Manos libres en el Plioceno

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En el artículo anterior descubrimos los cambios anatómicos asociados al bipedismo en los primeros homínidos y la posible relación de la selección de esta característica con un cambio climático. ¿Es el bipedismo un rasgo que nos hace humanos? ¿Qué ventajas supone respecto a otros animales cuadrúpedos?

¿QUÉ ES EL PLIOCENO?

Desde el origen de nuestro planeta, los geólogos han dividido el tiempo en distintas divisiones en millones de años: los eones (Arcaico, Proterozoico y Fanerozoico), que a su vez se dividen en distintas eras.  El Fanerozoico (desde 542 M.a hasta la actualidad) se divide en tres eras, de más antigua a más moderna: Paleozoico, Mesozoico y Cenozoico. En este enlace puedes ver con más detalle todas las épocas y los principales hitos biológicos.

Detalle del Cenozoico. (Fuente: Granada Natural)

El Mioceno es la época en la que aparecen los hominoideos, siendo Proconsul el género más conocido y no es hasta el Plioceno cuando aparecen, entre otros, los Australopithecus. Homo sapiens no aparecemos hasta el Holoceno, un pestañeo en la historia del planeta, como suele decirse.

Habitualmente los cambios climáticos que se han ido sucediendo a lo largo de la historia del Tierra, suponen la extinción, diversificación y aparición de nuevas especies, y lo mismo sucede con nuestra rama evolutiva: muchos autores relacionan las fluctuaciones climáticas con hitos evolutivos en los homininos. Si es de tu interés en este interactivo podrás profundizar en este tema.

Disposición de los continentes en el Mioceno después del choque de la placa Índica con la Euroasiática. (Foto de The Burgess Shale)

Uno de esos cambios climáticos (causado por el choque de las placas tectónicas Índica y Euroasiática, dando lugar al Himalaya y modificando las corrientes de viento) fue el responsable de la desaparición de grandes extensiones de bosques húmedos, dando paso a un paisaje más arbustivo o de sabana. Los hominoideos que se quedaron en el bosque, dieron lugar a los simios no humanos actuales, mientras que los que ocuparon el mosaico de sabana-árboles dieron lugar a los homininos, nuestro linaje.  ¿Qué supone ser bípedo en ese paisaje?

VENTAJAS DEL BIPEDISMO

• Manos libres: al no necesitar dos extremidades para desplazarse, se pueden utilizar para transportar alimentos y las crías. Se pueden alcanzar frutos de los árboles sin subirse a ellos y más adelante, permitirá la manipulación de utensilios, la caza y las manifestaciones culturales.
• Menos calor: el hecho de no ofrecer toda la superficie de la espalda al sol, y al separar el cuerpo del suelo caliente, permite sobrellevar mejor las altas temperaturas y sobrevivir con menos agua.
• Más energía: andar sobre dos patas consume menos energía que hacerlo a cuatro. Unido a la ventaja anterior, permite recorrer distancias más largas con menos alimento, algo importante en un entorno en el que constantemente hay que huir o buscar comida. Tenemos una gran resistencia para andar o correr muchos kilómetros en comparación con los cuadrúpedos.
• Mejor campo visual: al tener los ojos en una posición más elevada, pueden detectarse antes posibles depredadores por encima de los arbustos o ahuyentarlos con piedras en caso de necesidad. También es más fácil divisar fuentes de alimento.
• Apariencia intimidatoria: la postura erguida aumenta aparentemente el tamaño corporal y puede evitar enfrentamientos con ciertos depredadores.
• Mejor comunicación: la inserción del cráneo con la columna, deja suficiente espacio para que las cuerdas vocales permitan, con el paso del tiempo, la aparición del lenguaje articulado. Aunque el resto de simios actuales tuvieran la misma capacidad cerebral para hablar que nosotros, morfológicamente les es imposible por la estructura de su aparato fonador.

