■Dos hipótesis sobre el origen de los cetáceos
Los científicos creen que los cetáceos modernos se originaron a partir de mamíferos carnívoros de cuatro patas. Los antepasados de estos cetáceos se parecían a grandes lobos que alguna vez vagaron por el continente y acecharon a sus presas. Hasta el comienzo del Eoceno, hace 57 millones de años, estos carnívoros se lanzaron decididamente al mar para abrir nuevas áreas ecológicas bajo la presión de la supervivencia impuesta por el ambiente seco de esa época. Como resultado, sus cuerpos experimentaron una profunda evolución. Gradualmente, sus extremidades y pelvis se degeneran, y sus colas se vuelven cada vez más fuertes, convirtiéndose en formas parecidas a paletas que golpean el agua para impulsar a estos "gigantes del océano" a nadar en el océano.
Sin embargo, ¿cómo evolucionaron las ballenas, que desempeñan un papel importante en la historia de la evolución de los mamíferos? Preguntas como quiénes son los antepasados de las ballenas han sido controvertidas porque no existe evidencia fósil terrestre precisa. Deng Tao dijo que basándose en las características morfológicas de los dientes y las áreas de las orejas, los paleontólogos creen que los cetáceos son los más cercanos a los mamíferos intermedios (un ungulado carnívoro extinto de principios del Período Terciario, pero los biólogos moleculares creen que los cetáceos pertenecen al orden Artiodáctilo); (como ovejas, vacas, cerdos, camellos y ciervos) y son el grupo hermano de los hipopótamos (una familia del orden Artiodactyla).
¿Cómo evolucionaron los primeros mamíferos terrestres hasta convertirse en las modernas ballenas acuáticas? Los cetáceos del Eoceno Medio, de 45 millones de años de antigüedad, fueron descubiertos hace un siglo, pero durante mucho tiempo no se encontró material óseo de las extremidades y sólo se describieron los cráneos de estos animales. Desde entonces, numerosos fósiles encontrados en América del Norte, Pakistán y Egipto han demostrado que estos primeros cetáceos tenían codos móviles y patas traseras articuladas fuera del cuerpo. Sin embargo, a excepción de las ballenas anfibias (que son muy parecidas a los leones marinos), todas son completamente acuáticas. Por lo tanto, no se dispone de información anatómica detallada sobre los ancestros terrestres de los cetáceos.
■Nuevas hipótesis aportadas por nueva evidencia
El 20 de septiembre de este año, la revista "Nature" informó que Tevison de la Facultad de Medicina de la Universidad Estatal de Ohio en Estados Unidos descubrió una nueva especie en el noreste de Pakistán. Un mamífero fosilizado que vivió hace unos 50 millones de años. Los huesos de sus tobillos se parecen a los de los artiodáctilos, mientras que su cabeza se parece mucho a la de una ballena. Se encuentran entre los primeros cetáceos conocidos. Los fósiles de cetáceos recientemente descubiertos también muestran que los primeros ancestros de los cetáceos eran enteramente animales terrestres e incluso "corredores eficientes". También revelaron que los cetáceos están más estrechamente relacionados con los primeros artiodáctilos conocidos que con cualquier otro mamífero. Estas conclusiones se basan en datos anatómicos comparativos fiables y difieren de las dos hipótesis de los paleontólogos y los biólogos moleculares.
Deng Tao explicó que todos los mamíferos que vivieron a principios del Período Terciario (hace entre 65 y 50 millones de años) eran animales terrestres. Por tanto, los cetáceos acuáticos debieron evolucionar a partir de mamíferos terrestres y regresar al agua. Las extremidades anteriores de los cetáceos actuales todavía tienen la misma estructura que las de los mamíferos terrestres. Sin embargo, los cetáceos modernos están altamente especializados y tienen muchos rasgos adaptativos que les permiten nadar, bucear y buscar comida.
Los cetáceos vivos son muy diferentes de otros mamíferos, por lo que otra vieja pregunta en el campo es ¿qué grupo de mamíferos contiene los parientes más cercanos de los cetáceos, es decir, quiénes son sus taxones "hermanos"? En comparación con los mamíferos terrestres, las características anatómicas de los cráneos y huesos de los cetáceos han cambiado mucho. Los fósiles de los primeros cetáceos son muy raros y siempre incompletos, lo que dificulta establecer la relación genética de este grupo.
Nuevos fósiles muestran que el tipo de morfología del hueso del tobillo se adaptó para correr, algo que alguna vez se pensó que era exclusivo de los artiodáctilos, pero que ahora aparentemente se encuentra en las ballenas. Así, la evidencia morfológica sugiere por primera vez que los artiodáctilos son parientes cercanos de los cetáceos.
Esto significa que los artiodáctilos y los cetáceos forman dos ramas de un grupo mayor (es decir, los artiodáctilos cetáceos). Estos investigadores también excluyeron a los animales chinos de este grupo más grande.
