Mida relativa d'un crani i fèmur de la rata d’herba del Nil (esquerra) i crani i fèmur de C. bravoi (dreta). (Adaptada de Renom et al. DOI: 10.1098/rsbl.2021.0533)Un estudi liderat per l'Institut de Biologia Evolutiva (IBE) i l'Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont (ICP) conclou que el seu llinatge va divergir de la rata d’herba del Nil fa només 650.000 anys. L'extinta Canariomys bravoi va evolucionar ràpidament fins a assolir un pes 14 vegades superior al dels seus ancestres. La recerca, basada en l'anàlisi de l'ADN de 12 exemplars fòssils, ha estat publicada a la revista científica Biology Letters.

Adult i cria de P. falconeri (adaptat a partir de Larramendi et. al sota llicència CC BY-NC a doi:10.4404/hystrix-26.2-11478) L’estudi paleohistològic del seus ossos revela que tenia una longevitat d’uns 70 anys i que arribava a la maduresa sexual als 15. L’espècie és un exemple emblemàtic de com evolucionen les faunes a les illes. La recerca publicada a Scientific Reports està dirigida per personal investigador de l'Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont (ICP).

Reconstrucció del Myotragus balearicus 

Los investigadores del Institut Català de Paleontologia  Meike Köhler y Salvador Moyà han ganado el premio 'Paleonturología 10' gracias al artículo Physiological and life history strategies of a fossil large Mammal in a resource-limited environment. El texto referente al estudio del bóvido endémico de las Islas Baleares, el Myotragus balearicus, se publicó en la prestigiosa revista Proceedings of the National Academy of Science, PNAS en 2009, EEUU. El galardón internacional dedicado a la Paleontología ha celebrado este año su octava edición donde han participado un total de 17 artículos científicos. El premio lo convocan la Fundación Conjunto Paleontológico de Teruel-Dinópolis, la Fundación Teruel Siglo XXI y Dinópolis. Dicho reconocimiento alcanzado por Köhler y Moyà está dotado con 4.500 euros y una edición divulgativa del texto ganador.

El artículo publicado en 2009 por la revista PNAS ha recibido numerosos reconocimientos tanto nacionales como internacionales, el último fue el Premio de Excelencia en la Investigación 2010 de la UAB otorgado a Meike Köhler.

Myotragus balearicus


El Myotragus balearicus, es un mamífero extinguido, similar a una cabra, y pertenece a la familia de los bóvidos. El registro fósil de Myotragus conocido, ha sido encontrado en Mallorca, Menorca, Cabrera y Dragonera. Los primeros restos de Myotragus balearicus fueron descubiertas a principios del S. XX. y desde aquellos inicios ha sido centro de muchos estudios paleontológicos. Todo gracias a sus notables características, fruto de una evolución en condiciones de insularidad.
Los resultados del estudio publicados sugieren que Myotragus, a pesar de ser un mamífero endotérmico, podía pasar temporadas en estado letárgico, cuando las condiciones climáticas y con ello, la falta de recursos, hacían difícil la vida de estos mamíferos isleños. La gran abundancia de restos fósiles de Myotragus en cuevas, hace pensar que posiblemente éstas eran usadas para pasar las temporadas difíciles, bajando el metabolismo y reduciendo las funciones vitales.

 

Secció histològica d’una dent de Myotragus balearicus analitzada en microscopia òptica de llum polaritzada.

Investigadores del ICP publican hoy en los Proceedings of the Royal Society B una de las primeras evidencias a partir del registro fósil que apoya la teoría evolutiva del envejecimiento, según la cual las especies que evolucionan en ecosistemas con baja mortalidad y con una limitación de recursos tienden a ser más longevas. Un paradigma de estos ambientes son las islas.

El trabajo muestra que la altura de los dientes de mamíferos endémicos insulares es un indicador de su longevidad, y pone en cuestión el uso de este rasgo morfológico como un indicador exclusivo para inferir la dieta de las especies fósiles, así como para interpretar el clima en el que vivían.

