Mamíferos: el origen

Por Alfredo Castilla Wandosell (Biólogo)

De todos los animales que nos rodean, los mamíferos son probablemente los que nos resultan más familiares. Tenemos perros y gatos en nuestras casas, montamos a caballo, miramos interesantes documentales sobre los leones y antílopes y nos maravillamos ante las acrobacias que ejecutan los delfines y los leones de mar. Incluso comemos varias especies de mamíferos en cantidades ingentes.

Y, evidentemente, nosotros también somos mamíferos. Y a pesar de ello, ¿cuántos de nosotros nos hemos preguntado acerca de los orígenes de los mamíferos y su historia? Acerca de los dinosaurios, sí, sin duda, porque estos animales suelen ser los protagonistas de todo tipo de programas televisivos, libros e incluso películas. Pero así como los dinosaurios tenían tamaños y formas de lo más variados, sobre los mamíferos tendemos a pensar que nos resultan demasiado familiares como para que tengan una historia interesante.

Lo que la mayoría de la gente no sabe es que los mamíferos cohabitaron con los dinosaurios y que además lograron sobrevivir a la mayoría de ellos. Y decimos la mayoría porque, puesto que se cree que las aves descienden de ciertos dinosaurios, desde ese punto de vista se trataría sólo de dinosaurios voladores. Es cierto que los mamíferos que convivieron con los dinosaurios eran animales pequeños e insignificantes que se mantenían a una prudente distancia de esos aterradores lagartos y que probablemente sobrevivían a base de insectos. Pero después de la desaparición de los dinosaurios no avianos hace 65 m.a. los mamíferos se diversificaron increíblemente y dieron lugar a una amplia gama de formas y tamaños al lado de las cuales la variedad de los seres vivos actuales es realmente irrisoria. De hecho, en términos de rareza, algunos de los mamíferos prehistóricos rivalizan seriamente con muchos de los dinosaurios.

Introducción

Nuestro trabajo se inicia con el grupo de los reptiles

El término “reptil” se usa para nombrar de manera informal a tortugas, cocodrilos, lepidosaurios y los amniotas primitivos. Los reptiles son definibles como amniotas que no poseen los caracteres especializados de las aves y los mamíferos.

Un carácter compartido por todos los reptiles es la capacidad para producir una cáscara protectora de sus huevos, así consiguieron establecerse permanentemente sobre la tierra firme, sin tener que depender de un medio acuático en sus estadios iniciales. La cáscara de los huevos es porosa, de consistencia coriácea y más blanda que la de las aves. En el registro fósil aparecen con cierta frecuencia fragmentos característicos de cáscara de huevo de los reptiles e incluso huevos enteros.

Los reptiles, al igual que los anfibios y a diferencia de aves y mamíferos son de sangre fría, esto, ha determinado siempre limitaciones en su actividad.

El máximo desarrollo de los reptiles se produjo durante el Jurásico-Cretácico, coincidiendo con la época de los grandes dinosaurios.

Estudiando su sistemática vemos que según la cantidad y disposición de las aberturas temporales, los cráneos reptilianos se clasifican en tres grandes grupos principales:

• A- anápsidos (sin fosas)

• B- sinápsidos ( una fosa en posición inferior)

• C- diápsidos (dos fosas separadas por un puente óseo)

Estos tres grupos permiten establecer una clasificación de los reptiles un tanto artificial, en algunos aspectos, aunque se señalan a grandes rasgos las principales líneas evolutivas de la clase.

1.-ANAPSIDOS - Subclase anápsida

Son los primeros reptiles que aparecen en el registro fósil y los más primitivos. Compartían la característica común de tener un cráneo sólido y pesado, las aberturas principales eran sólo la de los ojos y las aberturas nasales. Los músculos que controlaban las mandíbulas estaban confinados en el interior de esta caja ósea, lo cual limitaba su medida y longitud. Estos reptiles no podían abrir demasiado la boca ni cerrarla con fuerza.