Algunas ventajas del bipedismo. (Ilustración de Karen Carr Studios)

DESVENTAJAS DEL BIPEDISMO

• Menor velocidad: en distancias cortas, correr a dos patas es más lento que a cuatro, en caso de un ataque inesperado por un depredador, disminuyen las probabilidades de escapar.
• Dolor de espalda: las tensiones a las que está sometida la columna y piernas a lo largo de la vida debido a la postura erguida es la causa más probable de los dolores de espalda, rodilla, cadera y pies que padece una gran parte de la población mundial.
• Peligro en el parto: el estrechamiento del canal de parto debido a la estructura de nuestra pelvis, unido al gran tamaño del cráneo de las crías, provoca más dolor y complicaciones en los partos humanos en comparación con otros mamíferos cuadrúpedos.

Canal del parto en una mujer (izquierda) y una chimpancé (derecha). Foto tomada de Jose Mª Bermúdez de Castro

Así pues, a pesar de las desventajas, en un ambiente cálido, más bien árido y con pocos árboles para refugiarse de los depredadores, sobrevivieron los hominoideos que eran bípedos. Podemos considerar nuestro bipedismo como un rasgo que nos hace humanos, ya que es exclusivo entre los animales: sólo las aves son totalmente bípedas -como algunos dinosaurios extintos-, y exceptuando el pingüino -de andares torpes-,  su columna vertebral no es perpendicular al suelo, como la nuestra.

REFERENCIAS

• Turbón, Daniel. 2006. Ariel. La evolución humana.
• Cela Conde, Camilo José; Ayala, Francisco J. 2001. Alianza Editorial. Senderos de la evolución humana.
• Historia del bipedismo
• El precio de tener un cerebro grande
• Compromiso entre la bipedación y el parto. Implicaciones en el ciclo de vida de la mujer.
• Walking upright
• Imagen de portada

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El reinado de los reptiles: ¿qué es un dinosaurio?

Los dinosaurios (superorden Dinosauria, que significa “reptiles temibles”) son un grupo de reptiles que dominaron todos los ecosistemas terrestres durante el Mesozoico (Era Secundaria o “la Era de los Reptiles”). Aun así, mucha gente todavía no tiene claro qué es un dinosaurio y qué no lo es, y generaliza el término “dinosaurio” para referirse a todos los reptiles que evolucionaron durante la Era Secundaria. En esta entrada intentaré hacer un pequeño repaso de los diferentes grupos de reptiles que aparecieron durante el Mesozoico y explicaré por encima, la clasificación de los diferentes grupos de dinosaurios y algunas de sus adaptaciones.

REPTILES DEL MESOZOICO: DINOSAURIOS Y MUCHOS MÁS

Los dinosaurios aparecieron después de un fenómeno de extinción masiva que ocurrió hace unos 251 millones de años (extinción del Pérmico-Triásico). Éste fenómeno eliminó el 96% de las especies marinas y el 70% de las especies terrestres del momento, dejando muchos nichos ecológicos vacios que podrían ser ocupados por nuevas especies.

Gráfico modificado de Rohde & Muller (2005) mostrando las grandes extinciones masivas. La zona más oscura indica el período correspondiente al Mesozoico.

Durante el Triásico (a principios del Mesozoico) evolucionaron muchos grupos de reptiles diferentes. Entre estos grupos encontramos a los dinosaurios, los cuales en esos momentos estaban lejos de ser los vertebrados terrestres dominantes. Entre algunos de los otros grupos de reptiles no dinosaurios de esa época encontramos: los rauisúquidos (clado Rauisuchia) terrestres y grupos totalmente marinos como los sauropterigios (superorden Sauropterygia) y los ictiopterigios (superorden Ichthyopterygia).

Reconstrucciones de Dmitry Bogdanov de Prestosuchus (un rauisúquido, arriba), de Nichollsia (un sauropterigio, abajo izquierda) y de Platypterigius (un ictiopterigio, abajo derecha).

Una segunda extinción masiva a finales del Triásico y a principios del Jurásico acabó con muchos de los reptiles dominantes, lo que permitió la expansión y evolución de los hasta ahora pequeños dinosaurios y de nuevos grupos como los crocodilomorfos (superorden Crocodylomorpha, antepasados de los cocodrilianos), los pterosaurios voladores (orden Pterosauria).

