Los reptiles, pioneros fuera del agua

La evolución es un fenómeno de la naturaleza de gran importancia que nos ha permitido pasar de seres unicelulares en el Precámbrico a seres pluricelulares de gran complejidad. Y aunque muchos sigan considerando a la evolución como una hipótesis sin pruebas, lo cierto es que en realidad son muchas las evidencias que tenemos que confirman que la evolución existe, si bien es cierto que no se produce exactamente en los términos con los que Darwin la concibió ya hace casi 200 años. Tras ver cómo las aves aparecieron a partir de dinosaurios terópodos y cómo un poco antes, en el Triásico, los primeros mamíferos surgían de antiguos sinápsidos llega el turno de retroceder un poco más en el tiempo abordar la aparición de los reptiles. Qué adaptaciones permitieron a los anfibios abandonar definitivamente el medio acuático para dar pie a los primeros reptiles es un asunto tan interesante como complejo.

scutosaurus
Scutosaurus fue un reptil de hasta 3 m de largo que vivió en lo que hoy es Rusia durante el Pérmico (fotograma del documental de BBC Caminando entre monstruos).

Anfibios y reptiles, parecidos pero diferentes

Cuando pensamos en un lagarto o una serpiente normalmente no tenemos duda a la hora de catalogarlos como reptiles, igual que sabemos que un perro es un mamífero y un tiburón es un pez. Sin embargo, cuando pensamos en reptiles de comportamiento anfibio que viven a caballo entre el medio acuático y el terrestre, como es el caso de las tortugas, una buena parte de la población tiene serios problemas a la hora de explicar por qué son reptiles y no anfibios. Sin embargo, si nos fijamos en su dependencia del agua vemos que reptiles y anfibios, aunque parecidos, son muy diferentes. Porque mientras que todos los anfibios, incluidos los que viven en tierra firme, tienen que volver al agua en mayor o menor grado para desovar, los reptiles, incluso las tortugas más adaptadas al mar, regresan a tierra para su puesta. Pero esto es en líneas generales, pues hay reptiles que no llegan a poner huevos (ovovivíparos) y algunos anfibios han encontrado alternativas a su vuelta al medio acuático.

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La tortuga boba (Caretta caretta) es un reptil bastante adaptado a la vida en el mar que sin embargo tiene que regresar a tierra firme para poner sus huevos (fotografía tomada de malaga.es).

El asunto de la puesta de huevos es una buena manera de distinguir entre anfibios y reptiles, aunque hay una diferencia todavía mayor que siempre nos ayudará a identificar si estamos ante un anfibio o un reptil. Y es que los anfibios son los únicos tetrápodos que sufren metamorfosis. Eso quiere decir que los anfibios experinmentan un gran cambio físico a lo largo de su desarrollo, ya que tienen una fase larvaria, el renacuajo, que poco o nada tiene que ver con la fase adulta. En el caso de los tritones el cambio tal vez no sea tan diferente porque quizás sean los anfibios que más asociados están al agua, pero si pensamos en las ranas, la diferencia con los renacuajos es bastante notable.

De anfibios a reptiles

Los reptiles son una clase de animales vertebrados muy diverso que se caracterizan físicamente por varios cambios con respecto a los anfibios. Su cráneo es alto y estrecho, en contraposición al cráneo ancho y aplastado que suelen tener los anfibios, en el que además encontramos fosas temporales, unas aberturas situadas detrás de las órbitas de los ojos que hacen que el cráneo sea más ligero. Sin olvidarnos de esa mayor independencia del medio acuático. La aparición de los reptiles es uno de los grandes hitos evolutivos dentro de los vertebrados y tuvo tanto éxito que muchas de sus características las han mantenido tanto las aves como los mamíferos, como por ejemplo esa presencia de fosas temporales. Pero para que los reptiles surgieran fue necesario que aparecieran una serie de adaptaciones que les permitió esa mayor independencia del medio acuático, la clave de su éxito.

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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).

Los anfibios evitan la deshidratación metiéndose en el agua cada cierto tiempo o con glándulas que segregan una mucosa que los mantiene húmedos. Pero los reptiles optaron por una solución mucho más duradera que les permitió alejarse más del medio acuático y colonizar una gran cantidad de hábitats que habían permanecido vetados a los vertebrados hasta ese momento. La queratinización de la epidermis fue muy importante porque gracias a la presencia de una piel con escamas queratinosas no solo daba más dureza a su cuerpo, también reducía la pérdida de agua. Hoy en día todos los reptiles tienen los cuerpos cubiertos de escamas duras que demuestran el éxito de esta adaptación.

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Las duras escamas de los reptiles, queratinosas, les permitieron abandonar definitivamente el medio acuático y adentrarse en tierra firme (fuente: cursa.ihmc.us).

Sin embargo el rasgo evolutivo más importante de los reptiles fue el desarrollo del huevo amniótico, un tipo de huevo que posee cuatro envolturas (corion, alantoides, amnios y saco vitelino). En él el embrión se desarrolla plenamente, inmerso en un medio acuoso en el que se puede alimentar y respirar gracias a un intercambio activo de gases con el exterior. La aparición del huevo amniótico es fundamental no solo para hablar de los reptiles, pues el huevo de las aves y de los mamíferos proterios también lo es. De hecho, tal es su importancia evolutiva que a reptiles, mamíferos y aves los denominados como amniotas (Clado Amniota), en honor a él.

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El huevo amniótico es uno de los grandes pasos de los reptiles, ya que les permitió independizarse por completo del medio acuático (imagen de autor desconocido, tomada de docplayer.es).

