domingo, 4 de noviembre de 2012

Súper vegetarianos

Los herbívoros son aquellos animales que hacen de los productos vegetales su plato fuerte. Este tipo de dieta exclusivo ha sido adoptado por diversos animales durante millones de años. Pero no fue sino hasta que las plantas -y sus comensales- invadieron la tierra que la herbivoría adquirió un nuevo nivel de complejidad. La cuestión no era tragar lamas o algas y digerirlas, sino que -con el advenimiento de las hojas situadas en tallos altos- había que tener formas de adquirir dichos productos. Pronto iniciaría una carrera armamentista entre las plantas y sus herbívoros. Los vegetales por su parte trataban de impedir ser comida y los animales desarrollaban mejores formas de arrebatar a las plantas sus nutrientes.

Figura 1. La herviboría es el consumo de plantas, ya sean sus tallos (arriba, izquierda), brotes (arriba, derecha), frutos (abajo, izquierda) u hojas (abajo, derecha). Fotografías de Science Photo Library.

Cuando los primeros vertebrados aparecieron en tierra, las plantas tenían ya millones de años de evolución. Sin embargo, eso no detuvo a los primeros tetrápodos y aproximadamente 65 millones de años luego de su arribo a tierra, comenzaron a aparecer formas especializadas al consumo de vegetación.

Figura 2. Cotylorhynchus, de hace 300 millones de años, es una de las formas herbívoras más antiguas entre todos los vertebrados terrestres. Ilustración de Sergey Krasovskiy. Fotografía del cráneo de Christian Price.

Si bien, los reptiles fueron los primeros herbívoros, pronto esta dieta se haría común en mamíferos y aves. Los primeros mamíferos herbívoros aparecieron hasta hace unos 150 millones de años y las primeras aves herbívoras (o con dietas que incluían alguna ración vegetal significativa) aparecerían hasta hace 125 millones de años.

Figura 3. Arriba, Glirodon, un género de multituberculado (mamíferos semejantes a roedores que no están cercanamente emparentados con ellos), ilustración de Walters & Kissenger, LLC. Abajo, el ave Confuciusornis del ilustrador Kevin Yan.

Con la ventaja que proporcionaron los dientes a los mamíferos, se convirtieron en los herbívoros más especializados del planeta después de la extinción total de los dinosaurios no avianos. Finalmente, su culmen evolutivo se consiguió hasta hace unos 2 millones de años, con la expansión de los vegetales más difíciles de comer: los pastos. Los herbívoros más avanzados de hoy (en lo que respecta a sus dientes) son los caballos y los bovinos como los bisontes.

Figura 4. Cebras y bisontes, dos de los vegetarianos más eficientes del planeta. Fotografías de Science Photo Library.

Durante mucho tiempo y dado que se ha estudiado su fisiología y anatomía al detalle, los caballos y los bovinos fueron considerados los herbívoros más avanzados que jamás hayan existido. Ellos poseen además la grandiosa cantidad de 4 tipos distintos de tejidos dentales en la superficie oclusal (superficie de contacto entre molar y molar), cada uno especializado en una función particular. Sin embargo, estos no son los mejores herbívoros que han existido.

Figura 5. Anatomía dental de caballos y bisontes.

En Octubre de este año, se publicó en la afamada revista Science, un artículo* donde se muestra que los hadrosaurios o dinosaurios "pico de pato" tenían la grandiosa cantidad de 6 tipos de tejido dental en la superficie oclusal de sus dientes, dos más que los mejores herbívoros mamiferianos modernos y 4 más que un reptil herbívoro convencional (incluyendo otros dinosaurios). Este hallazgo los convierte en los tetrápodos herbívoros con la mayor sofistificación dental que haya existido.

Figura 6. Los seis tipos de tejido en la superficie oclusal de un diente de hadrosaurio.

Esta complejidad rondó la tierra desde hace 90 millones de años, hasta hace unos 65 millones de años, cuando todos los dinosaurios no avianos perecieron en el evento de extinción masiva K/T. Por 25 millones de años, estos súper vegetarianos rondaron Norteamérica, Asia, Europa y eventualmente Sudamérica con uno de varios intercambios bióticos entre las américas. La mayor parte de ellos tenía una forma corporal común ya que la mayor diferencia entre las especies era su ornamentación craneal.

Figura 7. Arriba: formas de cráneo de distintos picos de pato (ilustraciones de Josep Zacarías). Abajo, distribución de la familia (mapa de Paleobiology database).

Y ciertamente lo más interesante estaba en sus cabezas, pues estaban equipados con todo un arsenal para comer vegetación de todo tipo. Al frente de sus hocicos tenían un pico córneo desdentado que servía para arrancar vegetación y en la parte posterior contaban con interminables hileras de molares especializados para triturar (más de 1,400), estos estaban agrupados en una estructura llamada batería dental (que evolucionó de forma convergente en dinosaurios ceratopsianos), los molares se reempazaban conforme se iban desgastando de modo semejante al de los tiburones y al igual que estos, sus dientes nunca dejaban de crecer.

Figura 8. Arsenal dental de los hadrosaurios. A) Cráneo de Edmontosaurus. B) Hemimandíbula izquierda, note la batería dental. C) Acercamiento a la batería dental, la flecha indica el orden de emergencia de cada diente, note en rojo la parte de la batería dental que está en uso. D) Acercamiento a la parte de la batería dental que está en uso. E) Diente individual con los 6 tipos de tejido dental.

Oh, pero eso no es todo, por si fuera poco, estos dinosaurios tenían mandíbulas móviles que permitían una mejor y más eficiente molienda de vegetación. A diferencia de un mamífero, sus mandíbulas inferiores no estaban constituidas de un único hueso, sino de al menos siete huesos individuales. Aunado a esto, la parte posterior del cráneo con muchos más huesos que un mamífero y más móviles, les permitía todo un complejo grupo de movimientos. Estos se resumen en una mandíbula inferior que podía ir de arriba a abajo, de atrás hacia delante, de lado a lado e increíblemente de adentro hacia afuera. Pero nada mejor que un video para apreciar esto.


Los científicos que estudian la vida de estos animales extintos han llegado a la conclusión de que además de tener la anatomía dental y mandibular más compleja de cualquier otro vertebrado terrestre herbívoro estos saurios tenían una de las dietas más variadas de todas, comían helechos, equisetos, coníferas, tallos de las recién evolucionadas angiospermas e incluso pastos. Todas estas características hicieron de los hadrosaurios los más sofisticados vegetarianos de su época y de no haberse presentado su final, quizá seguirían siendo el grupo vegetariano más importante del mundo.


LITERATURA CITADA
* Erickson, G. M., B. A. Krick, M. Hamilton, G. R. Bourne, M. A. Norell, E. Lilleodden y W. G. Sawyer. 2012. Complex Dental Structure and Wear Biomechanics in Hadrosaurid Dinosaurs. Science. 338(6103): 98-101pp.

OTROS VIDEOS DE MASTICACIÓN DE HADROSAURIOS

Cinética craneal durante la masticación.

Hipótesis de masticación alternativa

Hipótesis de masticación alternativa 2


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