Evolución convergente de vertebrados marinos y el cambio de look de los mosasaurios

Es común que en libros de evolución y en las aulas de clases se mencionen ejemplos de evolución convergente, esta es el resultado similar en la fisiología y/o anatomía de las especies tras un período de selección natural que impone el medio. Podemos ver ejemplos maravillosos de esta evolución y en su momento lo trataré más a fondo con alguna serie como "Titanes".

Fig. 1. Ejemplos típicos de evolución convergente. Ilustración de autor desconocido.

El caso quizá más utilizado como recurso ilustrativo de evolución convergente es el de los delfines e ictiosaurios. Los primeros son mamíferos marinos emparentados a los animales con pezuñas pares (artiodáctilos) y los segundos son parientes distantes de algunos reptiles modernos (lepidosauriformes, que incluyen hoy en día a las lagartijas, serpientes, iguanas, gecos, etc. pero no a los cocodrilos o tortugas). Sin embargo la comparación en ocasiones va más allá y se incluyen en el 'estudio de caso' otros grupos como el de los tiburones (que son vertebrados condrictios, es decir con el esqueleto formado principalmente por cartílago).

Fig. 2. Ejemplo típico de evolución convergente en organismos marinos. Composición de autor desconocido.

En el caso de la convergencia entre estos grupos antes mencionados y otro grupo de vertebrados, encontramos el caso que nos es más familiar, el caso de los peces, organismos en los que -generalmente- se presenta una cola comprimida lateralmente, una aleta dorsal y dos aletas pectorales (adicionalmente pueden tener aletas pélvicas y anales así como más de una dorsal pero el diseño básico es el antes mencionado). Existe otro caso de convergencia de esta anatomía con reptiles marinos, este se enfoca al modo de propulsión  subacuática (con la cola) encontramos a un grupo poco esperado pero conocido desde hace más de 100 años, el de los 'cocodrilos' marinos (metriorhynchidos, que en realidad no son cocodrilos verdaderos pero están cercanamente emparentados a estos), organismos en los que se presenta una cola comprimida lateralmente (como en ictiosaurios, tiburones y peces óseos), más aún estos animales poseían una aleta dorsal y los miembros transformados en aletas. Y si consideramos el modo de propulsión deberíamos incluir a la lista de convergencia a los sirenios (grupo de mamíferos acuáticos emparentados a los elefantes, comúnmente conocidos como manatíes, dugongos o vacas marinas). Claro que la comparativa se debería extender a todo un grupo, esto quedaría como convergencia entre cetáceos, sirenios, ictiosaurios, metriorínquidos, osteictios y elasmobranquios.

Fig. 3. Ejemplos ampliados de evolución convergente en grupos marinos poco relacionados de vertebrados. Arriba izquierda: un sirenio, el dugongo o dugón (Dugong dugon), ilustración de Kawasaki Satoshi. Arriba derecha: un cetáceo, el delfín del Pacífico de lados blancos (Lagenorhynchus obliquidens), ilustración de Kawasaki Satoshi. En medio a la izquierda: un elasmobranquio, el gran tiburón blanco o jaquetón (Carcharodon carcharias), ilustración de autor desconocido. En medio a la derecha: un pez óseo, el pez espada (Xiphias gladius), ilustración de Kawasaki Satoshi. Abajo izquierda: un ictiosaurio, el oftalmosaurio (Ophtalmosaurus sp.), ilustración de Kawasaki Satoshi. Abajo derecha: un 'cocodrilo' marino (Geosaurus sp.), ilustración de Kawasaki Satoshi. Composición propia, organismos no a escala.

Pero la comparativa no queda ahí pues recientemente se ha añadido un grupo biológico a esta galería de convergencias en la forma corporal (fusiforme) y de la forma de propulsión carangiforme (que se propulsan usando la cola, a diferencia de pinguinos, pinípedos como morsas, focas, leones marinos, etc.), los mosasaurios. Estos reptiles emparentados cercanamente a los modernos varanos y a las serpientes aparecieron en el Cretácico superior, supliendo quizá el nicho ecológico vacío dejado por la extinción de los ictiosaurios y la disminución en diversidad de los pliosaurios y plesiosaurios. Los mosasaurios eran considerados reptiles marinos anguiliformes (es decir con forma serpentina sin especializaciones derivadas para la locomoción acuática) que se propulsaban usando movimientos ondulatorios en todo su cuerpo (salvo en la cabeza), de manera análoga a la forma de natación de los cocodrilos, varanos y serpientes; se les reconstruía con un plan corporal sencillo, como meras anguilas gigantes con pequeños miembros que sobresalían de sus cuerpos, sin embargo se había encontrado previamente un género que presentaba una pequeña aleta caudal semejante a la de los ictiosaurios y cocodrilos marinos, se trataba de Plotosaurus, el problema es que este era demasiado especializado y se llegó a la conclusión de que solo este poseía este tipo de adaptación.

Fig. 4. Plotosaurus sp. el único mosasaurio conocido hasta antes de 2010 con una aleta caudal. Ilustración de Julius T. Csotonyi.

Sin embargo, en 2010 se publicó un artículo* donde se describe un nuevo hallazgo similar, esta vez en un género primitivo, el Platecarpus, los autores ahora lo reconstruyen como un reptil con locomoción carangiforme que era propulsado por una aleta caudal convergente a la de los otros organismos marinos aquí mencionados. Esto tiene implicaciones que hacen que básicamente todos (o la mayoría de los mosasaurios) sean reconstruidos como algo más que simples serpientijas nadadoras.

Fig. 5. Arriba: Reconstrucción de Platecarpus mostrada en el artículo aquí mencionado. Abajo izquierda: imagen previa de Platecarpus, ilustración de Dmitry Bogdanov. Abajo derecha: imagen moderna de Platecarpus, ilustración de Dmitry Bogdanov.

Así podemos aprender de estos reptiles y sus homologías en multitud de grupos de vertebrados que el medio siempre impondrá las reglas en lo tocante a la forma de los organismos y sus formas de locomoción, por lo tanto no deberá sorprendernos encontrar más ejemplos de este tipos en organismos similares tanto en el registro fósil como en el futuro de la historia de la vida en la tierra.

Literatura recomendada:

*Lindgren J, Caldwell MW, Konishi T, Chiappe LM (2010) Convergent Evolution in Aquatic Tetrapods: Insights from an Exceptional Fossil Mosasaur. PLoS ONE 5(8): e11998. 

Más información:

Artículo original

Wikipedia (Inglés)