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Primero evoluciona la cabeza

Área: Paleontología — jueves, 12 de enero de 2012

Primero se producen los cambios evolutivos sobre la cabeza y luego sobre el resto del cuerpo. Al menos así se desprende de dos periodos de diversificación en peces después de dos grandes extinciones.

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La evolución de la vida en la Tierra es un hecho histórico, irrepetible por siempre y para siempre. Esta historia, siempre sujeta a la contingencia, ha experimentado extinciones masivas y explosiones en diversidad.
Estas explosiones de biodiversidad se han dado de vez en cuando y en ellas grupos de especies experimentaron radiaciones en las que se ensayaron gran diversidad de tamaños y formas. Ahora se han analizado en detalle dos de esas radiaciones adaptativas que quedaron reflejadas en el registro fósil. Según la conclusiones del estudio, lo que primero sufrió el cambio fue la cabeza y luego vino todo lo demás.
Lauren Sallan y Matt Friedman, de las universidades de Chicago y Oxford respectivamente, analizaron el registro fósil en dos momentos distintos de la historia biológica. En concreto analizaron más de 1000 especies documentadas de peces del registro fósil que aparecieron después de dos grandes extinciones.
Posteriormente a una gran extinción queda poca diversidad biológica, pero al cabo de un tiempo se produce una radiación en diversidad gracias a que la mayoría de los nichos ecológicos están vacíos.
Estos investigadores encontraron que en estos dos casos primero se diversificaron las cabezas, produciéndose distintas formas y tamaños, antes de que lo hiciera el cuerpo. Este resultado contradice modelos previos de radiación adaptativa y sugiere que la presión adaptativa sobre los hábitos alimenticios es el motor inicial de la diversificación.
Usaron el método de morfometría geométrica para cuantificar las diferencias en distintos rasgos anatómicos como la posición de las aletas, posición y forma de la mandíbula, etc. Según los resultados obtenidos en ambos casos se dio una diversificación en los rasgos del cráneo previa a la diversificación del cuerpo.
Se dieron cuenta que primero aparecen cabezas raras con mandíbulas fuertes o dientes en grandes mandíbulas, pero pegadas al mismo tipo de cuerpo. Parece que los recursos, los alimentos y la dieta son los factores más importantes en los estadios iniciales. Es similar al caso de los pinzones de Darwin de las Galápagos, en los que la forma del pico determina sus hábitos alimenticios, mientras que la forma del resto del cuerpo es similar.
Los biólogos evolutivos proponen principalmente dos modelos acerca de cómo funciona la radiación adaptativa. En uno de ellos se propone un estallido único de divergencia seguido de un largo periodo de relativa estabilidad. En otro modelo (modelo general vertebrado) se introduce la idea de que el hábitat dirige los cambios en el cuerpo y esto precede la diversificación de los distintos tipos de cabezas. Pero estos modelos no habían sido sometidos a prueba con datos ricos del registro fósil hasta ahora.
Las radiaciones de grupos de peces en el registro fósil estudiadas se produjeron después de la extinción de Hangenberg, hace 360 millones de años, y después del Cretácico, hace 65 millones de años.
Como el efecto se da en dos casos muy separados en el tiempo los autores concluyen que este patrón de aparición previa de la radiación de la cabeza debe ser universal y que debe estar relacionada con los hábitos de alimentación que deben ser más importantes que los usos del hábitat a la hora de producir diversificación. Este resultado iría en contra de los dos modelos propuestos previamente.
El patrón encontrado sugiere que, en realidad, la aparición de una nueva fuente de comida dirige la diversificación antes de que la especie empiece a cambiar o a adaptarse al nuevo hábitat. Los límites ecológicos se sobrepasan porque hay más oportunidades “ahí fuera”, hay más recursos disponibles y las especies se aprovechan de ello. Más tarde se aprovechan de las ventajas de la especialización en el nuevo hábitat. No es algo que sea consustancial al animal, sino que lo que importa es la oportunidad.
De todos modos, los autores admiten que la evolución es muy compleja y que quizás este modelo sólo sea aplicable a peces en determinados periodos de tiempo. O quizás también se pueda aplicar en otros vertebrados, pero para ello hace falta investigar más para ver si se cumple en otros casos.

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Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Artículo original.

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5 Comentarios

  1. Miguel Angel:

    Pues ojalá se cumpla también en nuestra especie y sea la cabeza lo primero que evolucione. Hoy han logrado horrorizarme (pero solo por un instante, que no tiene mucho sentido empatizar con el sufrimiento ajeno para pasarlo mal uno mismo) esas imágenes que han puesto de los soldados americanos orinando sobre los cadáveres de esos parientes que supongo que llamaran “enemigos”.

    La escena por desafortunada y absurda me ha recordado al gran escritor del “absurdismo” Albert Camus, en “El extranjero” al final de la primera parte nos relata como el protagonista dispara y mata a un árabe con la primera bala, aún así dispara otra cuatro veces:

    “…Entonces, tiré aún cuatro veces sobre un cuerpo inerte en el que las balas se hundían sin que se notara. Y era como cuatro breves golpes que daba en la puerta de la desgracia”.

    Sobraban los cuatro disparos extra del protagonista…y la guerra también está siempre de sobra.

  2. NeoFronteras:

    Estimado Miguel Ángel:
    Aunque el resultado habla de la cabeza, no se refiere a la inteligencia, sino solamente a los hábitos alimenticios. En la cabeza está situada la boca, las mandíbulas, dientes, etc. Es eso lo que según este estudio tira de la evolución.

  3. tomás:

    Además la evolución no está necesariamente en el camino de una mayor inteligencia y, en el ser humano, todavía no se comprende bien la retroalimentación entre la evolución biológica y la cultural.

  4. lluís:

    Lo que importa es la “comidita”.Esto es una especie versión evolutiva del “primum vivire, deinde filosofare”, sólo que cambiando el “filosofare”, por el “evolucionare”. Y la puntualización del amigo tomás, sobre inteligencia y evolución, muy acertada.

  5. Miguel Angel:

    Estoy de acuerdo. El comentario de tomás me parece muy acertado y en la misma onda de Gould cuando dice: “No es nada seguro que caminemos hacia algo mejor, si se estudia la historia de la evolución”.

    Según el mismo Gould, la revolución que se ha producido en los últimos 50.000 años es meramente cultural, ya que estructuralmente no se objetivan cambios en nuestro cerebro en estos últimos 50.000 años.

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