Los primeros mamíferos placentarios de los que tenemos conocimiento convivieron con los dinosaurios. Eran pequeños, probablemente no más grandes que un ratón o una musaraña. Sin embargo, los mamíferos han evolucionado hasta conformar en la actualidad una amplia variedad de especies, que difieren en ecología y morfología, y que van desde el pequeño murciélago abejorro –no más grande que un pulgar humano– a la gran ballena azul, de cerca de 30 metros.

Según un estudio internacional publicado esta semana en Science, aquellos que se caracterizaban por ser sociales evolucionaron más rápido que las especies solitarias. El análisis, que también ha identificado otros factores para describir la evolución de los mamíferos placentarios, ha aplicado la técnica del escaneo 3D a 322 cráneos de mamíferos actuales y extintos. Para ello, se han utilizado las colecciones de más de 20 museos internacionales, con fósiles que se remontan hasta la época de los dinosaurios.

“Recopilamos escaneos 3D de cientos de cráneos de especies vivas y fósiles. Luego usamos puntos de referencia para capturar la forma del cráneo con gran detalle y utilizamos estos datos en combinación con la línea de tiempo de la evolución de los mamíferos para comprender sus relaciones y observar cómo evolucionaron”, explica a SINC, la primera autora del estudio, Anjali Goswami, científica del Museo de Historia Natural (Reino Unido).

Una respuesta a la extinción de los dinosaurios

Comprender cómo los mamíferos placentarios se convirtieron en uno de los grupos de animales con mayor diversidad en la Tierra ha sido una de las grandes cuestiones sobre la evolución. El equipo de Goswami ha profundizado en este conocimiento con uno de los estudios más amplios y exhaustivos hasta la fecha.

El trabajo muestra que después de la gran expansión inicial en la diversificación de los mamíferos –posiblemente consecuencia a la desaparición de los dinosaurios– el ritmo de la evolución se ralentizó rápidamente en la era Cenozoica, en los últimos 66 millones de años. Según los registros fósiles, los ancestros más antiguos de las especies actuales ya habitaban la Tierra 100.000 años después de los dinosaurios.

Posteriormente, se produjeron picos de rápida evolución, pero sus impactos se volvieron cada vez más pequeños con el tiempo y nunca alcanzaron la velocidad de esa primera expansión. La incertidumbre sobre el momento exacto de estos picos hace que sea difícil atribuirlos a eventos específicos, pero es probable que fueran causados ​​​​por períodos de cambio climático y por el enfriamiento global durante la era Cenozoica.

“No sabíamos previamente cómo de rápido disminuyó la tasa de evolución, o que hubo muchos picos posteriores, pero más pequeños. Este nuevo modelo de evolución probablemente se aplica a muchos otros grupos, y ahora sabemos qué buscar”, explica Goswami.

Este complejo y brusco proceso de evolución, como consecuencia de su adaptación a diferentes medios ecológicos, se conoce como radiación adaptativa. La novedad es que Goswami y sus colegas han identificado un patrón macroevolutivo al que han llamado “evolución atenuada”, en relación con esta ralentización en la evolución.

¿Qué hace que los mamíferos se adapten rápido?

Uno de los objetivos clave del estudio era predecir mejor la respuesta de las especies a los cambios rápidos en su entorno, como por ejemplo el cambio climático.

Para lograrlo, el equipo investigó las características de los mamíferos que evolucionan más rápido y encontró que los factores con mayor influencia son el hábitat, los comportamientos sociales, la dieta, el cuidado de los padres y el tiempo de actividad (diurno o nocturno).

“Todos estos factores influyen en la evolución, aunque unos más que otros. Los hábitos sociales, la dieta y la locomoción, en menor medida, son los factores más influyentes en el desarrollo del cráneo”, explica Goswami.

Las especies sociales evolucionan mucho más rápido que las que son solitarias. Esto se ve fácilmente en los ungulados, como son las cabras montesas, que han desarrollado cuernos y astas para la lucha y la exhibición social.

Los mamíferos que viven en hábitats acuáticos, como ballenas, manatíes, focas y morsas también evolucionan rápidamente.

Asimismo, los herbívoros evolucionan más rápido que los carnívoros, probablemente porque siguen los cambios en las plantas y el medio ambiente más de cerca que los carnívoros.

El cuidado de los padres también parece ser un factor que frena la velocidad de la evolución. Los animales que requieren poca atención primaria, como los caballos y los antílopes, evolucionan mucho más rápido que los mamíferos que nacen ciegos, como los primates, que necesitan cuidados en su infancia.

Por otro lado, las especies con un horario estricto, ya sea nocturno o diurno, evolucionan más lentamente que los animales sin un patrón de actividad fijo. Sorprendentemente, roedores y murciélagos, los grupos de mamíferos con la mayor cantidad de especies, no parecen evolucionar muy rápido. Este dato sugiere que la diversidad en forma y la diversidad en número no están estrechamente relacionadas en los mamíferos.

Buscando el antepasado común del elefante y el ratón

Gracias a los datos recopilados, Goswami y su equipo ha descrito cómo podrían haber sido los primeros mamíferos placentarios. Sin embargo, identificar los ancestros de las especies actuales sigue siendo objeto de debate científico, a pesar de que existen muchos fósiles de la última etapa del Cretácico, justo antes de la extinción de los dinosaurios.

“Muchos de los primeros placentarios que vivieron inmediatamente después de la extinción de los dinosaurios no tienen parientes vivos y son muy inusuales. Uno de mis grupos favoritos son los ungulados nativos sudamericanos, completamente extintos, que aparecen a principios del Cenozoico, pero se extinguieron de forma relativamente reciente. Una de las conclusiones de este estudio es que muchos de los mamíferos extintos probablemente nos pareciesen familiares hoy”, apunta Goswami a SINC.

Es difícil saber qué características buscar en estos mamíferos primigenios. El estudio indica que probablemente los primeros mamíferos placentarios se parecían mucho entre sí, independientemente de si se trataba de ancestros de los roedores o de los elefantes.

Por este motivo, aunque sigue siendo muy difícil identificar los primeros fósiles de mamíferos, estas nuevas reconstrucciones del estudio ayudan a comprender mejor las sutiles diferencias que los científicos deben buscar en dichos restos.