El origen y evolución de los cetáceos

MONICA R. BUONO

Puerto Madryn

Jornada; II Jornada de Biología Evolutiva; 2016

Centro Nacional Patagónico (CCT conicet-cenpat)

A lo largo de la historia de la vida en la tierra, varios linajes de tetrápodos (reptiles ictiosaurios, plesiosaurios, mosasaurios, y tortugas, mamíferos sirenios, pinnípedos y cetáceos) invadieron en forma independiente el medio acuático. Cada una de estas transiciones estuvo caracterizada por profundos cambios en la morfología, fisiología y ecología de los grupos. Muchas de estas modificaciones arrojaron patrones morfológicos similares en grupos no emparentados, y representan respuestas evolutivas comunes a las restricciones físicas impuestas por el ambiente acuático. El ejemplo más clásico son las aletas de un reptil marino y las de un cetáceo. El origen de los cetáceos constituye el ejemplo más reciente de invasión al medio acuático por parte de los tetrápodos. Las evidencias de un origen terrestre de este grupo, provienen principalmente de dos disciplinas: la biología molecular y la paleontología. En el primer caso, estudios con proteínas y ADN efectuados en los ´90, arrojaron como hipótesis una relación estrecha de los cetáceos con los artiodáctilos, específicamente con los Hippopotamidae. Los paleontólogos, por su parte, se mostraron algo escépticos a la idea de una relación estrecha entre estos dos grupos Este escepticismo estaba basado en que los artiodáctilos presentan una morfología peculiar en un hueso del tobillo (=astrágalo), no encontrada en otro grupo de mamíferos y que representa una adaptación a la carrera. El hallazgo de esqueletos de cetáceos arcaicos con astrágalos preservados corroboró la presencia de la misma morfología en estos dos grupos, situación que concilió la hipótesis molecular con la paleontológica. En la actualidad, existe amplio consenso en vincular a los cetáceos con los artiodáctilos, si bien aún hay debates en cuanto a cual es el grupo de artiodáctilos más estrechamente emparentado con los cetáceos.Ahora bien, ¿Cuál fue la cadena de transformaciones morfológicas que llevaron a que una forma terrestre, similar a un perro, derivara en un animal completamente adaptado al medio acuático?. Entre las transformaciones que se sucedieron se encuentran la migración del orificio respiratorio desde una posición anterior a una posición postero-dorsal, para facilitar la respiración durante la natación, a su vez este cambio estuvo acoplado a un re-posicionamiento de los huesos del cráneo (alargamiento y desplazamiento hacia atrás; proceso denominado telescopización); la transformación de los miembros anteriores en aletas y la reducción de los miembros posteriores, así como también un alargamiento de la columna vertebral. No sólo la anatomía esqueletaria se vio profundamente modificada, sino también los sistemas de órganos blandos como, por ejemplo, los órganos sensoriales. La visión y el gusto perdieron importancia, mientras que el oído sufrió grandes transformaciones en relación con una audición acuática, y comenzó a tener un rol preponderante en la alimentación, navegación, y comunicación. Otras adaptaciones al medio acuático están en relación con la optimización de la natación y los buceos en profundidad, como la pérdida de pelo, el desarrollo de una aleta caudal para propulsión y modificaciones en el sistema respiratorio y circulatorio (por ejemplo desarrollo de redes vasculares para reservorio de oxígeno útil durante los períodos de apnea). A pesar que en la actualidad los cetáceos están completamente adaptados al medio acuático, existen evidencias que dan cuenta de su origen terrestre, tales como la retención de pelos o vibrisas en la cabeza, y la presencia de esbozos de los miembros posteriores en los primeros estadios de desarrollo.La evolución de los cetáceos es uno de los eventos macroevolutivos más importantes en la historia de los tetrápodos, y uno de los mejor documentados en el registro fósil. La respuesta al interrogante ¿cómo evolucionaron los cetáceos? está en parte, resuelta, y ha sido el resultado de la sinergia de varias disciplinas independientes, tales como la paleontología, la biología molecular, la anatomía comparada y la biología del desarrollo. La respuesta al interrogante del ¿por qué? forma parte de los desafíos de los próximos años.