Los tetrápodos son organismos que evolucionó de pez para tener cuatro extremidades y dígitos. Estos animales incluyen ranas, gatos e incluso humanos. Después de analizar más de 100 huesos de cráneo en tetrápodos extintos y no extintos, los investigadores encontraron que los tetrápodos tienen menos huesos de cráneo que los peces, tanto extintos como vivos. A nuevo estudio sugiere que el número limitado de huesos del cráneo podría haber impedido la evolución durante millones de años.
Investigadores de la Universidad de Bristol, la Universitat Pompeu Fabra de Barcelona y el University College London analizaron cráneos fosilizados de animales del período de transición entre los ambientes acuático y terrestre. De acuerdo a un presione soltarsus hallazgos indican que los tetrápodos tenían una conexión más compleja entre los huesos del cráneo que los peces.
Si bien puede parecer que esta diferencia en la conexión de los huesos conduciría a cambios evolutivos entre los animales terrestres, estos cambios en realidad obstaculizaron la evolución del cráneo de los tetrápodos.
“Los cráneos de tetrápodos generalmente tienen menos huesos craneales que sus ancestros de peces, pero simplemente contar la cantidad de huesos pierde algunos datos importantes”, dice el autor principal del estudio, James Rawson, en un comunicado de prensa. “Usamos una técnica llamada análisis de red, donde se registra la disposición de los huesos del cráneo, qué huesos se conectan a cuáles, además del número de huesos”.
Análisis de red ayuda a proporcionar gráficos y datos numéricos. Estos datos luego ayudan a identificar cómo los sujetos en el conjunto de datos se relacionan entre sí.
“Tradicionalmente, la investigación anatómica ha sido principalmente descriptiva o cualitativa. El análisis de redes proporciona un marco matemático sólido para cuantificar las relaciones anatómicas entre los huesos: un tipo de datos que a menudo se pasan por alto en la mayoría de los estudios sobre evolución morfológica”, dice el coautor Borja Esteve-Altava, un experto en esta técnica, en nota de prensa.
Para su sorpresa, los investigadores descubrieron que el proceso de evolución se ralentizaba con menos huesos del cráneo.
“Puede parecer extraño, pero tener menos huesos significa que cada uno de esos huesos debe conectarse con más de sus vecinos, lo que da como resultado un arreglo más complejo”, dice Rawson en un comunicado de prensa. “Las ranas y las salamandras modernas tenían los cráneos más complejos de todos los animales que estudiamos”.
Los autores continuaron diciendo que los primeros cráneos de tetrápodos se consolidaron en una sola pieza, mientras que los cráneos de peces estaban hechos de varias secciones.
Según un comunicado de prensa, los investigadores también encontraron que los orígenes de los tetrápodos coinciden con una caída en varios arreglos de huesos del cráneo.
“Nos sorprendió descubrir que estos cambios en el cráneo parecían limitar la evolución de los tetrápodos en lugar de promover la radiación a nuevos hábitats en la tierra. Creemos que la evolución de un cuello, los eventos de extinción o un cuello de botella en el desarrollo del cráneo pueden ser responsables”, dice co -autora Emily Rayfield en un comunicado de prensa.
Los investigadores notaron un cambio similar en la variedad de huesos en los tetrápodos que ocurrió mucho antes que los huesos del cráneo.
“También vemos una caída similar en la variabilidad estructural de los huesos de las extremidades en los primeros tetrápodos, pero la caída en las extremidades ocurre 10 millones de años antes. Parece que diferentes factores estaban afectando la evolución del cráneo y las extremidades en los primeros tetrápodos, y tenemos tanto más para aprender sobre este momento crucial en nuestra propia historia evolutiva”, dice Rawson en un comunicado de prensa.