También señalan que los hipopótamos no son un grupo hermano vivo de las ballenas, cuyos parientes fósiles más cercanos pueden ser los artiodáctilos más antiguos conocidos, como los antiguos artiodáctilos (hace unos 50 millones de años).
Solo un día después, el 21 de septiembre, la revista "Science" informó que un equipo de investigación dirigido por Gingerich, profesor de geología y paleontología de la Universidad de Michigan, descubrió otros aproximadamente 47 millones de personas en el suroeste de Pakistán. Huesos de animales fosilizados de hace años. Estos fósiles también proporcionan una fuerte evidencia morfológica de que las ballenas están relacionadas con los artiodáctilos, pero descienden de ellos. Esto sin duda proporciona más evidencia para resolver la controversia anterior, ya que este resultado hace que la evidencia morfológica sea consistente con los datos moleculares al menos a nivel macroscópico.
Deng Tao dijo a los periodistas que ya se han reportado ballenas antiguas primitivas, pero que estos nuevos especímenes están conectados directamente con huesos de ballena por primera vez y están bien conservados. Los huesos especializados del tobillo proporcionan pistas importantes sobre la relación entre las ballenas y los artiodáctilos. Y esta nueva evidencia fósil muestra que los cetáceos divergieron de los artiodáctilos muy temprano, originándose a partir de un artiodáctilo primitivo desconocido que cualquier artiodáctilo primitivo conocido, incluidos los artiodáctilos antiguos y el Carbonífero. Un animal (un animal que es morfológicamente similar a un cerdo, pero cuyo linaje directo no tiene nada que ver con los cerdos) está aún más extinto y está estrechamente relacionado con el sistema del hipopótamo. Los mamíferos carboníferos florecieron en el Período Terciario Medio, hace unos 25 millones de años. ), los artiodáctilos son tobillos relativamente primitivos.
Es concebible que los hipopótamos y los cetáceos sean miembros vivos de un clado que divergió de otros artiodáctilos antes del Eoceno. Esta hipótesis implica que algunos rasgos progresivos evolucionaron más de una vez en algunos artiodáctilos: en el clado Carbonífero-hipopótamo (después de que las ballenas divergieran) e independientemente en otros artiodáctilos.
■Las conclusiones son divergentes y de gran importancia.
Sin embargo, todavía queda mucho que aprender sobre la evolución de las ballenas, y las conclusiones de los dos trabajos de investigación mencionados anteriormente aún divergen. Tevison y otros creen que tanto las hipótesis de los paleontólogos como de los biólogos moleculares son incorrectas, es decir, las ballenas no son hermanas de los animales chinos ni hermanas de los hipopótamos. Las ballenas forman un grupo hermano con todo el grupo de los artiodáctilos, incluidos los hipopótamos. Por otro lado, aunque Gingerich y otros coinciden en que las ballenas están relacionadas con los artiodáctilos, creen que las ballenas son descendientes de los artiodáctilos. Según el principio de la taxonomía cladística, las ballenas son miembros del grupo de los artiodáctilos y tienen una relación de hermanas con el grupo extinto de hipopótamos y animales del Carbonífero, por lo que los hipopótamos son parientes cercanos de las ballenas. Esta conclusión apoya la hipótesis de los biólogos moleculares.
Obviamente, una resolución completa del debate dependerá del descubrimiento de más material fósil, y algunas preguntas relacionadas aún carecen de respuesta, como el ancestro exacto del hipopótamo y el origen del propio artiodáctilo. La respuesta final también puede provenir del mismo origen fósil de los dos artículos mencionados anteriormente.
Aunque se necesitan más descubrimientos e investigaciones, Deng Tao cree que los descubrimientos de Theiveson y Gingerich han promovido en gran medida el estudio de la evolución temprana de los cetáceos, especialmente Theiveson conectó lo acuático El eslabón perdido en la cadena evolutiva de las ballenas y sus ancestros terrestres, al igual que el descubrimiento de Archaeopteryx jugaron un papel importante en la evolución temprana de las aves. Dijo que sólo unos pocos fósiles, como el encontrado aquí, revelan una conexión entre estos dos grupos de vertebrados morfológicamente diferentes pero evolutivamente cercanos. Cuando el entorno de vida cambia dramáticamente, como de la tierra al agua, los animales readaptados siempre sufrirán cambios morfológicos significativos debido a la alta presión de la selección natural, y cualquier similitud con sus ancestros originales puede desaparecer rápidamente. Pero no hay duda de que estos nuevos fósiles prueban la conexión entre las ballenas modernas y sus ancestros terrestres, por lo que algunos críticos creen que pueden compararse con el ave más primitiva Archaeopteryx y el Australopithecus humano primitivo y otras famosas "formas de transición".