Reconstrucciones de Dmitry Bogdanov de Dakosaurus (un crocodilomorfo, arriba) y de Scaphognathus (un pterosaurio, abajo).

Como podemos ver, los dinosaurios sólo son uno de los muchos grupos de reptiles que evolucionaron durante el Mesozoico. Durante el Jurásico, los dinosaurios se diversificaron mucho, aunque prácticamente todas las especies eran exclusivamente terrestres. Éstos, dominaron los ecosistemas terrestres de la Tierra hasta su práctica extinción hace 65 millones de años a finales del Cretácico.

CLASIFICACIÓN DE LOS DINOSAURIOS

Los primeros dinosaurios evolucionaron hace unos 231 millones de años a mediados del Triásico. Éstos, eran animales pequeños y se caracterizaban por la postura de sus patas que, a diferencia del resto de los reptiles, eran verticales y elevaban su cuerpo del suelo. Esto les permitía una mayor movilidad y un estilo de vida más activo.

Arriba: Esqueleto de Eoraptor, uno de los dinosaurios más antiguos que se conocen (Museo de Japón, foto de Kentaro Ohno). Abajo: Esquemas de la postura típica de la mayoría de reptiles (izquierda) y la característica de los dinosaurios (derecha).

Posteriormente, los dinosaurios se separaron en dos órdenes diferentes: los Saurischia y los Ornithischia. Estos dos grupos se diferenciaban en la estructura de su pelvis; los saurisquios conservaron una pelvis parecida a la del resto de reptiles, mientras que los ornitisquios evolucionaron una pelvis superficialmente más parecida a la de los pájaros.

Esquema mostrando la estructura de la pelvis de los Saurischia (izquierda) y de los Ornithischia (derecha). Representa que los animales están mirando a la izquierda.

ORNITISCHIA: PELVIS DE AVE

Árbol evolutivo de los Ornithischia, modificado de Zureks.

Ornithopoda (“pies de ave”): Los ornitópodos fueron el grupo de ornitisquios más diverso, que se caracterizaban por tener pies con tres dedos parecidos a los de los pájaros. Eran herbívoros que podían combinar la marcha bípeda y la cuadrúpeda. Entre ellos se encuentra el Iguanodon, uno de los primeros dinosaurios descubiertos por la ciencia.

Pie de Iguanodon (derecha) y reconstrucción de O. C. Marsh (1896).

Los ornitópodos adquirieron muchas adaptaciones diferentes; algunos grupos tenían picos de pato para alimentarse de vegetación acuática, otros desarrollaron manos muy especializadas con un pulgar en forma de puñal para defenderse y un meñique oponible para asir la vegetación de la que se alimentaban. Muchos grupos desarrollaron crestas óseas que se cree que les servían tanto para diferenciarse entre miembros de distintas especies, como para comunicarse entre ellos.

Reconstrucción de Parasaurolophus (autor desconocido), un ornitópodo que presentaba una gran cresta hueca que le servía para amplificar los sonidos que producía.

Marginocephalia (“cabeza flanqueada”): Los llamados marginocéfalos fueron un grupo de dinosaurios herbívoros emparentados con los ornitópodos caracterizados por una amplia osificación del cráneo. Éstos se pueden dividir en dos grupos:

Los paquicefalosaurios (suborden Pachycephalosauria, “reptiles de cabeza gruesa”) eran bípedos que presentaban el cráneo muy grueso y flanqueado por una serie de osteodermos (osificaciones recubiertas de queratina). Se cree que los paquicefalosaurios resolvían las disputas territoriales y resolvían los conflictos reproductores chocando las cabezas de forma similar a las cabras.

Reconstrucción de Pachycephalosaurus por Jordan Mallon.

Los otros miembros de los marginocéfalos son los ceratópsidos (suborden Ceratopsia, “cara con cuernos”), cuadrúpedos presentaban; un collar óseo que hacía que el cráneo pareciese mucho más grande y el “hueso rostral” que formaba una estructura en forma de pico en el hocico. Muchas especies desarrollaron además, cuernos faciales que podían salir tanto del pómulo,  como de encima de los ojos, como del collar óseo.

