Tothom ha sentit a parlar dels elefants nans de Sicília o dels ocells gegants de Madagascar. Aquests animals impressionants són el resultat d’un fenomen evolutiu relativament ben conegut impulsat per la selecció natural. El gigantisme en animals petits i el nanisme en animals grans en relació amb els seus parents continentals constitueixen alguns dels patrons més espectaculars del que es coneix com a “efecte insular”. Tot i ser menys icòniques, algunes espècies de les Illes Canàries han experimentat alguns dels canvis de mida més extrems documentats en el registre fòssil. Canariomys, la rata gegant de Tenerife, pesava aproximadament 1,4 kg i era 14 vegades més gran que els seus parents continentals més propers. Malgrat que alguns estudis recents sobre espècies insulars gegants i nanes mostren canvis dràstics en l’evolució del cervell, la morfologia cerebral de Canariomys no s’havia descrit fins ara.

Un estudi recent, publicat a la revista Journal of Mammalian Evolution, va explorar la morfologia cerebral de dues espècies: Canariomys bravoi (que vivia a Tenerife) i Canariomys tamanari (de Gran Canària). Flavien Vincent, autor principal i investigador predoctoral al Muséum d’Histoire Naturelle de París, afirma: «Amb aquest canvi tan gran de mida, volíem saber com havien evolucionat el cervell i els sentits d’aquests animals». Atès que és impossible estudiar el comportament de les espècies extingides de la mateixa manera que ho fan els ecòlegs del comportament amb els mamífers actuals, els paleoneuròlegs (paleontòlegs especialitzats en el sistema nerviós d’espècies extingides) utilitzen l’empremta del cervell sobre la cavitat endocranial per estudiar-ne la morfologia i les diferències de proporcions entre les regions cerebrals. Per fer-ho, treballen amb imatges en 3D obtingudes mitjançant tècniques de raigs X (tomografia computada). «Aquestes imatges són com una ressonància magnètica feta en un hospital, permeten estudiar els exemplars sense danyar-los», explica Ornella Bertrand, autora sènior i investigadora Ramón y Cajal a l’ICP. 

 
Comparació lateral dels cranis de la rata de l’herba africana continental (Arvicanthis, esquerra) i de la rata gegant extingida de les Illes Canàries (Canariomys, dreta), que posa de manifest l’augment dramàtic de la mida corporal que va evolucionar després que els avantpassats colonitzessin les illes. (adaptat de Vincent et al., 2025).

Les evidències genètiques i morfològiques indiquen que ambdues espècies de Canariomys probablement es van originar a partir de petites poblacions fundadores de la rata de l’herba africana Arvicanthis niloticus, que haurien arribat passivament a les Illes Canàries des del continent proper fa uns 650.000 anys. Un cop establerts, aquests rosegadors van evolucionar cap a animals robustos, principalment terrestres, amb esquelets forts i una combinació d’adaptacions per excavar i enfilar-se als arbres. Pel que fa a la dieta, Canariomys probablement era herbívor o omnívor. Les restes datades amb radiocarboni procedents de jaciments arqueològics indiquen que, almenys a Tenerife, Canariomys va coexistir i probablement va ser caçat per les primeres comunitats humanes, que hi van arribar cap a mitjan primer mil·lenni aC. Els darrers registres d’aquestes espècies daten del segle IV aC, molt abans de la conquesta espanyola de les illes.

Sembla que Canariomys estava ben adaptat a les condicions insulars de Tenerife i Gran Canària, i la seva mida corporal excepcional podria haver estat en si mateixa una estratègia antipredadora clau. «La seva mida més gran podria haver tingut un paper important a l’hora d’evitar els depredadors aviars, les preses preferides dels quals pesaven menys de 250 g», explica Flavien Vincent. Tanmateix, com s’ha observat en molts altres mamífers insulars, el cervell no va augmentar de mida de manera proporcional al cos: ambdues espècies de Canariomys presenten quocients d’encefalització més baixos que el seu parent continental, cosa que significa que, en termes evolutius, els seus cervells es van fer relativament més petits que els dels seus avantpassats.