2.-SINAPSIDOS - Subclase sinápsida

Los reptiles que preceden a los mamíferos (pelicosaurios y terápsidos) y los mamíferos propiamente dichos presentan el mismo tipo de cráneo. La abertura única y grande situada detrás de cada una de las cavidades oculares permitió el desarrollo de músculos mandibulares más largos. Los maxilares se hicieron más potentes y se podían abrir más y cerrar con más fuerza para atrapar presas de grandes dimensiones. Dentro de esta subclase tenemos dos órdenes:

• 2.1.- Orden Pelycosauria (pelicosaurios)

  

  Son los primeros reptiles sinápsidos. Aparecen a fines del Carbonífero.

  Al principio eran pequeños y con aspecto de lagarto, pero se diversificaron rápidamente dando lugar a especies más corpulentas provistas de mandíbulas fuertes y de dientes de formas y dimensiones diferentes. Entre los pelicosaurios existían especies herbívoras y otras especies carnívoras, si bien, eran éstas las más importantes y de manera indirecta, representan los antecesores de los mamíferos.

  Una de las características más destacables de algunos pelicosaurios (p.e. Dimetrodon) era la posesión de una gran cresta en la espalda, formada por espinas alargadas de las vértebras dorsales. Estas espinas podían alcanzar hasta un metro de desarrollo dando lugar a una especie de cresta que posiblemente supuso un experimento para el control de la temperatura corporal.

• 2.2.- Orden Therápsida (terápsidos)

  Los terápsidos eran sinápsidos avanzados, son considerados los antepasados directos de los mamíferos. Los restos de los primeros terápsidos se hallan al final del Pérmico, éstos se dividen en dos subórdenes:

  • 2.2.1.- Dicidontos

    Parecidos a los mamíferos herbívoros, se adaptaron a distintos formas de vida (semiacuáticos, vivir bajo tierra, pacían en tierra firme).

  • 2.2.2.- Cinidontos

    El nombre significa “dientes de perro”.

    Fue el grupo más próspero entre los terápsidos y agrupa a los antepasados de los mamíferos. Los primeros cinidontos presentan muchas características avanzadas de los mamíferos, posiblemente tenían el cuerpo recubierto de pelo, que les serviría para aislarse y para facilitar el mantenimiento de una temperatura corporal elevada.

Caracteres de mamíferos

Esta restauración de un cuerpo entero de Cynognathus está basada en caracteres clave encontrados en restos esqueléticos

1-cuerpo cubierto de pelo, deducido por los huecos del bigote en el hocico

2-postura como la de un mamífero (rodillas y codos bajo el cuerpo) , deducida de los huesos de las extremidades, caderas y hombros

Desgraciadamente, el registro fósil no ha proporcionado aún evidencias de su existencia. También se sabe que desarrollaron unas extremidades más largas y esbeltas dotadas de flexión para mantener el cuerpo elevado del suelo y poder desplazarse más fácilmente, lo que a su vez les permitía moverse con mayor agilidad por terrenos abruptos.

Algunos de los primeros miembros de este grupo, como los gorgonopsídeos, por ejemplo, eran mortíferos cazadores dotados de unas imponentes mandíbulas provistas de una amenazadora ristra de dientes entre los cuales destacaban un enorme par de caninos, el resto eran pequeños e ineficaces, lo cual indica que debía tratarse de criaturas con un metabolismo eminentemente reptiliano y un reducido gasto energético.

Otros de los reptiles mamíferoides que coexistían con ellos poseían rasgos más evolucionados y algunos, en lugar de dientes con una sóla cúspide propios de los reptiles, presentaban los dientes típicos de tres cúspides y tres raíces precursores de la compleja dentición de los mamíferos.

Al final del Pérmico, estos animales fueron víctimas de una devastadora extinción en masa, aunque alguno de los reptiles mamiferoides carnívoros más pequeños poseían una serie de rasgos que les ayudaron a sobrevivir, como por ejemplo, extremidades que les permitían coger la comida con mayor facilidad y dientes capaces de masticar la eficientemente. Así, su capacidad de masticación les permitió empezar el proceso digestivo en la boca.

A pesar de ello, los gorgonopsídeos y muchos otros fueron erradicados totalmente, por lo que los supervivientes, al carecer prácticamente de competidores, durante el período siguiente, el Triásico, se convirtieron en los ancestros de los primeros mamíferos.