Reconstrucción de Rubeosaurus por Lukas Panzarin (izquierda) y cráneo de Triceratops (derecha), foto de Zachi Evenor.

Thyreophora (“portadores de escudos”): Este grupo basal de ornitisquios estaba exclusivamente formado por herbívoros cuadrúpedos que presentaban grandes osteodermos que constituían su principal método de defensa. Los tireóforos se pueden dividir en:

Los estegosaurios (suborden Stegosauria, “reptiles con tejas”) fueron grandes dinosaurios herbívoros caracterizados por dos filas de osteodermos que les recorría el dorso desde el cuello hasta la cola y que les servía tanto para su protección cómo para ayudar a la termorregulación. Algunas especies también desarrollaron espinas caudales llamadas “thagomizers” que utilizaban como armas para protegerse de los depredadores.

“Thagomizer” montado en el Denver Museum of Nature and Science (izquierda) y reconstrucción de Stegosaurus de Nobu Tamura (derecha).

Los anquilosaurios (suborden Ankylosauria, “reptiles fundidos”) desarrollaron grandes armaduras óseas que les cubrían todo el cuerpo. Algunos como Ankylosaurus, desarrollaron mazas óseas en el extremo de la cola para defenderse de los depredadores.

Reconstrucción de Euoplocephalus por Nobu Tamura.

SAURISCHIA: PELVIS DE REPTIL

Árbol evolutivo de los Saurischia, modificado de Zureks.

Sauropodomorpha (“pies con forma de reptil”): Los sauropodomorfos son más conocidos como “dinosaurios cuellilargos”. Esto se debe a que evolucionaron para alimentarse de los estratos de vegetación más elevados.

Reconstrucción de diferentes sauropodomorfos (de izquierda a derecha): Camarasaurus, Brachiosaurus, Giraffatitan y Euhelopus.

La mayoría de especies se convirtieron en enormes cuadrúpedos con las patas en forma de columna parecidas a las de los elefantes y cuellos largos para llegar a las hojas de los árboles más altos. Las especies más evolucionadas adquirieron tamaños gigantescos como el Amphicoelias, que podía llegar a crecer hasta los 60 metros de longitud.

Theropoda (“pies de bestia”): Este último grupo es conocido por dos motivos. El primero es que este grupo incluye a algunas de las familias más famosas de grandes depredadores, como los Tyrannosauridae y los Dromeosauridae. El segundo motivo es que son el único grupo de dinosaurios con representantes vivos, ya que las aves se incluyen dentro del suborden Theropoda.

Esqueleto de Allosaurus de colecciones de museos americanos (1915).

Todos los terópodos son bípedos y la mayoría de especies mesozoicas eran carnívoras, con dientes renovables y afilados, adaptados a la depredación. Los terópodos presentan una pelvis saurisquia, pero posteriormente los pájaros desarrollaron una pelvis más parecida a la de los dinosaurios ornitisquios.

Reconstrucción de Davide Bonnadonna de los diferentes clados que condujeron a la aparición de los pájaros (de izquierda a derecha): Neotheropoda, Tetanurae, Coelurosauria, Paraves y finalmente el Archaeopteryx, que se cree que fué la primera especie de ave que existió.

Algunas especies presentaban plumas que les ayudaban a la termorregulación. A partir de estos grupos evolucionaron los pájaros a finales del Jurásico.

REFERENCIAS

Se han consultado las siguientes fuentes para elaborar los contenidos de esta entrada:

• Foto de portada: Gerhard Boeggemann.
• http://web.archive.org/web/20110612180650/http://www.hmnh.org/library/diplodocus/holland1910.html
• http://www.smithsonianmag.com/science-nature/tracking-the-origin-of-dinosaurs-70638045/?no-ist
• http://www.geol.umd.edu/~tholtz/G104/104Syl.html
• http://palaeo.gly.bris.ac.uk/palaeofiles/fossilgroups/dinosauria/index.html

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