Los sistemas insulares funcionan a menudo como laboratorios naturales para poner a prueba hipótesis evolutivas, dado que son menos complejos que los sistemas continentales. El aumento de la longevidad de las especies endémicas de islas es una adaptación que predice la teoría evolutiva del envejecimiento, en el marco de una estrategia evolutiva que las empuja hacia un ciclo de vida más lento, debido a la ausencia de depredadores y la limitación de recursos. En este contexto, Xavier Jordana y el resto de investigadores que firman el trabajo que publica hoy la edición online de los Proceedings of the Royal Society B se preguntan si el aumento de la altura de los dientes en los herbívoros endémicos de islas puede ser una respuesta evolutiva a esta longevidad. Esto cuestionaría el consenso que hasta ahora explicaba este rasgo morfológico principalmente a partir de diferencias en la dieta y el clima.

La conclusión del trabajo «Evidence of correlated evolution of hypsodonty and exceptional longevity in endemic insular mammals» es que sí, que Myotragus balearicus, la especie fósil escogida para este estudio, necesitaba unos dientes más altos para llegar a vivir tantos años. La hipsodoncia, como denominan los expertos al hecho de tener una corona dental más alta, puede ser un indicador de especies más longevas.

Tal y como explica el investigador del ICP Xavier Jordana, profesor de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) en los másteres oficiales en Biología Humana i en Paleontología y autor principal de este trabajo, «el estudio se centra en una especie fósil, pero nuestros resultados tienen implicaciones en los mamíferos herbívoros en general, extintos y actuales, y más concretamente en las especies endémicas de islas. Los endemismos insulares comparten una serie de características comunes, conocidas como el síndrome de la isla, y diferentes a las de sus parientes continentales, puesto que evolucionan en unas condiciones ecológicas especiales, como son la ausencia de depredadores, la alta densidad poblacional y la escasez de recursos.»

 

L'investigador de l'ICP Xavier Jordana amb una mandíbula de Myotragus balearicus a la mà.

La investigación que se publica ahora analiza la dieta, la longevidad y el patrón de mortalidad de M. balearicus, un bóvido fósil endémico de las Islas Baleares. El trabajo concluye que, a pesar de ser extremadamente hipsodonto, M. balearicus era un herbívoro mayoritariamente ramoneador, que se alimentaba de hojas y brotes de árboles y arbustos, y probablemente, también, de tubérculos y raíces, que implican un mayor desgaste de la dentadura puesto que hay que remover la tierra para llegar a ellos. Aun así, no llegaba a tener una dieta tan abrasiva como la de los herbívoros que se alimentan mayoritariamente de pastos y que, por lo tanto, presentan las dentaduras más altas. Este tipo de dieta, sin embargo, no es suficiente para explicar la hipsodoncia de Myotragus.

Al analizar la longevidad de M. balearicus a partir de las líneas de crecimiento anual del cemento de los dientes, los investigadores obtienen una medida de unos 27 años, casi el doble de lo que se esperaría para un bóvido de su masa corporal. Además, el estudio del patrón de mortalidad en dos poblaciones de M. balearicus, una en Cova Estreta y la otra en Cova des Moro en Mallorca, muestra tasas de supervivencia en edades juveniles y adultas más elevadas que en los bóvidos continentales actuales. Es decir, una gran parte de la población lograba edades avanzadas y, por lo tanto,M. balearicus era una especie con un ritmo de senescencia lento, o, lo que es lo mismo, envejecía tarde.

Todo ello son resultados consistentes con la teoría evolutiva del envejecimiento que predice el retraso de la senescencia en poblaciones con un índice de mortalidad extrínseca bajo. En un entorno en el que pocos elementos externos pueden causar la muerte de los individuos de una especie, como es el caso de la falta de depredadores en una isla, dicha especie se adapta cambiando su ritmo de envejecimiento y la duración de su vida. En el caso de los herbívoros, una manera de hacerlo es seleccionando aquellos individuos de la población que tengan dientes más altos, para los que la senescencia empezará más tarde.

