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Paleontólogos del Cavanilles plantean que la evolución del gigantismo en depredadores se basó en cambios metabólicos

Paleontólogos del Cavanilles plantean que la evolución del gigantismo en depredadores se basó en cambios metabólicos
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05/05/2017

Paleontólogos del Institut Cavanilles de la Universitat de València han propuesto una nueva hipótesis que explica las causas de la evolución del gigantismo en depredadores: los saltos metabólicos como consecuencia de factores internos (endotermia y una respiración eficiente) y ambientales (altas temperaturas y altas concentraciones de oxígeno). La propuesta, publicada en la revista Historical Biology, se refiere tanto a animales actuales (el gran tiburón blanco o los cocodrilos) como extintos (dinosaurios. reptiles marinos y voladores, entre otros). 

El salto metabólico es un proceso que implica cambiar de un nivel metabólico a otro. Por ejemplo, “pasar de ser ectotermo (o de sangre fría) a endotermo (de sangre caliente); de tener una respiración poco eficiente a una más eficiente; o pasar de vivir en ambientes fríos o pobres en oxígeno, al extremo contrario”, apunta Humberto Ferrón, investigador del Institut Cavanilles de Biodiversitat i Biologia Evolutiva participante en el estudio.
 
La hipótesis formulada por Ferrón, Carlos Martínez y Héctor Botella, del grupo de investigación EVER (Early Vertebrate Evolution Research-group), explica el motivo por el que, a pesar de que los animales marinos más grandes tienen una escasa cantidad de energía destinada a su actividad diaria y tienden a ser filtradores muy lentos, algunos animales constituyen una excepción a esta norma. Los cambios hacia niveles metabólicos más altos podrían permitir que un estilo de vida muy activo (como la depredación) se mantuviera en tamaños corporales mayores.
 
Según los investigadores del Cavanilles, la evolución de grandes depredadores tiene en los saltos metabólicos el elemento vertebrador, como consecuencia de factores variados: la endotermia y sistemas de respiración eficientes; y altas temperaturas ambientales y altas concentraciones de oxígeno atmosférico. 
 
Así, “los altos niveles de oxígeno registrados durante la Era Paleozoica (hace 540-60 millones de años) probablemente fueron el motor de la adquisición de tamaños gigantescos en un gran número de animales terrestres (varios grupos de insectos y grupos afines como los milpiés) y acuáticos (escorpiones marinos, los primeros vertebrados con mandíbulas y parientes lejanos de las sepias o los pulpos conocidos como ortocerátidos)”, según Ferrón. 
 
Además, indican los expertos en el artículo «The evolution of gigantism in active marine predators», aumentos puntuales de la temperatura ambiental en el pasado parecen haber promovido de igual modo la evolución de tamaños gigantescos en un gran número de animales ya extintos, incluyendo grandes lagartos y pitones como la Titanoboa y varios grupos de cocodrilos. 
 
Por otro lado, la adquisición de endotermia y/o sistemas de respiración muy eficientes en varios grupos de la Era Mesozoica como ictiosaurios, mosasaurios, plesiosaurios (reptiles marinos), pterosaurios (reptiles voladores) y dinosaurios (y sus descendientes, las aves) han sido propuestos también como factores determinantes de la evolución del gigantismo de algunos de sus representantes.
 
“Es interesante que estos factores promueven saltos o incrementos en la tasa metabólica, lo que posibilita mantener un estilo de vida muy activo como el de un depredador a tamaños inusualmente grandes” destaca Humberto Ferrón. 
 
Récord de tamaños
Los vertebrados ostentan los records de tamaño en todos los ambientes que han ocupado a lo largo de su historia evolutiva. Los vertebrados de mayor tamaño tienden a ser filtradores con estilos de vida poco activos. Entre estos destacan el tiburón ballena (el pez actual de mayor tamaño) y grandes cetáceos como la ballena azul (con hasta 33 metros de longitud y más de 170 toneladas de peso, siendo el animal más grande que jamás haya poblado la Tierra). 
 
En el registro fósil también existen ejemplos de grandes filtradores como el pez Leedsichthys, el pez acorazado Titanichthys o algunos ictiosaurios. Por otra parte, los depredadores más grandes presentan tamaños notablemente inferiores. Entre estos, los más grandes son el cachalote, la orca y el tiburón blanco, así como un gran número de representantes ya extintos que incluiría, por ejemplo, al tiburón megalodón, cetáceos como el basilosaurio y “leviatán” o distintos reptiles marinos de la Era Mesozoica. 
 
Grupo de investigación
Humberto G. Ferrón, Carlos Martínez-Pérez y Héctor Botella pertenecen al grupo de investigación EVER (Early Vertebrate Evolution Research-lab, http://www.evervalencia.es/), integrado en el Grupo de Paleontología y Biología Teórica del Institut Cavanilles. El equipo estudia el origen y la evolución temprana de los primeros vertebrados, así como el momento y el ritmo de la aparición de los diferentes tejidos y estructuras esqueléticas. Su investigación combina biología teórica, paleontología tradicional y estudios de anatomía comparada y biología del desarrollo en organismos existentes. Este estudio ha recibido financiación del Ministerio de Economía y Competitividad y de la Generalitat Valenciana.
 
Artículo: 
Humberto G. Ferrón, Carlos Martínez-Pérez, Héctor Botella (2017) «The evolution of gigantism in active marine predators». Historical Biology. Published online: 26 Apr 2017. DOI: 10.1080/08912963.2017.1319829 
 
Pie de foto: 
(De izquierda a derecha): Esther Manzanares, Carlos Martínez-Pérez, Héctor Botella y Humberto G. Ferrón, integrantes del grupo de investigación EVER (Early Vertebrate Evolution Research-lab)