L’interior dels fòssils revela les claus del creixement dels cavalls nans del Miocè europeu

La revista Scientific Reports publica avui un estudi encapçalat per Guillem Orlandi, investigador de l’Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont (ICP), que explica la presència de formes nanes de cavalls a les actuals Grècia i Espanya durant el Miocè superior, fa entre 10 i 5 milions d’anys. L’estudi revela que a la península Ibèrica els cavalls van evolucionar cap al nanisme perquè creixien més lentament i assolien la maduresa més tard que els grecs, que es van fer petits perquè aturaven el seu creixement abans, tot i créixer més ràpidament. Els investigadors han reconstruït els patrons de creixement d’aquests èquids a partir de l’anàlisi dels teixits ossis i les marques d’aturada de creixement que conserven els fòssils.

L’estudi s’ha centrat en els hipàrions, un grup d’èquids tridàctils (amb tres dits) que va arribar a Europa provinent de Nord-Amèrica fa més de 10 milions d’anys i va dominar els ecosistemes terrestres de bona part de finals del Miocè. Aquests primers hipàrions tenien una mida similar a la d’un poni gran actual (d’uns 150 quilos de pes) i s’alimentaven d’una major varietat de recursos –com fulles, escorça i fruits– que els èquids actuals (com cavalls, ases i zebres), que principalment pasturen. Els primers hipàrions que van arribar a Europa van diversificar-se ràpidament, reduint en alguns casos la seva mida de manera considerable. A l’actual Grècia, espècies de mida gran van coexistir amb un petit hipàrion, el qual va anar disminuint de talla fins a assolir un pes d’uns 70 quilos fa 9 milions d’anys. A la península Ibèrica, en canvi, la disminució de la mida dels hipàrions es va produir més tard, cap a finals del Miocè superior, fa uns 6 milions d’anys.

Però, per què i com es produeixen aquests canvis de mida al llarg de l’evolució? Els investigadors afirmen que els canvis de talla poden ser una conseqüència indirecta de l’acció de la selecció natural sobre els cicles vitals. Analitzant l’interior dels ossos llargs dels animals es pot extreure molta informació sobre aquests cicles. “En els fòssils observem determinades marques que –de forma semblant al que veiem en les anelles dels troncs dels arbres– ens informen de les aturades del creixement anual que va fer aquell animal”, explica Guillem Orlandi, investigador del Grup de Paleobiologia Evolutiva de l’Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont (ICP) i autor principal de l’article.

Marcas d'aturades de creixement (fletxes) en alguns dels fòssils estudiats (Guillem Orlandi / ICP)

La comparació de les taxes de creixement òssies i les edats de maduresa relativa dels hipàrions, permet afirmar als investigadors que els hipàrions balcànics i ibèrics van seguir dues estratègies diferents que els van portar paral·lelament a una disminució de la mida. “Per una banda veiem que els hipàrions nans ibèrics creixien més lentament i maduraven més tard, mentre que els seus anàlegs grecs aturaven el creixement aviat i assolien abans la maduresa”, comenta Meike Köhler, professora d’investigació ICREA i cap del Grup de Recerca de Paleobiologia Evolutiva de l’ICP que també ha participat en la recerca. “Pensem que les diferents estratègies responen a situacions ambientals diferents. Probablement estarien relacionades amb els diferents hàbitats i, amb això, diferents pressions de selecció, que hi havia en el passat a una banda i l’altra del Mediterrani ”, diu la investigadora.

Els hàbitats de l’actual Grècia a finals del Miocè eren oberts, amb poca densitat arbòria. En aquest ambient, els hipàrions estarien més exposats a la depredació dels carnívors, com hienes i dents de sabre. Quan una població està sotmesa a una elevada depredació –i, en conseqüència, a una elevada mortalitat sobre els individus adults– les pèrdues poblacionals es minimitzen al avançar la maduració sexual. Gràcies a aquest sistema, el temps entre una generació i la següent s’escurça i la població es pot mantenir estable a pesar dels depredadors.

En aquells temps, en canvi, la península Ibèrica estava dominada per ambients més tancats i boscosos. En aquestes entorns, els petits herbívors són menys propensos als atacs dels depredadors. Al mateix temps, però, aquests ecosistemes acostumen a ser més pobres en aliment pels èquids, una situació que s’agreujaria en períodes de sequera com els que hi va haver en la zona d’on provenen les restes. Sota aquestes condicions, els hipàrions haurien tingut menys aliment disponible, una circumstància que repercuteix principalment en la mortalitat dels individus juvenils. L’estratègia òptima en aquest escenari és reproduir-se tard, ja que l’endarreriment de la maduresa comporta un augment en la taxa de supervivència juvenil com a conseqüència d’uns progenitors més experimentats. Al mateix temps, els nivells baixos de recursos provoquen una disminució de les taxes de creixement –com passa en poblacions humanes– i afavoreix un descens de la talla corporal. En aquest context, els animals creixen a poc a poc i durant més temps, com s’ha vist en la població d’hipàrions petits ibèrics.

Els resultats de l’estudi publicats a Scientific Reports, a banda d’aportar nova informació sobre la complexa història evolutiva dels èquids, proporcionen noves evidencies que indiquen com canvis similars de mida poden ser provocats per adaptacions dels cicles vitals a diferents pressions de selecció.

El canvi de perspectiva de l'evolució dels cavalls

El llinatge dels cavalls ha estat un clàssic exemple d’evolució en els llibres d’història natural durant més de 100 anys. A finals del segle XIX, alguns autors americans van proposar una evolució lineal que finalitzaria amb l’aparició dels cavalls actuals i que passaria per una disminució de dígits a les extremitats i un augment de l’altura de les dents i de la mida corporal. Aquesta concepció excessivament simplista fa temps que ha estat descartada i s’ha imposat la idea d’un arbre complex de llinatges dels quals només han arribat fins als nostres dies les espècies del gènere Equus, com els cavalls o les zebres.

La branca dels hipàrions, tot i que totalment extingida, va ser molt prolífica i es va diversificar àmpliament en forma i mida, com ho demostra la presència a la península Ibèrica de formes de més de 300 kg i d’altres de poc més de 30. El coneixement d’aquests llinatges dona suport a la idea d’una evolució dels èquids ramificada i complexa.

Imatge principal: Recreació de diferents formes d'hipàrions del Miocè (Israel M. Sanchez / ICP)

Article original: Orlandi-Oliveras, G., Nacarino-Meneses, C., Koufos, G. D., Köhler, M., 2018. Bone histology provides insights into the life history mechanisms underlying dwarfing in hipparionins. Scientific Reports. DOI: 10.1038/s41598-018-35347-x

 

Last modified on Dimecres, 21 Novembre 2018 16:02
Rate this item
(0 votes)

Patrons:

logo generalitat        logo uab

Guardons:

Excellence in research

Amb el suport de:

logo icrea    logo ue

Membres de:

logo cerca b