Los mamíferos, ¿reptiles con pelo?

El estudio del origen de los animales es un asunto fascinante dentro del campo de la paleontología evolutiva que nos puede ayudar a comprender de dónde venimos y por qué somos como somos. Hoy en día está bastante aceptado que las aves surgieron a partir de dinosaurios terópodos, aunque más correcto sería decir que son dinosaurios terópodos que lograron sobrevivir a la extinción del límite K/Pg. ¿Pero qué hay de los mamíferos, el grupo animal al que pertenecemos los seres humanos, los perros y los conejos? En esta entrada vamos a ver cuando y cómo aparecimos los mamíferos, uno de los grupos animales de mayor éxito del presente.

paleogeno
Durante la primera mitad del Cenozoico los herbívoros dominantes fueron los perisodáctilos, herbívoros ungulados con número impar de dedos. Pero con el tiempo, y por motivos aún no conocidos, fueron sustituidos por los arctiodáctilos, con número par de dedos. Ilustración de un ejemplar de Eobasileus junto a un Chriacus de cola anillada (autor: Stephen Somers).

El árbol de los mamíferos

Antes de hablar del famoso de dónde venimos como mamíferos conviene describir brevemente qué significa eso de ser mamífero. La clase Mammalia, a la que todos nosotros pertenecemos, está constituida por vertebrados tetrápodos (de cuatro extremidades) cuya característica principal es la presencia de glándulas mamarias. Porque ni todos los mamíferos nacemos del vientre materno, pues los hay que sí ponen huevos (el ornitorrinco, por ejemplo), ni todos los que sí lo hacemos nacemos con el mismo estado de desarrollo (ahí están los marsupiales, cuya parte final del desarrollo se produce en el marsupio). La única característica que compartimos los mamíferos, y que es además exclusiva de nosotros, es que TODOS mamamos leche en los estadios más tempranos de vida.

ornitorrinco
A pesar de que solemos considerar que todos los mamíferos nacen del vientre materno, lo cierto es que algunos, como el ornitorrinco (Ornithorhynchus anatinus) ponen huevos, aunque sus crías sí que maman leche (fotograma del video de youtube “El Ornitorrinco, la Criatura Asombrosa de Australia“).

La gran diversidad y éxito de los mamíferos en la actualidad es increíble. Encontramos especies en el medio marino, dominando en todos los continentes e incluso volando. Por ello es tan difícil pensar que hubo un tiempo en el que los mamíferos solo éramos el último eslabón de la cadena trófica. Pero así durante todo el Mesozoico y seguramente así habría seguido siendo de no ser por la gran extinción del límite K/Pg, una de las cinco mayores extinciones masivas de la historia del planeta. Dentro de los mamíferos hay una amplia y compleja clasificación taxonómica en la que no voy a entrar aquí. Basta con decir que existen actualmente dos subclases de mamíferos, más una tercera que existió en el pasado pero que hoy en día está extinta. De las tres hablaré brevemente a continuación.

orca
Las orcas (Orcinus orca) son mamíferos marinos que pertenecen a la familia de los delfines oceánicos. Son uno de los mayores depredadores del océano, de gran inteligencia y capaz de inventar nuevas estrategias de caza que transmiten de generación en generación (fuente: livescience.com).

Los primeros mamíferos, que aparecieron en el Mesozoico y vivieron casi toda su existencia a la sombra de los dinosaurios, fueron los aloterios (subclase Allotheria). Se trata de mamíferos primitivos de pequeño tamaño, muy similares a los roedores aunque no eran roedores, que habitaron por prácticamente todo el planeta durante el Mesozoico. La mayoría eran insectívoros o se alimentaban de raíces y tubérculos, de manera similar a como lo hacen hoy en día los topos o, de nuevo, los roedores. El éxito de los aloterios fue enorme, pero con el tiempo fueron desplazados por otras formas de mamíferos, hasta su extinción a comienzos del Cenozoico. Los aloterios tenían, como rasgo distintivo, dientes con múltiples cúspides (picos).

primeros_mamiferos
Los primeros mamíferos, aloterios, aparecieron en el Triásico a partir de primitivos sinápsidos. Se trataba de pequeños animales similares a roedores que ya tenían el cuerpo cubierto de pelo y cuyo principal rasgo distintivo fue la presencia de dientes con varias cúspides (fuente: neofronteras.com).

Hoy en día los aloterios ya no existen, pero todavía tenemos dos subclases importantes de mamíferos, si bien una de ellas está en grave peligro de extinción. Los prototerios (subclase Prototheria) son los mamíferos que nacen de un huevo y no a partir del vientre materno. Hoy en día están representados por un solo orden, los monotremas, al que pertenece tanto el ornitorrinco como el equidna, ambos exclusivos de Oceanía. Se cree que los proterios surgieron en el continente de Gondwana durante el Cretácico Inferior. Por su parte, los terios (subclase Theria), son los mamíferos más abundantes en el planeta y se caracterizan porque en ellos el embrión se desarrolla en el vientre materno. De hecho según cómo de desarrollada está la cría al nacer se dividen en dos grandes grupos: los mamíferos placentarios, que son aquellos que nacen perfectamente desarrollados después de crecer en el útero alimentados por una placenta; y los mamíferos marsupiales, que nacen con un desarrollo mínimo que les lleva a pasar el resto del crecimiento dentro del marsupio o bolsa marsupial. Los terios debieron surgir también en el Cretácico Inferior.