El dominio de los reptiles

Los reptiles surgieron en el Carbonífero, hace aproximadamente 320-310 millones de años (Ma). Por aquel entonces la geografía, el clima, la fauna y el paisaje eran muy distintos a los que vemos hoy en día. Los continentes constituían una única masa continental, Pangea, en cuyo interior teníamos bosques de gimnospermas y helechos porque las flores aún no habían aparecido. La atmósfera también era diferente y estana enriquecida en oxígeno, lo que se cree que pudo ser la causa de que los artrópodos alcanzasen grandes dimensiones, con enormes libélulas de más de medio metro de envergadura (Meganeura), escorpiones de hasta 70 cm de longitud (Pulmonoscorpius) y milpiés que con comodidad alcanzaban y superaban los 2 m de largo (Arthropleura). En este mundo dominado por invertebrados, y que hoy en día nos podría parecer incluso alienígena, surgieron los primeros reptiles.

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En el Carbonífero los artrópodos terrestres alcanzaron dimensiones desmesuradas y se convirtieron temporalmente en los dueños del planeta (fuente: emaze.com).

Los pantanos, que definen regiones en las que la línea entre el mundo subacuático y el terrestre se difuminan fueron muy abundantes en el Carbonífero. Fue en ellos donde vivían los laberintodontos, enormes anfibios que dominaron sus hábitats durante buena parte del Paleozoico y parte del Mesozoico. Estos animales pudieron ser los que se adaptaron con el tiempo al medio terrestre, abandonando progresivamente sus costumbres anfibias al adquirir esos dos rasgos que les permitirían vivir cada vez más alejados del medio acuático. Qué les llevó a dar ese paso lo desconocemos, pero es reseñable que poco antes de la aparición de los primeros reptiles se produjo un evento de extinción masiva, el Carboniferous Rainforest Collapse, causado por un gran cambio climático global asociado con una glaciación en el hemisferio sur. Este cambio climático causó una reducción drástica de las selvas carboníferas, que pasaron de ser casi globales a constituir pequeñas regiones selváticas aisladas en las que la evolución de sus habitantes tomaría diferentes caminos. Para los anfibios este cambio fue especialmente nocivo, provocando la extinción de buena parte de los grandes anfibios del Carbonífero. Tal vez esa presión fue la que les llevó a dar el salto que necesitaba.

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Ilustración artística de un pantano del Carbonífero en el que se pueden ver dos anfibios del género Eryops (autor: Walter Myers).

El tránsito de anfibio a reptil no fue algo repentino sino que ocurrió a lo largo de millones de años. Los primeros fósiles que tenemos que presentan rasgos reptilianos son de un grupo de animales que precisamente no eran todavía reptiles, tampoco anfibios sino algo intermedio. Estos organismos, a los que les hemos dado el nombre de tetrápodos reptiliomorfos, son muy especiales porque tenían rasgos que van a caballo entre los anfibios (se cree que todavía no eran amniotas) y los reptiles propiamente dichos (muchos de ellos eran completamente terrestres y poseían un cuerpo cubierto de escamas duras), por lo que suponen un eslabón evolutivo intermedio entre las dos clases de tetrápodos. El primer animal plenamente reptil del registro fósil es Hylonomus, una pequeña criatura de unos 20 cm de largo que vivió hace 312 millones de años en lo que hoy es Nueva Escocia. Este reptil, muy similar a los actuales lagartos, tenía una dieta insectívora y debió vivir a la sombra de los grandes anfibios y de los grandes artrópodos, de ahí seguramente su reducido tamaño.

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Hylonomus es uno de los primeros reptiles propiamente dichos que conocemos y apareció en el Carbonífero, hace unos 312 Ma (autor desconocido, obtenida de zorgor.wordpress.com).

Los reptiles (saurópsidos) aparecieron en un momento de la historia del planeta muy diferente al actual y sus orígenes no debieron ser fáciles, pero su rápida adaptación y posterior diversificación fue sorprendente. Con la formación de Pangea el clima global se hizo mucho más árido que el que encontrábamos en el Carbonífero, por lo que muchas de las selvas y pantanos de este periodo desaparecieron y con ellos acabó definitivamente el dominio de los grandes anfibios, que no obstante sobrevivirían hasta el Triásico. Pero es que además la atmósfera enriquecida en oxígeno, que posiblemente desencadenó el gigantismo de los artrópodos carboníferos, también desapareció y con ello esos mismos monstruosos invertebrados del medio terrestre. No así los reptiliomorfos, que siguieron coexistiendo con reptiles y anfibios hasta que su extinción definitiva, a finales del Triásico Inferior.

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Representación artística de la costa de un lago de Suiza en el Triásico Superior en el que se puede ver un hipotético ataque de un ejemplar de Ticinosuchus a crías recien salidas del huevo de Nothosaurus (fuente: science.nationalgeographic.com).

El agua es imprescindible para la vida y es en ella donde surgió, al menos la que habita nuestro planeta (de ahí que su presencia en Marte sea tan importante). Pero dentro de los vertebrados los reptiles fueron los primeros que dieron un gran paso hacia una mayor independencia de este elemento. Ellos fueron los primeros amniotas y también los primeros animales en tener fosas temporales, pero es que además es gracias a ellos a que nosotros existimos y podemos vivir prácticamente por todo el planeta. Al fin y al cabo los mamíferos no dejamos de proceder de reptiles sinápsidos que con el tiempo acabaron por interiorizar la gestación y evitar así la puesta de huevos. Porque la evolución existe, y nuestro cráneo, nuestras mandíbulas y en definitiva todo en nosotros, son pruebas de ello. Negar la evidencia es un error imperdonable que como sociedad avanzada no debemos permitirnos.

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