evolucionarán los seres vivos actuales en 50 millones de años y qué adaptaciones podrían desarrollar; futuras "liebres" que galopan como gamos, monos nadadores o descendientes de babuinos que cumplen los papeles de superdepredadores en su ecosistema son sólo unos ejemplos. Podéis encontrar más información sobre su obra en el mismo blog de mar16cris.

De Dixon me quedaré con una imagen en particular que mi compañero David David, publicador de prestigio en el blog y amante de los Sphenisciformes sabrá apreciar como ningún otro:

Los pinguinos, tras derrotar a los cetáceos en una encarnizada lucha de 50 millones de años les quitaron todo: sus mujeres, sus mares y hasta sus nichos ecológicos.

¿El futuro deparará especies tan estrambóticas como las imaginadas en éstas obras?. Nadie lo puede saber, tan sólo se puede elucubrar al respecto. De lo que si estamos seguros es de que los seres vivos están en contínua evolución, cambiando constantemente para adaptarse a las condiciones inconstantes de este planeta (y puede que de otros). Pero en su pugna por la supervivencia se ha desarrollado una especie que puede provocar cambios drásticos en el planeta, cambios, que si bien no destruirían la Tierra como tal si acabarían con sus pequeños habitantes, cambios que aún es posible evitar y que de lo contrarío afectarían a la contingencia de todos estos maravillosos seres. Si el Homo sapiens no toma conciencia de su entorno puede que nunca lleguen a existir ballenas con propulsión a chorro, ni pinguinos filtradores, incluso podrían desaparecer los pequeños pulpos dumbo. Por primera vez en la historia de la Tierra una especie alberga tanto poder sobre las demás y como decía Stan Lee "un gran poder conlleva una gran responsabilidad".

Referencias y enlaces de interés:
http://es.wikipedia.org/wiki/Homolog%C3%ADa_(biolog%C3%ADa) (enlace de wikipedia de homología biológica)
http://antroporama.net/evolucion-convergente-el-pez-con-dentadura-humana/ (curioso pez con una dentadura parecida a la nuestra)
http://mar16cris.wordpress.com/ (blog de mar16cris)
http://loscefalopodos.blogspot.com.es/2009/05/locomocion-son-los-moluscos-que.html (sistemas de propulsión de los cefalópodos)

Las tortugas comparten su caparazón

Parahupehsuchus longus es una nueva especie de reptil marino del Triásico Inferior encontrado en Yuan'an, China, en la provincia de Hubei. Es único entre los vertebrados por poseer un tubo de hueso de unos 50 cm de largo y con una profundidad de 6,5 cm que rodea todo el cuerpo comprimiendo las costillas y la gastralia. Además tiene características anatómicas similares a una tortuga: costillas expandidas sin espacio intercostal, apófisis transversas muy cortas y un sobrecrecimiento dorsal de la espina neural.

Ésta estructura ósea no es un caparazón propiamente dicho ya que no forma una concha externa. Si bien protege los órganos internos, expone los músculos epaxial, pectoral y pélvico.  Ha sido interpretada como una medida de protección contra depredadores, sugiriendo que ya había predación sobre los tetrápodos marinos en los inicios del Triásico . Hay registro de al menos un Sauropterygio que es suficientemente grande como para alimentarse de Parahupehsuchus longus así como de otras seis especies de tetrápodos marinos con diferentes grados de protección corporal encontrados en la misma localización. La presencia de predadores relativamente grandes en las faunas del Triásico temprano sugiere que la recuperación de la biodiversidad tras la extinción del Pérmico pudo haber sido más rápida de lo que tradicionalmente se ha pensado.

Imagen 1. Reconstrucción de Parahupehsuchus longus realizada por Eloy Manzanero Criado

Pese a las ventajas defensivas que aporta, este tubo supondría dos limitaciones en el animal, la primera recaería sobre la motricidad, debido a su falta de flexibilidad. Parahupehsuchus longus desarrolló una larga cola que le permitiera impulsar su cuerpo de una forma similar a la de los cocodrilos actuales mientras usaba sus aletas con movimientos más limitados para controlar su dirección. El segundo sería el de la respiración, el tubo anula la posibilidad de expandir los pulmones para captar aire con ese método. Su forma de ventilar podría ser usando el diafragma a la vez que producía movimientos viscerales gracias al pistón hepático. Este sistema fue usado por muchas especies de dinosaurios y lo usan actualmente los cocodrilos, pero de forma complementaria y secundaria al desplazamiento de la gastralia.

Figura 1. HIpótesis de las relaciones filogenéticas de Hupehsuchia

Parahupehsuchus longus ha sido clasificado en el orden Hupehsuchia, un enigmático grupo de reptiles marinos endémico de la provincia de Hubei en el Triásico Inferior, que contiene tres géneros incluyendo este último. Nanchangosaurus, Hupehsuchus y Parahupehsuchus.

Imagen 2. Arriba, holotipo de Parahupehsuchus longus (WGSC26005).
Abajo, un espécimen de Hupehsuchus nanchangensis (WGSC26004) 

Imagen 3. La Tortuga Artificial 

Es increíble como la evolución convergente produce similitudes entre organismos relativamente dispares entre si, provocando que estos tetrápodos marinos parezcan una quimera entre un ichthyopterygio y una tortuga.

Esta idea trajo a mi mente el recuerdo de un personaje de Las aventuras de Alicia en el país de las maravillas, la Tortuga Artificial, representada como una tortuga con cabeza, patas posteriores y cola de vaca.

Puede que el aspecto que tuviera en vida no fuera tan similar al de una tortuga como creí inicialmente, pero me quiero quedar con la comparación y con la idea de la tortuga artificial de Lewis Carroll como una muestra más de que estamos en contínuo descubrimiento de lo que la naturaleza produce y ha producido y, a veces, lo que podría parecer únicamente producto de la imaginación puede estar presente en la realidad a la espera de ser descubierto.

Palabras clave: Parahupehsuchus longus, Hupehsuchia, caparazón, tubo óseo, evolución convergente, tetrápodo marino, Triásico, Triasic Recovery, reptil marino.

Artículo en el que me baso:
A Carapace-Like Bony ‘Body Tube’ in an Early Triassic Marine Reptile and the Onset of Marine Tetrapod Predation

Xiao-hong Chen, Ryosuke Motani, [...], and Olivier Rieppel

Referencias

• Ruben JA, Jones TD, Geist NR, Hillenius WJ (1997) Lung structure and ventilation in theropod dinosaurs and early birds. Science 278: 1267–1270.

•  Munns SL, Owerkowicz T, Andrewartha SJ, Frappell PB (2012) The accessory role of the diaphragmaticus muscle in lung ventilation in the estuarine crocodile Crocodylus porosus. Journal of Experimental Biology 215: 845–852. [PubMed]

•  Schachner ER, Farmer CG, McDonald AT, Dodson P (2011) Evolution of the Dinosauriform Respiratory Apparatus: New Evidence from the Postcranial Axial Skeleton. Anatomical Record-Advances in Integrative Anatomy and Evolutionary Biology 294: 1532–1547. [PubMed]

• Alice's Adventures in Wonderland by Lewis Carroll (1865)