 

Reconstrucció de Myotragus balearicus, exposada al Museu de l'ICP a Sabadell.

Myotragus, un modelo para los estudios de evolución

El género fósil Myotragus ha resultado un modelo ideal para hacer estudios de evolución en las islas y M. balearicuses la especie terminal, que se extinguió hace unos 3.000 años. Myotragus sobrevivió totalmente aislado en Mallorca y Menorca durante más de 5 millones de años, desde el Plioceno hasta el Holoceno. Durante su evolución, Myotragussufrió cambios importantes, que afectaron especialmente el sistema locomotor y su tamaño, así como también su sistema nervioso y alimentario. El enanismo, la disminución del cerebro y los cambios en la dentadura son los rasgos evolutivos más característicos. Muchos de estos rasgos morfológicos son compartidos por el conjunto de las faunas insulares, como es el caso del aumento de la altura de la corona dental de los molares.

En el estudio se han usado restos fósiles de M. balearicus, recuperados en diferentes yacimientos de Mallorca, especialmente en Cova Estreta (Pollença), Cova des Moro (Manacor) y Cova Moleta (Sóller). Actualmente, estos fósiles están depositados en las colecciones del Museo del Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont, en Sabadell, y el Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados y el Museo Balear de Ciencias Naturales, en Mallorca.

+ info Jordana, X., Marín-Moratalla, N., DeMiguel, D., Kaiser, Th. & Köhler, M. (2012) Evidence of correlated evolution of hypsodonty and exceptional longevity in endemic insular mammals. Proceedings of the Royal Society B. doi:10.1098/rspb.2012.0689

 

Reconstrucció de Myotragus balearicus, exposada al Museu de l'ICP a Sabadell. Laura Celià. ICP

Myotragus balearicus, la cabra enana endémica de las Islas Baleares, se demuestra de nuevo como un organismo idóneo para validar teorías que relacionan el ciclo vital de las especies con los rasgos morfológicos. El artículo publicado hoy en PLOS ONE por investigadores del ICP demuestra que este bóvido extinto se ajusta a la regla de Schultz, una norma que relaciona el ritmo de crecimiento de una especie con el orden en el que se sustituye la dentición de leche y aparecen los molares que configuran su dentición definitiva.

 

La mayoría de mamíferos tienen dos denticiones: la dentición de leche o decidua, que aparece próxima al nacimiento, y la dentición permanente, que va sustituyendo la primera a partir del destete y que termina cuando se ha producido el recambio de todas las piezas dentarias y han aparecido los molares. En los mamíferos con ciclos vitales lentos(maduración sexual tardía, esperanza de vida larga, ritmo de crecimiento lento, etc.) los molares aparecen relativamente más tarde y la aparición de la dentición definitiva se adelanta, de modo que los dos procesos tienden a coincidir en el tiempo. Los humanos son un ejemplo extremo de esta lentitud, ya que el segundo molar no aparece hasta que todos los dientes de leche han sido sustituidos por la dentición definitiva. En cambio, en mamíferos con ritmos más rápidos en el ciclo vital, los molares aparecen primero y posteriormente se produce el recambio de los dientes de leche.

La relación entre el ritmo del ciclo vital y la secuencia en la aparición de los dientes se conoce como la regla de Schultz y explicaría como una adaptación funcional para minimizar el desgaste y el trabajo que deberían hacer los dientes de leche en las especies en el que el período de crecimiento es largo. La regla de Shultz ha confirmado en la mayoría de primates, aunque en algunos grupos como los lémures o los tarseros, la dentición anterior aparece independientemente del ritmo de su ciclo vital. Esta herramienta se puede aplicar a especies fósiles de modo que, a partir del estudio de la secuencia de aparición de los dientes definitivos y las molares, se puede inferir su ciclo vital.