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Ilustración artística de un lago del Cretácico Inferior al anochecer, en el que se ven dos especies de mamíferos, Durlstodon ensomi (izquierda) y Durlstotherium newmani, este último cazado por el pequeño terópodo Nuthetes (autor: Mark Witton).

Los sinápsidos, un origen incierto pero conocido

El registro fósil nos indica que los primeros mamíferos aparecieron en el Triásico y eran pequeños mamíferos aloterios que durante todo el Mesozoico vivieron a la sombra de los dinosaurios. A ellos, ya en el Cretácico, se les sumarían los mamíferos proterios y los mamíferos terios (placentarios y marsupiales). ¿Pero cómo surgieron los mamíferos y a partir de qué otros animales anteriores? Durante tiempo esa ha sido una pregunta difícil de responder, ya que en el Paleozoico encontramos los fósiles de unos animales con rasgos intermedios entre los reptiles y los mamíferos actuales. Los sinápsidos, que dominaron muchos ecosistemas durante el Carbonífero y el Pérmico, hasta hace muy poco eran conocidos como «reptiles mamiferoides», aunque hoy en día se consideran como un grupo independiente que incluye a los mamíferos.

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En el Pérmico Superior los animales dominantes en el medio terrestre eran los terápsidos, organismos que se cree pudieron ser los ancestros de los actuales mamíferos (fuente: thepermianperiod.wordpress.com).

El hecho de que durante décadas se hayan considerado a los sinápsidos como reptiles se debe a que antes los reptiles se dividían entres grupos en función de número de fosas temporales, unas depresiones que hay en los laterales del cráneo. A partir de estas se hablaba de reptiles diápsidos si tenían dos fosas temporales y de reptiles sinápsidos, caracterizados por una sola fosa temporal (rasgo que mantenemos los mamíferos). A estos dos grandes grupos habría que añadir un tercero, los reptiles anápsidos, que carecen de fosas temporales Pero con el estudio de los sinápsidos cada vez había más dudas de que fueran realmente reptiles, ya que muchos de ellos tenían pelo recubriendo su cuerpo, un diafragma muy similar al de los mamíferos que ya indica un metabolismo acelerado y posiblemente también fueran capaces de regular su temperatura corporal. Incluso algunos paleontólogos creen que pudieron amamantar a sus crías, aunque lo cierto es que todavía ese detalle no lo hemos confirmado (ni refutado). Sin embargo, lo más llamativo era que muchos de estos «protomamíferos» ya tenían dientes tricúspides, propios de los mamíferos y no de los reptiles.

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El número de fosas temporales en el cráneo ha sido el criterio empleado en el pasado para clasificar a los reptiles en anápsidos (sin fosas), sinápsidos (con una sola fosa) y diápsidos (con dos fosas). Hoy en día esta clasificación ha quedado obsoleta al considerarse que los sinápsidos no son reptiles (imagen propia, modificada de wikipedia.org).

Otro asunto importante en la evolución de los vertebrados en general es que siempre hemos ido evolucionando hacia un menor número de piezas mandibulares. Los peces tienen varios huesos constituyendo su mandíbula, pero estos ya se habían reducido a solo tres en los reptiles y a uno en los sinápsidos. Por ejemplo, los reptiles tienen el hueso articular actuando como articulación entre la mandíbula inferior y la parte posterior del cráneo, que nos indica una escasa masticación. Además su mandíbula estaba formada por dos huesos principales, el hueso dentario y el hueso angular. Nada de esto no ocurre en los mamíferos, ni tampoco en los sinápsidos,en los que el hueso dentario se articula directamente con el cráneo, lo que les da mayor capacidad de masticación y dejó inservibles los huesos cuadrado y articular. Pero estos huesos no se perdieron, sino que evolucionaron hasta constituir el martillo y yunque de nuestro oído interno, del mismo modo que en el pasado el hueso hiomandibular de los peces había dado lugar al estribo del oído medio.

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Evolución de los elementos mandibulares de los saurópsidos (reptiles actuales), sinápsidos (reptiles mamiferoides) y mamíferos actuales hasta constituir los huesos del oído interno (fuente: blogs.ciencia.unam.mx).

Conclusiones

Los mamíferos somos sinápsidos, los descendientes de animales que dominaron en el Pérmico, perdieron su batalla con los dinosaurios tras el Evento Pluvial Carniense y que, tras la extinción del límite K/Pg, volvieron a recuperar la corona del mundo. Durante años creíamos que esos ancestros eran reptiles, aunque hoy en día consideramos que los sinápsidos definen un grupo propio independiente del de los reptiles y al que pertenecemos todos los mamíferos. En cuanto a nuestros ancestros más basales, todavía no está todo dicho y aún hay muchas incógnitas que resolver, aunque en líneas generales parece que los cinodontes, cuyo nombre significa «dientes de perro», son los que más papeletas tienen para ser considerados nuestro orígen. Estos animales del Pérmico Superior tenían un tamaño muy reducido, no más de 10 gramos de peso, pero son con diferencia el sinápsido no mamífero que más rasgos comparte con nosotros, aunque todavía posee otros rasgos más propios de reptiles que nos recuerda que los mamíferos bien podríamos ser los últimos reptiles con pelo.

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Los cinodontes son unos sinápsidos del Pérmico-Triásico que actualmente son considerados como los posibles ancestros de todos los mamíferos actuales. Ilustración artística de Cynognathus, una especie de cinodonto del Triásico (fuente: worldsofimagination.co.uk).

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