Origen y evolución del viviparismo

Introducción:

 

Hoy día cuesta imaginar el mundo sin todo lo que nos rodea en la actualidad. Todo es como es y pocas veces nos replanteamos el por qué y el cómo de las cosas, y cuando nos invitan a reflexionar al respecto, nos encontramos con un muro muchas veces infranqueable.

Gracias a ciertas disciplinas científicas como lo son la Paleontología, la Geología y otras muchas que en asociación han aportado su granito de arena en arrojar algo de luz al respecto, tenemos una idea aproximada de cómo fueron los ambientes del pasado. Pero aún quedan muchas incógnitas sin descifrar por el camino, muchas de ellas referidas a un misterio que sembró Darwin en sus tiempos y, si bien hoy conocemos algunos de los eslabones que se han dejado encontrar, permanecen en las sombras de lo oculto. Hablo de la Evolución.

Algunos temas al respecto poseen una gran variedad de replanteamientos e hipotéticas soluciones pero al final siempre llegamos a las mismas preguntas. ¿Por qué? Si bien todo hecho evolutivo es fruto de una Selección Natural, genes y mutaciones, viendo algunas estructuras desarrolladas en la actualidad y en el pasado, cuesta desprenderse de esa visión de la evolución dirigida. Es tan perfecta que hasta resulta consciente. E ahí un problema de visión meramente humano.

El tema a tratar en este texto es la aparición del viviparismo. Sí, seguramente todos tenemos una visión de lo que es un animal vivíparo y lo sabríamos distinguir de uno ovíparo, pero se nos olvida una cuestión importante. Los mamíferos en la actualidad somos vivíparos, pero no siempre ha sido así: Las grandes ramas de los Placentarios y los Marsupiales proceden de los Monotrema, mamíferos ovíparos que a su vez procedían de descendientes de reptiles. ¿No se os plantea la imperante pregunta de cómo se alcanzó dicho carácter? ¿Cómo fue? ¿Por qué?

 

Concepto de vivíparo

La palabra vivíparo surge del latín vivipărus, que hace referencia a la hembra que pare a sus crías en fase de fetos bien desarrollados. El viviparismo puede tener distintas formas. Hay animales vivíparos que carecen de placenta, como los marsupiales. En estos casos, el feto es parido en un estado prematuro, por lo que debe continuar su desarrollo en una bolsa exterior. El viviparismo placentario, en cambio, es el más frecuente dentro de los mamíferos. Las plantas también pueden ser vivíparas, cuando sus semillas germinan antes de separarse de la planta madre, por lo que podemos afirmar que es un carácter más extendido de lo que se podría pensar en un primer momento.

 

Hipótesis de la evolución del viviparismo en reptiles

Las ventajas que se asocian a la aparición del viviparismo son muy variadas, habitualmente relacionadas a la supervivencia de los huevos o de la madre y sus respectivas adaptaciones al respecto. Hay dos hipótesis ampliamente aceptadas, ambas relacionadas con la temperatura durante la fase de desarrollo embrionario, un factor ambiental con efectos importantes sobre los organismos ectotermos: Las hipótesis de  “protección ambiental” o de “clima frío” (Tinkle y Gibbons, 1977; Shine, 1985, 2002a; Hodges, 2004) y la de “manipulación materna” o de “optimización térmica” de las etapas iniciales de la embriogénesis (Shine, 1995; Webb et al., 2006; Braña y Ji, 2007; Li et al., 2009).

La hipótesis de “clima frío”sobre la evolución del viviparismo y, por tanto, de los niveles crecientes de desarrollo embrionario intrauterino, sugiere que la retención de la puesta tiene como ventaja la protección de los embriones frente a los riesgos tanto bióticos como abióticos que éstos afrontan en la incubación externa, es decir, en los nidos, y vincula la evolución del viviparismo a altas latitudes o altitudes, caracterizadas por climas fríos. Una variante de la hipótesis de “clima frío” es que la transición hacia el viviparismo podría haber sido impulsada por un cambio en la localización de los nidos a lugares más superficiales y más cálidos en altas latitudes o altitudes, en vez de por un aumento en la duración de la retención de los huevos en los oviductos maternos, puesto que la mortalidad de los huevos aumenta en los nidos más superficiales, ya sea por un aumento de la depredación o por el estrés fisiológico que sufren en estos emplazamientos. Pero también es posible que el viviparismo haya evolucionado en zonas cálidas y que simplemente preadaptara a muchos reptiles para habitar en climas fríos.