L’equip de recerca va voler anar més enllà de la mida del cervell i comprendre quins sentits havien estat afectats per aquest canvi ecològic. Van descobrir que quatre regions havien disminuït de mida, incloent-hi estructures cerebrals relacionades amb el comportament “complex” (neocòrtex), l’olfacte (és a dir, bulbs olfactoris i paleocòrtex) i el manteniment dels moviments dels ulls i del cap durant la locomoció (és a dir, els lòbuls petrosos del cerebel). La disminució de l’olfacte podria estar relacionada amb l’absència de depredadors terrestres. «Canariomys potser no necessitava detectar la presència d’ocells depredadors mitjançant l’olfacte i, per tant, aquesta funció no hauria estat seleccionada, fet que hauria conduït a una reducció de la mida dels bulbs olfactoris», explica Flavien Vincent.

La disminució de la velocitat locomotora també sembla present en altres rosegadors insulars de les Filipines, fet que podria estar igualment relacionat amb un menor nivell de risc de depredació. «No cal ser gaire ràpid si no hi ha cap depredador del qual fugir», assenyala Ornella Bertrand. Finalment, la regió més gran del cervell en humans i en molts altres mamífers és el neocòrtex, responsable d’integrar diverses funcions “superiors” (com la visió, l’audició o la memòria), en comparació amb funcions bàsiques (com la freqüència cardíaca o la respiració). L’equip investigador també va trobar una reducció d’aquesta regió, fet que podria implicar una disminució del comportament “complex”. «Un cop més, això podria estar relacionat amb una menor necessitat de trobar solucions per escapar del perill», afirma Flavien Vincent.

L’arribada dels humans a les illes, que no havien evolucionat de manera conjunta amb Canariomys, va ser probablement el depredador per al qual aquestes rates gegants no estaven preparades. «El cervell és metabòlicament costós de mantenir i, per tant, quan una funció no s’utilitza, l’estructura cerebral responsable d’aquesta funció pot disminuir de mida», explica Ornella Bertrand. En comparació amb el seu avantpassat africà, que va evolucionar juntament amb els humans, els primers Arvicanthis probablement no eren una presa habitual i disposaven de les eines cognitives per escapar d’altres depredadors, mentre que Canariomys podria haver-les perdut a mesura que l’amenaça deixava d’estar present.

«El nostre estudi mostra la importància de protegir els ecosistemes insulars, perquè les espècies d’illes han evolucionat en aïllament durant centenars de milers o milions d’anys i no estan preparades des del punt de vista del comportament per afrontar amenaces que mai abans havien experimentat», conclou Ornella Bertrand.

Avenços tecnològics i col·laboració internacional

L’estudi posa de manifest que comprendre com els entorns insulars modelen l’evolució del cervell pot ajudar a aclarir mecanismes evolutius fonamentals i a informar estratègies de conservació per a les espècies insulars actuals que s’enfronten al canvi climàtic i a la pèrdua d’hàbitat. Mitjançant l’ús de tomografia computada d’alta resolució i centrant-se en la mida de les regions cerebrals en lloc de la mida total del cervell, els investigadors han pogut aportar noves perspectives sobre els canvis sensorials associats a aquest canvi ambiental tan dràstic.

Aquest treball és el resultat d’una col·laboració internacional entre la Universitat de Bordeus, l’Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont i el Carnegie Museum of Natural History, amb contribucions clau d’Ornella C. Bertrand, Flavien Vincent, Antoine Souron, Isaac Casanovas-Vilar i Jesús Gamarra, i amb accés a col·leccions museístiques de primer ordre com les del Muséum National d’Histoire Naturelle de París.

La recerca ha estat finançada pel programa Beatriu de Pinós, el projecte R+D+I MCIN/AEI PID2020117289GBI00, el programa Generalitat de Catalunya/CERCA, el grup consolidat 2021 SGR 00620, els contractes predoctorals Miquel Crusafont i els projectes de TC EVODIBIO i ENDORAT a través del laboratori PACEA.

Imatge principal: Reconstrucció en vida del rosegador Canariomys a l’illa de Tenerife. El ratolí domèstic (Mus musculus), que probablement va coexistir amb Canariomys, s’hi inclou a escala. (Jesús Gamarra González / © Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont).

Article original:

• Vincent, F., Souron A., Casanovas-Vilar, I., Gamarra, J. & Bertrand, O. C. (2025, published online) The brain endocast of the Canary Islands giant rats (Canariomys, Muridae, Rodentia): paleobiological and evolutionary implications. Journal of Mammalian Evolution. https://doi.org/10.1007/s10914-025-09785-0