Entre los supervivientes de la devastadora extinción que tuvo lugar durante el Pérmico, como hemos dicho, se encontraba el grupo de los cinodontos, un grupo en el que se encuentran los ancestros directos de los actuales mamíferos. A partir de sus restos fósiles se han podido determinar algunos de los cambios que contribuyeron a mejorar su eficiencia, por ejemplo, la presencia de una placa ósea que cubría la parte superior de la boca y separaba el aire que respiraban de la comida que masticaban, lo cual les permitía comer y respirar al mismo tiempo. Lo mismo hacemos hoy nosotros.

También, los cambios en las formas de sus costillas parecen indicar que desarrollaron un diafragma incipiente, lo que les permitía una respiración más regular. Aunque los restos que se han hallado no nos permiten determinar si amamantaban a sus crías, es posible que este grupo fueran animales de sangre caliente.

Cráneo de Cynognathus revelando la tendencia hacia los caracteres de mamíferos

A- Boca y conducto nasal separados, permitiendo la respiración mientras se está comiendo

B- Dientes diferenciados: incisivos, caninos y molares arrugados para una masticación rápida

¿Reptiles o mamíferos?

Cómo se establece la frontera entre reptiles y los primeros mamíferos? Está claro que hay que hacerlo de manera objetiva, de hecho los expertos decidieron establecerlo a partir de un rasgo que se modificó en un momento muy avanzado del desarrollo de los mamíferos y que está relacionado con su masticación. Así, que mientras los reptiles prácticamente no masticaban la comida y la articulación entre su mandíbula inferior y la parte posterior del cráneo se realizaba por medio de un pequeño hueso conocido como “hueso articular” los reptiles mamíferoides, a medida que masticaron la comida con mayor asiduidad, fueron desarrollando una pequeña prominencia ósea llamada “dentario”, la parte del maxilar inferior en la que se insertan los dientes.

Además, esta prominencia ósea se articulaba con otra parte del cráneo, lo cual hacía que tanto el hueso articular como otro pequeño hueso situado en la mandíbula de los reptiles resultaran redundantes, y aunque con el tiempo estos pequeños huesos no desaparecieron, pasaron extrañamente a incorporarse en el cráneo hasta formar parte del aparato auditivo de los mamíferos, que poseen tres huesos en cada oído y cuyo maxilar inferior consta de un solo hueso, a diferencia de los reptiles, que tenían tres huesos a ambos lados de la mandíbula y sólo un minúsculo hueso en cada oído interno. Esto es lo que nos permite distinguir entre los fósiles de reptiles y de mamíferos.

Mandíbulas internas

Las mandíbulas internas de Cynognathus y dos mamíferos primitivos (no a escala) ilustran una línea hacia un menor número de huesos. El hueso dentario es mostrado aquí coloreado.

a) Cynognathus: mandíbula con siete huesos, el dentario relativamente más grande que en los primeros sinápsidos

b) Mandíbula con cuatro huesos, el dentario aquí, el más grande

c) Mandíbula con un hueso, el dentario

Y...terminando con la clasificación artificial........

3.- DIAPSIDOS - Subclase diápsida

Son la mayoría de los reptiles modernos. Antiguo grupo que hace su aparición a finales del Carbonífero.

Los cráneos de estos animales se caracterizan por tener un par de aberturas a cada lado, por detrás de los ojos. Los músculos de sus maxilares estaban conectados a ligamentos que se extienden a través de las aberturas y proporcionan a los animales unas mandíbulas más poderosas, capaces de abrirse ampliamente y de cerrarse con fuerza sobre presas de grandes dimensiones.

Los diápsidos no sólo constituyen un antiguo grupo, sino que son un grupo importante desde el punto de vista evolutivo, ya que entre ellos deben buscarse los antepasados de la mayoría de los reptiles modernos (lagartos, serpientes,...), así como los ancestros de los reptiles que una vez dominaron la tierra (dinosaurios, pterosaurios y cocodrilos modernos)

Bibliografía

• El Libro de la Vida. Stephen Jay Gould. CRITICA. 1993

• ATLAS ILUSTRADO DE LOS DINOSAURIOS. David Norman&John Sibbick.Susaeta

• Enciclopedia de los dinosaurios y otras criaturas prehistóricas. John Malam&Steve Parker. Parragán. 2004

• Muy Especial "El milagro de la evolución" nº 27. otoño 1996 pps.66-69

• Guia de Cambrige de la Vida Prehistórica. David Lambert EDAF. 1998

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