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60 millones de años de cambio climático impulsaron la evolución y diversidad de los reptiles


Hace poco más de 250 millones de años, durante el final del período Pérmico y el comienzo del Triásico, los reptiles tuvieron una gran fiesta de presentación.


por la Universidad de Harvard


Sus tasas de evolución y diversidad comenzaron a explotar, lo que llevó a una vertiginosa variedad de habilidades, planes corporales y rasgos, y ayudó a establecer firmemente tanto sus linajes extintos como los que aún existen hoy en día como uno de los grupos animales más exitosos y diversos del mundo. ha visto alguna vez. Durante mucho tiempo, este florecimiento se explicó porque su competencia fue eliminada por dos de los eventos de extinción masiva más grandes (hace alrededor de 261 y 252 millones de años) en la historia del planeta.

Un nuevo estudio dirigido por Harvard ha reescrito esa explicación reconstruyendo cómo cambiaron los cuerpos de los antiguos reptiles y comparándolo con millones de años de cambio climático .

El laboratorio de la paleontóloga de Harvard Stephanie Pierce muestra que la evolución morfológica y la diversificación observadas en los primeros reptiles no solo comenzaron años antes de estos eventos de extinción masiva, sino que fueron directamente impulsadas por lo que los causó en primer lugar: el aumento de las temperaturas globales debido al cambio climático.

«Estamos sugiriendo que tenemos dos factores principales en juego, no solo esta oportunidad ecológica abierta en la que varios científicos siempre han pensado, sino también algo que a nadie se le había ocurrido anteriormente, que es que el cambio climático en realidad desencadenó directamente la respuesta adaptativa. de reptiles para ayudar a construir esta amplia gama de nuevos planes corporales y la explosión de grupos que vemos en el Triásico», dijo Tiago R. Simões, becario postdoctoral en el laboratorio Pierce y autor principal del estudio.

«Básicamente, [el aumento de las temperaturas globales] desencadenó todos estos diferentes experimentos morfológicos, algunos que funcionaron bastante bien y sobrevivieron durante millones de años hasta el día de hoy, y otros que básicamente desaparecieron unos pocos millones de años después», agregó Simões.

En el artículo, que se publicó el viernes en Science Advances , los investigadores exponen los grandes cambios anatómicos que tuvieron lugar en muchos grupos de reptiles, incluidos los precursores de los cocodrilos y los dinosaurios, en respuesta directa a los grandes cambios climáticos concentrados hace entre 260 y 230 millones de años.

El estudio proporciona una mirada cercana a cómo evoluciona un gran grupo de organismos debido al cambio climático, lo cual es especialmente pertinente hoy en día, ya que las temperaturas aumentan continuamente. De hecho, la tasa de dióxido de carbono liberado a la atmósfera hoy es aproximadamente nueve veces mayor que durante el período de tiempo que culminó en la mayor extinción masiva impulsada por el cambio climático de todos los tiempos hace 252 millones de años: la extinción masiva del Pérmico-Triásico.

«Los grandes cambios en la temperatura global pueden tener impactos dramáticos y variados en la biodiversidad», dijo Stephanie E. Pierce, profesora asociada de biología orgánica y evolutiva de Thomas D. Cabot y curadora de paleontología de vertebrados en el Museo de Zoología Comparada. «Aquí mostramos que el aumento de las temperaturas durante el Pérmico-Triásico condujo a la extinción de muchos animales, incluidos muchos de los ancestros de los mamíferos, pero también provocó la evolución explosiva de otros, especialmente los reptiles que dominaron el período Triásico».

El estudio involucró cerca de ocho años de recopilación de datos y tomó una gran dosis de trabajo de cámara, tomografía computarizada y muchos sellos de pasaportes mientras Simões viajaba a más de 20 países y más de 50 museos diferentes para tomar escaneos e instantáneas de más de 1,000 reptiles. fósiles

Con toda la información, los investigadores crearon un amplio conjunto de datos que se analizaron con métodos estadísticos de última generación para producir un diagrama llamado árbol de tiempo evolutivo. Los árboles del tiempo revelan cómo se relacionaron entre sí los primeros reptiles, cuándo se originaron sus linajes y qué tan rápido evolucionaron. Luego lo combinaron con datos de temperatura global de hace millones de años.

La diversificación de los planes corporales de los reptiles comenzó unos 30 millones de años antes de la extinción del Pérmico-Triásico, lo que deja en claro que estos cambios no fueron provocados por el evento como se pensaba anteriormente. Sin embargo, los eventos de extinción ayudaron a ponerlos en marcha.

El conjunto de datos también mostró que los aumentos en las temperaturas globales, que comenzaron hace unos 270 millones de años y duraron hasta hace al menos 240 millones de años, fueron seguidos por cambios corporales rápidos en la mayoría de los linajes de reptiles. Por ejemplo, algunos de los animales más grandes de sangre fría evolucionaron para volverse más pequeños y poder refrescarse más fácilmente; otros evolucionaron a la vida en el agua por el mismo efecto. El último grupo incluía algunas de las formas más extrañas de reptiles que se extinguirían, como un reptil marino gigante de cuello largo que alguna vez se pensó que era el monstruo del Lago Ness, una pequeña criatura parecida a un camaleón con un cráneo de pájaro. y pico, y un reptil deslizante parecido a un gecko con alas. También incluye los ancestros de los reptiles que aún existen hoy en día, como las tortugas y los cocodrilos.

Los reptiles más pequeños, que dieron origen a los primeros lagartos y tuátaras, siguieron un camino diferente al de sus hermanos reptiles más grandes. Sus tasas evolutivas se ralentizaron y estabilizaron en respuesta al aumento de las temperaturas. Los investigadores creen que se debió a que los reptiles de cuerpo pequeño ya estaban mejor adaptados al calor creciente, ya que pueden liberar calor de sus cuerpos más fácilmente en comparación con los reptiles más grandes cuando las temperaturas subieron muy rápidamente alrededor de la Tierra.

Los investigadores dicen que planean ampliar este trabajo que investiga el impacto de las catástrofes ambientales en la evolución de organismos con una diversidad moderna abundante, como los principales grupos de lagartos y serpientes.


Más información: Tiago R. Simões, Las sucesivas crisis climáticas en el pasado remoto impulsaron la evolución temprana y la radiación de los reptiles, 

Science Advances (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abq1898 . 

www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abq1898



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