Los científicos de la Universidades de Brístol, la Universitat Pompeu Fabra de Barcelona y el University College de Londres descubrieron que los tetrápodos tenían conexiones más complejas entre los huesos del cráneo que los peces al examinar cráneos fósiles de animales de la transición de un ambiente acuático a uno terrestre. Y estas modificaciones en la anatomía del cráneo obstaculizaron la evolución de los cráneos de tetrápodos en lugar de fomentar la variedad de vida en la tierra.
Los tetrápodos evolucionaron a partir de peces y fueron los primeros animales terrestres con extremidades y dedos, los antepasados de todo, desde los anfibios hasta los humanos.
Para comprender mejor cómo se alteraron los cráneos a medida que evolucionaron los tetrápodos, los científicos han cuantificado las anatomías de los huesos del cráneo en más de 100 criaturas existentes y extintas.
El autor principal, James Rawson, de la Facultad de Ciencias de la Tierra de Bristol, dijo: “Los cráneos de tetrápodos generalmente tienen menos huesos que sus ancestros peces, pero simplemente contar el número de huesos omite algunos datos importantes. Utilizamos una técnica llamada análisis de redes, donde se registra la disposición de los huesos del cráneo (qué huesos se conectan entre sí) además del número de huesos”.
El autor Dr. Borja Esteve-Altava, experto en esta técnica, dijo: “Tradicionalmente, la investigación en anatomía ha sido principalmente descriptiva o cualitativa. El análisis de redes proporciona un marco matemático sólido para cuantificar las relaciones anatómicas entre los huesos: un tipo de datos que a menudo se pasan por alto en la mayoría de los estudios sobre la evolución morfológica”.
Los científicos señalaron, "Los tetrápodos tenían menos huesos en el cráneo que los peces y hacían que la organización de sus cráneos fuera más compleja".
El señor Rawson añadió: “Puede parecer extraño, pero tener menos huesos significa que cada uno de esos huesos debe conectarse con más vecinos, lo que resulta en una disposición más compleja. Las ranas y salamandras modernas tenían los cráneos más complejos de todos los animales que estudiamos”.
Los cráneos de los primeros tetrápodos también se consolidaron en una sola unidad, mientras que sus ancestros, los peces, tenían cráneos formados por varias secciones distintas.
Al observar la variedad de anatomías de los huesos del cráneo a lo largo del tiempo, los científicos también descubrieron que el origen de los tetrápodos coincide con una caída en la variedad de disposiciones de los huesos del cráneo.
La profesora Emily Rayfield, autora principal del estudio, dijo: “Nos sorprendió descubrir que estos cambios en el cráneo parecían limitar la evolución de los tetrápodos, en lugar de promover la radiación a nuevos hábitats en la tierra. Creemos que la evolución de un cuello, eventos de extinción o un cuello de botella en el desarrollo del cráneo pueden ser los responsables”.
Sr. Rawson Concluido: “También vemos una caída similar en la variabilidad estructural de los huesos de las extremidades en los primeros tetrápodos, pero la caída en las extremidades ocurre 10 millones de años antes. Diferentes factores afectaban la evolución del cráneo y las extremidades en los primeros tetrápodos, y tenemos mucho más que aprender sobre este momento crucial de nuestra historia evolutiva”.
Referencia de la revista:
- James Rawson, el Dr. Borja Esteve-Altava, la Dra. Laura Porro, el Dr. Hugo Dutel y la profesora Emily Rayfield. La evolución craneal temprana de los tetrápodos se caracteriza por una mayor complejidad, restricción y una compensación de la evolución de las extremidades de las aletas. Science Advances. DOI: DOI: 10.1126/sciadv.adc8875