La hipótesis de “manipulación materna” o de “optimización térmica” de las etapas iniciales de la embriogénesis propone que la retención ha evolucionado para controlar el ambiente térmico de desarrollo. Las hembras manipularían los regímenes térmicos que experimentan los embriones en desarrollo, mejorando así la eficacia biológica de su descendencia.

 

El viviparismo marino no surgió en el mar

Tradicionalmente se ha interpretado que el viviparismo de los reptiles surge como una adaptación a un nuevo estilo de vida totalmente acuática, como es el caso del ictiosaurio. Esto es debido a que se pensaba que al perder su capacidad de desplazarse por tierra y la imposibilidad de poner sus huevos en el medio marino, requerían llevar a sus crías en el interior hasta que pudieran valerse por sí mismas. De esta forma se eliminaba la imperante necesidad de volver a tierra para poner los huevos y adaptarse a formas más pisciformes.

El razonamiento resulta lógico, pero la aparición de nuevos fósiles del género Chaohusaurus contradice esta interpretación, como se cita en el artículo de “Motani, R, Jiang D-y, Tintori A, Rieppel O, Chen G-b (2014) Terrestrial Origin of Viviparity in Mesozoic Marine Reptiles Indicated by Early Triassic Embryonic Fossils”.

Dicho artículo trata en particular tres fósiles originarios de China, asignados al género previamente mencionado, perteneciente a uno de los tres géneros de los ictiopterigios basales ancestros de los verdaderos ictiosaurios. De los tres especímenes el más interesante era el incompleto, dado que era una madre que presentaba embriones y a un neonato, desvelando por primera vez la estrategia reproductiva del género, con el reptil marino con registro estratigráfico más antiguo de los tres géneros más antiguos de los ictiopterigios basales del Triásico Inferior. Esta estrategia reproductiva puede indicar un origen terrestre no marino del viviparismo en los reptiles marinos de principios del Triásico, y de los ichthiosaurios en particular.

Se observó que presentaban características fisiológicas de individuos juveniles del mismo género que el individuo adulto y que no presentaban muestra alguna de digestión. El hecho de que dos crías siguieran dentro de la madre orientadas hacia la salida, mientras que la otra estaba totalmente fuera, en la misma orientación, indica que la madre murió durante el parto.

La posición de la cabeza apuntando a la cola durante el nacimiento es una característica que se asocia con los nacimientos en tierra en mamíferos, incluso se citan artículos donde se ha asociado esto con el alumbramiento en tierra en mamíferos (Gingerich et al. 2009), aunque se debe tener en cuenta que las diferencias entre mamíferos y reptiles no permiten una comparación directa. Sin embargo, en este caso el alumbramiento en tierra queda descartado pues la madre se encontraba en sedimentos marinos. El alumbramiento con la cola primero es más habitual en los amniotas marinos, ya que respiran aire y así se previene el asfixiamiento, pero existen casos en los que la cabeza sale primero, lo que demuestra que un alumbramiento con cabeza primero es posible en el agua aunque lleva a una mayor tasa de mortalidad infantil por asfixamiento. El hecho de que se encontrara la orientación de la cabeza hacia la cola indica que el desarrollo del alumbramiento con la cola primero que se observa en ictiopterigios derivados fue una adaptación al mar. Pero el viviparismo en sí fue probablemente originado por un antepasado terrestre, en los que la cabeza primero es la norma.

El origen terrestre del viviparismo se ha supuesto para numerosos grupos, desde mosasaurios, (Montani 2009), hasta serpientes marinas actuales, (Blackburn, 2006). A finales del Pérmico los reptiles evolucionaron con cierta rapidez, ocupando nichos en alta mar en poco tiempo. El viviparismo podría ser una ventaja para ocupar dicho nicho… ¿Hasta qué punto?

No existe ninguna prueba de que el viviparismo en los reptiles marinos del Triásico fuera una adaptación al mar, de hecho, en otros amniotas marinos esto se ha demostrado como una característica heredada de antepasados terrestres.

 

 

BIBLIOGRAFÍA

 

http://marymarilyn.blogspot.com.es/2013/01/los-animales-viviparos.html

http://digibuo.uniovi.es/dspace/bitstream/10651/13037/1/TD_TaniaRodriguezDiaz_.pdf

http://paleontologia-y-evolucion-ucm.blogspot.com.es/2014/05/nuevo-fosil-lleva-una-reinterpretacion.html

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