El estudio que publica hoy la revista PLOS ONE y que firman los investigadores del Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont (ICP) Xavier Jordana, Nekane Marín-Moratalla, Blanca Moncunill-Solé y Meike Köhler, así como investigadores del Institut Mediterrani d’Estudis Avançats (CSIC-UIB), confirma que la regla de Schultz se cumple también en el caso de Myotragus balearicus, la cabra enana extinta endémica de las Islas Baleares. A diferencia de otros bóvidos, ésta es una especie de ciclo vital muy lento, una característica común a muchas especies que evolucionan en un contexto de insularidad con poco alimento disponible. Esta especie sobrevivió totalmente aislada en Mallorca y Menorca durante más de cinco millones de años, desde el Plioceno hasta el Holoceno y se extinguió hace unos 3.000 años.

 

 

L’estudi que publica avui la revista PLOS ONE i que signen els investigadors de l’Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont (ICP) Xavier Jordana, Nekane Marín-Moratalla, Blanca Moncunill-Solé i Meike Köhler, així com investigadors de l’Institut Mediterrani d’Estudis Avançats (CSIC-UIB), confirma que la regla de Schultz es compleix també en el cas de Myotragus balearicus, la cabra nana extinta endèmica de les Illes Balears. A diferència d’altres bòvids, aquesta és una espècie de cicle vital molt lent, una característica comú a moltes espècies que evolucionen en un context d’insularitat amb poc aliment disponible. Aquesta espècie va sobreviure totalment aïllada a Mallorca i Menorca durant més de cinc milions d’anys, des del Pliocè fins a l’Holocè i es va extingir fa uns 3.000 anys.

 

Vista lateral de dues mandíbules de M.balearicus. La imatge de tomografia computada permet observar el recanvi dental.

A partir del estudio mediante tomografía computarizada de varias mandíbulas de Myotragus balearicus, los investigadores han constatado que la secuencia en la que aparecen los dientes en esta especie es diferente a la de los bóvidos actuales, ya que tanto los incisivos definitivos como los premolares salían relativamente temprano. Este hecho indicaría que era una especie con un ciclo vital lento, lo que concuerda con otros estudios realizados anteriormente. Los investigadores han podido comparar el patrón de aparición de los dientes con Myotragus Koppers,un ancestro directo de M. balearicus del Pleistoceno tardío, que presenta el mismo modelo de sustitución que los bóvidos actuales. Esto supondría que el adelanto de la secuencia de erupción de los incisivos tuvo lugar durante la evolución de linaje de Myotragus en un periodo de 2.5 millones de años.

Los recursos alimenticios limitados y la falta de depredadores como consecuencia del aislamiento geográfico hace que las islas sean consideradas una especie de laboratorios naturales y el género fósil Myotragus ha confirmado como un modelo ideal para llevar a cabo estudios de evolución en éstos ambientes. Esta especie presenta una serie de adaptaciones particulares: al enanismo (pesaba sólo unos 25 kilos y tenía una altura a la cruz de unos 70 cm) y lahipsodoncia (el aumento de la altura de la corona dental) hay que sumarle una dentición inferior extremadamente modificada y que no se ha observado en ningún otro rumiante conocido. Los adultos presentaban un incisivo que crecía durante toda la vida del animal, un único premolar y tres molares a cada lado de la mandíbula.

Algunos autores habían apuntado anteriormente la posibilidad de que los incisivos que presentan los adultos deMyotragus fuesen, en realidad, dientes de leche en crecimiento continuo como las que presentan muchos roedores actuales, como las ardillas. Pese a que este hecho explicaría la emergencia temprana de estos dientes, el estudio de PLOS ONE demuestra que este incisivo se desarrollaría rápido precisamente como adaptación a este entorno insular con escasez crónica de recursos.

+ info: Jordana X, Marín-Moratalla N, Moncunill-Solé B, Bover P, Alcover JA, et al. (2013) First Fossil Evidence for the Advance of Replacement Teeth Coupled with Life History Evolution along an Anagenetic Mammalian Lineage. PLoS ONE 8(7): e70743. doi:10.1371/journal.pone.0070743

 

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