Cualquier persona que haya presenciado majestuosas ballenas o pesadas focas elefantes en persona sería perdonado por asociar la vida oceánica con un tamaño ilimitado en mamíferos, pero una nueva investigación revela que el crecimiento de mamíferos en realidad está más limitado en el agua que en la tierra.
Este hallazgo de los investigadores de Stanford contrasta con las teorías anteriores que sugieren que la presión sobre el tamaño del cuerpo debería estar más relajada en el agua, tal vez debido al gran entorno y la capacidad de los animales para flotar en lugar de tener que soportar su peso corporal en las patas.
En cambio, el grupo descubrió que el tamaño de los mamíferos acuáticos está limitado en el extremo pequeño por la necesidad de retener el calor y en el extremo grande por las dificultades para obtener suficiente alimento para sobrevivir. El grupo publicó sus hallazgos el 26 de marzo Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
"Muchas personas han visto ir al agua como una mayor liberación de mamíferos, pero lo que estamos viendo es que en realidad es más restrictivo", dijo el coautor Jonathan Payne, profesor de ciencias geológicas en la Escuela de Energía de la Tierra de Stanford& Environmental Sciences Stanford Earth. "No es que el agua te permita ser un gran mamífero, es que tienes que ser un gran mamífero en el agua, no tienes otras opciones".
cada vez más grande, pero no demasiado grande
Aunque los mamíferos que viven en el agua comparten una forma de cuerpo oblonga similar, no están estrechamente relacionados. Por el contrario, las focas y los leones marinos están estrechamente relacionados con los perros, los manatíes comparten ancestros con los elefantes, y las ballenas y los delfines están relacionados con los hipopótamos y otras pezuñasmamíferos.
Para obtener más información sobre cómo estos grupos de mamíferos terrestres adquirieron su circunferencia característica cuando se volvieron acuáticos, los investigadores recopilaron masas corporales para 3,859 especies de mamíferos vivos y 2,999 de los conjuntos de datos existentes. El análisis incluye alrededor del 70 por ciento de las especies vivas y25 por ciento de las especies extintas. Analizaron los datos con un conjunto de modelos desarrollados en colaboración con Craig McClain, del Consorcio Marino de las Universidades de Louisiana.
A partir de este análisis, el grupo descubrió que una vez que los animales terrestres salen al agua, evolucionan muy rápidamente hacia su nuevo tamaño, convergiendo en alrededor de 1,000 libras. Los antepasados más pequeños como los parientes de los perros aumentaron de tamaño más que los antepasados más grandes como los hipopótamos para alcanzar eso.peso óptimo, lo que sugiere que más grande es mejor para la vida acuática, pero solo hasta cierto punto. El grupo señala que las nutrias, que se lanzaron al agua más recientemente, no siguen esa tendencia, tal vez porque muchas especies de nutrias aún viven gran parte de la vida.sus vidas en tierra
"La clave es tener un árbol filogenético para comprender cómo se relacionan estas especies entre sí y la cantidad de tiempo que ha tenido lugar entre diferentes eventos de ramificación evolutiva", dijo el autor principal Will Gearty, un estudiante graduado en Stanford Earth ".El árbol de las relaciones ancestrales nos permite construir modelos basados en datos de especies modernas para predecir cuáles habrían sido los tamaños corporales de los ancestros y ver qué trayectorias evolutivas se ajustan mejor a lo que vemos en la actualidad ".
Calor y comida
El grupo argumenta que el tamaño más grande ayuda a los mamíferos acuáticos a retener el calor en agua que es más baja que la temperatura corporal. "Cuando eres muy pequeño, pierdes calor rápidamente en el agua, no hay forma de comer suficiente comida para mantener el ritmo", Dijo Payne.
También sugieren que el metabolismo aumenta con el tamaño más que la capacidad de un animal para recolectar alimentos, lo que limita la forma en que los grandes mamíferos acuáticos pueden crecer. "Básicamente, los animales son máquinas que requieren energía para operar. Esta necesidad de energía pone límites duros aqué pueden hacer los animales y qué tan grandes pueden ser ", dijo McClain, coautor del estudio.
"El rango de tamaños viables para los mamíferos en el océano es en realidad más pequeño que el rango de tamaños viables en tierra", dijo Payne. "Para demostrar eso estadísticamente y proporcionar una teoría detrás de esto es algo nuevo".
Si las nutrias son la excepción en el extremo pequeño, las ballenas barbadas prueban la excepción en el tamaño más grande. Estas ballenas gastan mucha menos energía en la alimentación que sus contrapartes dentadas porque filtran todos sus alimentos, lo que los hace más eficientes y les permitecrecer más que las ballenas dentadas.
"El cachalote parece ser el más grande que puedes obtener sin una nueva adaptación", dijo Gearty. "La única forma de llegar a ser tan grande como una ballena de barba es cambiar por completo la forma en que estás comiendo".
Los investigadores comenzaron a trabajar en el estudio en 2014 y actualmente están evaluando qué tan bien se pueden usar enfoques similares para explicar las distribuciones del tamaño corporal en otros grupos de animales, especialmente aquellos que tienen especies terrestres y acuáticas.
"La esperanza es que haya explicaciones más simples que puedan aplicarse a otras especies, incluidos los animales terrestres", dijo Payne. "Abre alguna posibilidad de que el tamaño del cuerpo pueda explicarse por principios básicos de física y química".
Payne también es miembro de Stanford Bio-X y afiliado del Instituto Stanford Woods para el Medio Ambiente.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Escuela de Ciencias de la Tierra, Energía y Medio Ambiente de Stanford . Original escrito por Danielle Torrent Tucker. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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