En el libro Turtles: Anatomy, Ecology and Conservation, los investigadores del ICP Josep Marmi y Ángel H. Lujanhacen una revisión del conocimiento que tenemos actualmente sobre la historia evolutiva de las tortugas: desde sus orígenes, hace unos 225 millones de años, hasta hoy mismo. El capítulo que firman estos investigadores, "An overview of the Threatened Phylogenetic diversity of living Testudines based on a review of the complejo evolutionary history of turtles", recoge una revisión actualizada sobre el conocimiento del registro fósil y la filogenia de las tortugas, así como también los datos de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN) sobre el estado de conservación de las especies actuales. Los resultados son preocupantes, ya que sólo tres de los linajes actuales tienen un riesgo de extinción relativamente bajo. El resto, hasta 11 linajes más, tienen un riesgo moderado o alto de desaparecer. De hecho, en tres casos, los linajes tienen una sola especie amenazada o críticamente amenazada. Las conclusiones son, pues, bien claras: la mayoría de las ramas del árbol evolutivo de las tortugas actuales están amenazadas de extinción.
El capítulo se adentra primero en las relaciones filogenéticas de las tortugas con el resto de amniotas, el grupo de vertebrados que incluye los reptiles, las aves y los mamíferos. Las tortugas son una rara avis en este grupo, ya que presentan características muy peculiares como es la presencia del caparazón. A partir de los estudios paleontológicos publicados, se explica la evolución de esta estructura y se describen también sus diversos patrones ecológicos. Como nos explica Josep Marmi, a lo largo de su historia evolutiva, las tortugas se han adaptado a diferentes ambientes, desde los completamente terrestres hasta los completamente marinos. Esto se refleja en la forma de sus extremidades y también en el caparazón. El capítulo continúa explicando cómo se diversificaron los diferentes linajes de tortuga a lo largo de 225 millones de años.
En la segunda mitad del capítulo el discurso se centra más en el estado actual de las tortugas. Por un lado, se explica cuando se originaron los grupos actuales y por otro se incorpora la información recogida por la UICN en cuanto al estatus de conservación de estos animales. El análisis conjunto de los datos de las especies extintas y actuales, permite a Josep Marmi y Ángel H. Lujan discutir el número de linajes que podrían desaparecer si lo hacen las especies amenazadas que contienen. Y los investigadores del ICP concluyen que la mayor parte del árbol evolutivo sobreviviente de las tortugas está seriamente amenazado de extinción. La extinción de las tortugas representaría, pues, la desaparición de un patrón corporal único en los vertebrados.
En el mismo libro, publicado por Nova Science Publishers, se recogen otros artículos sobre la anatomía, la ecología y la conservación de las tortugas. El resto de capítulos presentan datos y estudios sobre la acumulación y la distribución de metales en los tejidos de las tortugas como bioindicadores de la polución marina; la mortalidad de las tortugas marinas de las Islas Canarias; la tortuga pintada como modelo de tolerancia a la anoxia, la falta de oxígeno respirable en las células o tejidos de un organismo; o sobre cómo las tortugas de agua dulce responden a la sequía.
+ info Marmi J, Luján AH (2012) An overview of the threatened phylogenetic diversity of living testudines based o a review of the complex evolutionary history of turtles. In: Cosgrove MJ, Roe SA (Eds) Turtles: Anatomy, Ecology and Conservation. Pp. 117-150. Nova Science Publishers, New York. (amazon, ebook)
Los investigadores del ICP Isaac Casanovas y Jan van Dam publican hoy en la revista PLOS ONE un artículo donde reconstruyen la dieta de las primeras ardillas a partir de la integración de datos provenientes de la forma de la mandíbula de especies actuales y extintas y del estudio de su historia evolutiva. El trabajo ha permitido deducir que las ardillas que vivieron hace 36 millones de años se alimentaban de nueces y de semillas y que la mayoría de especies actuales han cambiado poco respecto a sus ancestros.
