Biología sin límites
Evolución de los mamíferos
Los mamíferos modernos de hoy son sinápsidos: descendientes de un grupo llamado cinodontos que apareció en el Pérmico tardío.
Objetivos de aprendizaje
Resumir la evolución de los mamíferos
Puntos clave
- Los sinápsidos se definen por una única abertura en el cráneo y por el hecho de ser endotérmicos.
- Los mamíferos son los únicos sinápsidos vivos, derivados de un linaje del período Jurásico.
- Dos grupos de mamíferos incluyen los euterios, que están estrechamente relacionados con los placentarios y los metaterios, que están más relacionados con los marsupiales.
- Los linajes de mamíferos del Jurásico incluyen a los Dryolestes, emparentados con los placentarios y los marsupiales, y a los Ambondro, emparentados con los monotremas.
- Los sinápsidos posteriores tenían estructuras especializadas para la masticación, incluyendo dientes, mejillas que pueden retener la comida y un paladar secundario, que les daba la capacidad de masticar y respirar al mismo tiempo.
Términos clave
- euterios: los mamíferos más emparentados con animales como los humanos y los roedores que con los marsupiales
- metaterios: perteneciente o relativo a la infraclase Metatheria de los marsupiales
Evolución de los mamíferos
La evolución de los mamíferos pasó por muchas etapas desde la primera aparición de sus ancestros sinápsidos a finales del periodo Carbonífero. Los mamíferos son sinápsidos: tienen una única abertura en el cráneo. Son los únicos sinápsidos vivos, ya que las formas anteriores se extinguieron en el Jurásico. Los primeros sinápsidos no mamíferos pueden dividirse en dos grupos: los pelicosaurios y los terápsidos. Dentro de los terápsidos, se cree que un grupo llamado cynodonts es el antecesor de los mamíferos. A mediados del Triásico, había muchas especies de sinápsidos que se parecían a los mamíferos. El linaje que conduce a los mamíferos actuales se dividió en el Jurásico. Entre los sinápsidos de este periodo se encuentran Dryolestes (más relacionado con los actuales placentarios y marsupiales que con los monotremas) y Ambondro (más relacionado con los monotremas). Posteriormente, los linajes de euterios y metaterios se separaron. Los metaterios son los animales más emparentados con los marsupiales, mientras que los euterios son los más emparentados con los placentarios. Los euterios se distinguen de los nouterios por varias características de los pies, los tobillos, las mandíbulas y los dientes. Una de las principales diferencias entre los euterios placentarios y no placentarios es que los placentarios carecen de huesos epipúbicos, presentes en todos los demás mamíferos fósiles y vivos (marsupiales y monotremas).
Cinodontos: Los cinodontes, que aparecieron por primera vez en el Pérmico tardío hace 260 millones de años, se cree que son los ancestros de los mamíferos modernos.
Dado que Juramaia, el primer euterio conocido, vivió hace 160 millones de años en el Jurásico, esta divergencia debió producirse en el mismo periodo. Después de que el evento de extinción del Cretácico-Paleógeno acabara con los dinosaurios no avianos (los pájaros se consideran generalmente como los dinosaurios supervivientes) y varios otros grupos de mamíferos, los mamíferos placentarios y marsupiales se diversificaron en muchas formas y nichos ecológicos nuevos a lo largo del Paleógeno y Neógeno, al final de los cuales habían aparecido todos los órdenes modernos.
El linaje de los sinápsidos se diferenció del de los saurópsidos a finales del Carbonífero, hace entre 320 y 315 millones de años. Los saurópsidos son los reptiles y las aves actuales, junto con todos los animales extintos que están más relacionados con ellos que con los mamíferos. Esto no incluye a los reptiles parecidos a los mamíferos, un grupo más estrechamente relacionado con los mamíferos. A lo largo del Pérmico, los sinápsidos incluían a los carnívoros dominantes y a varios herbívoros importantes. Sin embargo, en el subsiguiente período Triásico, un grupo de saurópodos hasta entonces poco conocido, los arcosaurios, se convirtió en los vertebrados dominantes. Los mamíferos aparecieron durante este periodo; su sentido del olfato superior, respaldado por un gran cerebro, facilitó la entrada en nichos nocturnos con menos exposición a la depredación de los arcosaurios. El estilo de vida nocturno puede haber contribuido en gran medida al desarrollo de rasgos mamíferos como la endotermia y el pelo. Más adelante en el Mesozoico, después de que los dinosaurios terópodos sustituyeran a los rauisuchios como carnívoros dominantes, los mamíferos se extendieron a otros nichos ecológicos. Por ejemplo, algunos se volvieron acuáticos, otros eran planeadores y algunos incluso se alimentaron de dinosaurios juveniles. La mayor parte de las pruebas consisten en fósiles. Durante muchos años, los fósiles de mamíferos del Mesozoico y de sus antepasados inmediatos eran muy escasos y fragmentarios; sin embargo, desde mediados de la década de 1990 se han producido muchos hallazgos importantes, especialmente en China. Las técnicas relativamente nuevas de la filogenética molecular también han arrojado luz sobre algunos aspectos de la evolución de los mamíferos, al estimar el momento de importantes puntos de divergencia de las especies modernas. Cuando se utilizan con cuidado, estas técnicas suelen coincidir, aunque no siempre, con el registro fósil. Aunque las glándulas mamarias son un rasgo característico de los mamíferos modernos, se sabe poco sobre la evolución de la lactancia. Esto se debe a que estos tejidos blandos no suelen conservarse en el registro fósil. La mayor parte de los estudios sobre la evolución de los mamíferos se centra, más bien, en las formas de los dientes, las partes más duras del cuerpo de los tetrápodos. Otros aspectos muy estudiados son la evolución de los huesos del oído medio, la postura erecta de las extremidades, el paladar secundario óseo, el pelo y la sangre caliente.
Una característica clave de los sinápsidos es la endotermia, en lugar de la ectotermia que se observa en la mayoría de los demás vertebrados. El aumento de la tasa metabólica necesaria para modificar internamente la temperatura del cuerpo fue acompañado de cambios en ciertas estructuras del esqueleto. Los sinápsidos más tardíos, que tenían características más evolucionadas y exclusivas de los mamíferos, poseen mejillas para sujetar la comida y dientes heterodontos (especializados en la masticación al descomponer mecánicamente los alimentos para acelerar la digestión y liberar la energía necesaria para producir calor). La masticación también requiere la capacidad de masticar y respirar al mismo tiempo, lo que se ve facilitado por la presencia de un paladar secundario. Este separa la zona de la boca donde se mastica de la zona superior donde se respira, lo que permite que la respiración no se interrumpa durante la masticación. El paladar secundario no se encuentra en los pelicosaurios, pero está presente en los cinodontes y los mamíferos. La mandíbula también muestra cambios entre los primeros sinápsidos y los posteriores. El arco cigomático, o pómulo, está presente en los mamíferos y en los terápsidos avanzados, como los cinodontos, pero no está presente en los pelicosaurios. La presencia del arco cigomático sugiere la presencia del músculo masetero, que cierra la mandíbula y funciona en la masticación.