Tendencias en la evolución del encéfalo y órganos sensoriales en pingüinos (Aves, Sphenisciformes)

TAMBUSSI C.P.; DEGRANGE, F.J.

Huerta Grande

Congreso; 1ra Reunión Argentina de Biología Evolutiva (RABE); 2015

A través de la construcción de endomoldes digitales utilizando tomografías computarizadas de alta resolución, pueden obtenerse detalles morfológicos virtuales a escala fina de los tejidos blandos endocraneales. Esto proporciona un medio para hacer comparaciones entre taxones extintos y vivientes con características etológicas conocidas permitiendo asimismo evaluar importantes aspectos evolutivos. Investigaciones previas han demostrado que la morfología del cerebro y laberinto endóseos varía en el clado Aves. Sin embargo, la variación endocraneal entre especies estrechamente relacionadas sigue siendo un campo en gran parte inexplorado. Los pingüinos (Aves, Sphenisciformes) son un clado morfológicamente y ecológicamente diverso (e.g., especies pequeñas a gigantes, filtradoras a piscívoras), con una historia evolutiva de más de 60 millones de años y un registro fósil muy abundante; por lo tanto, son ideales para la investigación de la variación endocraneal y los posibles vínculos entre ésta, la filogenia, la etología y la ecología intraclado. La mayoría de las hipótesis filogenéticas sugieren una divergencia temprana de los Sphenisciformes y de los Procellariiformes, muy probablemente a finales del Cretácico y el origen del crown habría ocurrido durante el Eoceno.Los cráneos de 11 especies de pingüinos (seis vivientes, dos del Mioceno de Patagonia, tres del Eoceno de Antártida) y seis de especies buceadoras no pingüinos fueron tomografiados en el Hospital San Juan de Dios (La Plata) y Hospital Nacional de Clínicas (Córdoba). Las imágenes DICOM obtenidas fueron procesadas y la reconstrucción virtual del endocráneo y oído interno se llevó a cabo mediante los programas Materialise Mimics y Amira. El suavizado de superficie se realizó utilizando la herramienta de alisado del software Mimics, com un factor de suavizado de uno y sin iteraciones, garantizando que las estructuras del endocast y las superficies no fueran alteradas. La medición de los bulbos se hizo según 1. Se siguió a (2) para el cálculo de los rangos olfativos. Los índices de encefalización de estimaron según (3). En un contexto comparativo y evolutivo este estudio sugiere que la transición stem-crown estaría caracterizada por: (1) aumento en el ancho del pasaje de un cerebro ortoencefálico a airencefálico, (5) pérdida del canal interaural (la conexión anterior contralateral entre los recesos timpánicos), (6) disminución del tamaño y robustez de las estructuras visuales, auditivas y olfativas y (7) disminución de espesor de la pared craneal. Interesantemente, caracteres primitivos como los bulbos olfativos de gran tamaño y concomitantemente, una sensibilidad olfativa alta están presentes aún en el Mioceno (e.g., Madrynornis mirandus) en especies muy relacionadas a las especies vivientes cuyas capacidades de olfaction parecen estar relativamente reducidas. Este estudio aporta datos importantes acerca de la transformación morfológica y ecológica del cerebro en aves durante una transición evolutiva tan importante como la involucrada en el pasaje de la locomoción aérea a subacuática (e.g., adaptación secundaria al habito buceador y pérdida de la capacidad de vuelo) en un nivel de detalle que hasta ahora no se había logrado y permiten crear un marco para examinar otras transiciones importantes (vision aérea a subacuática, reducción de olfaction, etc).1. Balanoff, A.M., Bever, G.S., Rowe T. and Norell, M.A. 2013. Nature 501:93?96. 2. Zelenitsky, D.K., Therrien, F. and Kobayashi. Y. 2009. Proc. Royal Soc. B 1657:667?673. 3. Jerison, H. 1973. Evolution of the Brain and Intelligence. Academic Press, New York.