La anatomía de los seres vivos está determinada por varios factores. Por un lado, la forma de una estructura concreta, como puede ser la de la mandíbula o de las extremidades, puede haber evolucionado como adaptación para realizar una función determinada. Por otro lado, es posible que una especie haya heredado esa morfología de un ancestro. En este caso la filogenia, es decir la relación de parentesco entre dos especies, tendría más peso que la adaptación. Del mismo modo que nosotros nos parecemos más a nuestros padres o hermanos que a personas con las que no estamos emparentadas, dos especies próximas tenderían a parecerse más que dos escogidas al azar. Cuando se estudia la evolución de cualquier estructura, como la mandíbula en este caso, a menudo resulta difícil decidir si la adaptación o la filogenia han determinado la forma. Sin embargo, recientemente se han desarrollado métodos matemáticos muy complejos que permiten evaluarlo.
En el estudio que se publica hoy en la revista PLOS ONE, los investigadores Isaac Casanovas y Jan van Dam del Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont (ICP) han aplicado estos métodos a las especies de ardillas actuales y han evaluado qué influencia tiene el tipo de alimentación en la forma de la mandíbula. Han comparado 301 mandíbulas de 44 especies diferentes de ardillas y han determinado que la forma de la mandíbula puede ser utilizada para inferir de forma fiable el tipo de alimentación de una determinada especie. Esto ha permitido concluir que Douglassciurus Jefferson, la especie de ardilla más antigua que se conoce, se alimentaba de nueces y semillas hace unos 36 millones de años.
La forma de la mandíbula de las ardillas que se alimentan de semillas o frutos con cáscaras muy duras, como la ardilla gigante índico, se caracteriza por un cuerpo robusto (la parte de la mandíbula que lleva los dientes) y unos procesos largos (las estructuras hueso que encajan la mandíbula con el cráneo y sirven para la inserción de los músculos). Esta forma les permite morder con mucha fuerza. En cambio, las que se alimentan de hojas, grano o insectos presentan mandíbulas más largas y delicadas porque no requieren un mordisco potente con los dientes incisivos. La ardilla gris, así como la mayoría de especies, tiene una mandíbula intermedia entre estos dos grandes tipos, apto para consumir prácticamente cualquier cosa.
A pesar de que la forma de la mandíbula depende en gran parte de la dieta, este estudio demuestra que también está fuertemente condicionada por la filogenia. Muchas especies han mantenido la dieta a base de nueces y semillas de sus ancestros y su mandíbula no ha cambiado demasiado durante muchos millones de años.
Si funciona, ¿por qué cambiar?
Actualmente hay unas 200 especies de ardillas distribuidas por bosques de casi todo el planeta. En la mayoría de casoshan conservado las características de sus ancestros, lo que hace que a veces se les llame "fósiles vivientes". Aunque las ardillas han sido tradicionalmente consideradas como un grupo conservador que ha sufrido pocos cambios desde su origen, la presencia de especies altamente especializadas demuestra que no es una característica intrínseca de este grupo.
Determinados grupos de ardillas han desarrollado adaptaciones notables que les han permitido especializarse en determinados recursos alimenticios. La subfamilia de los callosciurininos, un grupo formado por más de 60 especies que viven en los bosques tropicales del sudeste asiático, presenta especies con alimentaciones fuerza sorprendentes, incluyendo el único ardilla exclusivamente insectívoro y otras que comen corteza. Los callosciurininos llegaron al sudeste asiático hace unos 21 millones de años y allí se diversificaron para aprovechar los variados recursos que ofrecen los bosques tropicales. En estos bosques hay muchas especies de ardillas y todas muy diferentes, conmandíbulas especializadas para alimentarse de recursos muy concretos. Por el contrario, los bosques templados de Europa o América del Norte tienen una diversidad de plantas y recursos mucho menor, y por tanto también haymenos especies de ardillas, la mayoría de las cuales comen nueces, frutos y semillas como sus ancestros .
De algún modo se puede afirmar que en la naturaleza las formas que funcionan se mantienen a lo largo de la evolución y las ardillas serían un buen ejemplo de esta ley. Si funciona, ¿por qué cambiar?.
+ info: Casanovas-Vilar, I. & Van Dam, J. (2013). Conservatism and adaptability during squirrel radiation: what is mandible shape telling us? PLOS ONE. http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0061298
