Cuando se trata de la evolución de la columna vertebral de los mamíferos, piense en animales cuya columna vertebral les permite galopar, saltar, nadar, correr o caminar erguidos, una parte clave de la historia es bastante simple.
Debido a que los sinápsidos no mamíferos, los precursores extintos de los mamíferos, tenían rasgos similares a los reptiles vivos como tener sus extremidades extendidas hacia un lado en lugar de estar metidas en su cuerpo como los mamíferos de hoy, la creencia arraigada era que también debían haberse mudado enformas similares. Principalmente, sus espinas deben haberse movido de lado a lado, dobladas como las de los lagartos modernos, en lugar del movimiento de flexión hacia arriba y hacia abajo por el que son conocidas las espinas de los mamíferos. Se cree que con el tiempo y en respuesta a presiones selectivas, la columna vertebral de los mamíferos evolucionó de esa flexión de lado a lado como la de un lagarto a la flexión hacia arriba y hacia abajo similar a la de un mamífero que se ve hoy en día. La transición se conoce como el paradigma de lateral a sagital.
Es una historia fácil de entender que se ha enseñado en libros de texto universitarios sobre anatomía y evolución durante décadas. Pero, según un nuevo estudio dirigido por Harvard, esa creencia arraigada desde hace mucho tiempo es incorrecta.
"El problema con la historia original fue que, en lugar de basarse en evidencia fósil, se basó principalmente en una correlación con algo más que se observó en animales vivos", dijo la ex investigadora postdoctoral de Harvard Katrina Jones.confió en esta suposición de que estos precursores de mamíferos deben funcionar igual que los lagartos porque este aspecto de su anatomía era similar a los lagartos ... Estamos diciendo que solo porque la postura de las extremidades se veía similar no significa que se movieran de la misma manera."
El trabajo, dirigido por Jones, desafía la hipótesis de lateral a sagital al observar las vértebras de los reptiles modernos, los mamíferos y los sinápsidos extintos no mamíferos para determinar cómo cambiaron sus vértebras con el tiempo y su efecto sobre cómo probablemente se movían estas criaturas..
El análisis demuestra que los tres linajes difieren entre sí en lo que respecta a la morfología, la función y las características de sus espinas, y sugiere que la columna vertebral de los mamíferos no evolucionó a partir de un antepasado similar a un reptil. Tenía que haber habido unUn tipo completamente diferente de función de la columna vertebral que no se observa en los vertebrados vivos de hoy.
"La estirpe ancestral de la que evolucionaron los mamíferos no se veía ni funcionaba como un reptil viviente", dijo Stephanie Pierce, profesora adjunta de Biología Organísmica y Evolutiva Thomas D. Cabot y curadora de paleontología de vertebrados en el Museo de Zoología Comparada y laautor principal del estudio. "Comenzaron con su propio conjunto único de características y funciones y luego evolucionaron hacia los mamíferos".
El estudio publicado en Biología actual el 2 de marzo.
Incluyó a los colaboradores Kenneth Angielczyk en el Museo Field de Historia Natural y Blake Dickson, Ph.D. '20 que trabajó en el laboratorio de Pierce como estudiante graduado, pero ahora es investigador postdoctoral en la Universidad de Duke.
El trabajo anterior de Dickson con el laboratorio, reconstruyendo la evolución del movimiento terrestre en los primeros tetrápodos mediante el análisis de escaneos 3D de fósiles, proporcionó el método que los investigadores modificaron para el nuevo estudio.
El equipo quería ver cómo la historia del origen de la columna vertebral de los mamíferos, que viene en todas las formas y tamaños, se mantuvo bajo un intenso escrutinio.
Tomaron tomografías computarizadas de la columna vertebral de reptiles, mamíferos y sinápsidos no mamíferos fósiles para obtener reconstrucciones en 3D de partes clave de su columna vertebral para ver su forma. Luego usaron comparaciones estadísticas de esas formas y midieron cómo se doblaban para determinar cómofuncionaron y qué movimiento permitieron.
Vieron que los sinápsidos no mamíferos claramente tenían sus propias formas vertebrales y que eran distintos tanto de los mamíferos como de los reptiles. Esto demostró que las partes clave de la columna que pertenecen a los antepasados de los mamíferos tenían sus propias características únicas que no se ven en ningunagrupo vivo.
Al comparar la función de las diferentes espinas, los investigadores vieron que la espina sinápsida de los no mamíferos actuaba de manera muy diferente tanto a los mamíferos como a los reptiles. Su característica dominante era ser muy rígida con una capacidad más limitada de flexión lateral, a diferencia de la flexión lateral en la parte posterior deespinas de reptiles. Eso sugirió que la noción arraigada de que estas criaturas se movían como los reptiles de hoy, en particular los lagartos, es incorrecta.
Al observar las espinas de los mamíferos vivos que muestrearon, vieron que eran una especie de todoterreno, mostrando habilidades en cada uno de los rasgos funcionales que midieron. Esto significa que los lomos de los mamíferos pueden hacer mucho másque simplemente la flexión sagital, y que durante su historia evolutiva se agregaron otras funciones a las espaldas rígidas de sus precursores, como la torsión espinal para acicalar el pelaje.Los resultados hacen que el paradigma simple de lateral a sagital sea una historia mucho más complicada.
Los investigadores citaron los avances en la tecnología de escaneo por tomografía computarizada, los datos computacionales y los programas estadísticos actuales para hacer posible el estudio. Actualmente están trabajando para confirmar aún más sus hallazgos y crear reconstrucciones espinales en 3D completas para las especies que observaron.
El grupo cree que el trabajo muestra el poder del registro fósil para probar ideas evolutivas de larga data.
"Si solo nos fijamos en los animales modernos, como los mamíferos y reptiles vivos, podemos proponer hipótesis evolutivas, pero es posible que no sean correctas", dijo Pierce. "A menos que volvamos al registro fósil y realmente indaguemos en esosanimales extintos, no podemos rastrear cuáles fueron esos cambios anatómicos, cuándo ocurrieron o qué presiones selectivas impulsaron su evolución ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Harvard . Original escrito por Juan Siliezar. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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