El salto metabólico es un proceso que implica cambiar de un
nivel metabólico a otro. Por ejemplo, "pasar de ser ectotermo (o de sangre
fría) a endotermo (de sangre caliente); de tener una respiración poco eficiente
a una más eficiente; o pasar de vivir en ambientes fríos o pobres en oxígeno,
al extremo contrario", apunta Humberto Ferrón, investigador del Institut
Cavanilles de Biodiversitat i Biologia Evolutiva participante en el estudio.
La hipótesis formulada por Ferrón, Carlos Martínez y Héctor
Botella, del grupo de investigación EVER (Early Vertebrate Evolution
Research-group), explica el motivo por el que, a pesar de que los animales
marinos más grandes tienen una escasa cantidad de energía destinada a su
actividad diaria y tienden a ser filtradores muy lentos, algunos animales
constituyen una excepción a esta norma. Los cambios hacia niveles metabólicos
más altos podrían permitir que un estilo de vida muy activo (como la
depredación) se mantuviera en tamaños corporales mayores.
Según los investigadores del Cavanilles, la evolución de
grandes depredadores tiene en los saltos metabólicos el elemento vertebrador,
como consecuencia de factores variados: la endotermia y sistemas de respiración
eficientes; y altas temperaturas ambientales y altas concentraciones de oxígeno
atmosférico.
Así, "los altos niveles de oxígeno registrados durante
la Era Paleozoica (hace 540-60 millones de años) probablemente fueron el motor
de la adquisición de tamaños gigantescos en un gran número de animales
terrestres (varios grupos de insectos y grupos afines como los milpiés) y
acuáticos (escorpiones marinos, los primeros vertebrados con mandíbulas y
parientes lejanos de las sepias o los pulpos conocidos como ortocerátidos)",
según Ferrón.
Además, indican los expertos en el artículo «The evolution
of gigantism in active marine predators», aumentos puntuales de la temperatura
ambiental en el pasado parecen haber promovido de igual modo la evolución de
tamaños gigantescos en un gran número de animales ya extintos, incluyendo
grandes lagartos y pitones como la Titanoboa y varios grupos de cocodrilos.
Por otro lado, la adquisición de endotermia y/o sistemas de
respiración muy eficientes en varios grupos de la Era Mesozoica como
ictiosaurios, mosasaurios, plesiosaurios (reptiles marinos), pterosaurios
(reptiles voladores) y dinosaurios (y sus descendientes, las aves) han sido
propuestos también como factores determinantes de la evolución del gigantismo
de algunos de sus representantes.
"Es interesante que estos factores promueven saltos o
incrementos en la tasa metabólica, lo que posibilita mantener un estilo de vida
muy activo como el de un depredador a tamaños inusualmente grandes"
destaca Humberto Ferrón.
Récord de tamaños
Los vertebrados ostentan los records de tamaño en todos los
ambientes que han ocupado a lo largo de su historia evolutiva. Los vertebrados
de mayor tamaño tienden a ser filtradores con estilos de vida poco activos.
Entre estos destacan el tiburón ballena (el pez actual de mayor tamaño) y
grandes cetáceos como la ballena azul (con hasta 33 metros de longitud y más de
170 toneladas de peso, siendo el animal más grande que jamás haya poblado la
Tierra).
En el registro fósil también existen ejemplos de grandes
filtradores como el pez Leedsichthys, el pez acorazado Titanichthys o algunos
ictiosaurios. Por otra parte, los depredadores más grandes presentan tamaños
notablemente inferiores. Entre estos, los más grandes son el cachalote, la orca
y el tiburón blanco, así como un gran número de representantes ya extintos que
incluiría, por ejemplo, al tiburón megalodón, cetáceos como el basilosaurio y
"leviatán" o distintos reptiles marinos de la Era Mesozoica.
Grupo de investigación
Humberto G. Ferrón, Carlos Martínez-Pérez y Héctor Botella
pertenecen al grupo de investigación EVER (Early Vertebrate Evolution
Research-lab, http://www.evervalencia.es/), integrado en el Grupo de
Paleontología y Biología Teórica del Institut Cavanilles. El equipo estudia el
origen y la evolución temprana de los primeros vertebrados, así como el momento
y el ritmo de la aparición de los diferentes tejidos y estructuras
esqueléticas. Su investigación combina biología teórica, paleontología
tradicional y estudios de anatomía comparada y biología del desarrollo en
organismos existentes. Este estudio ha recibido financiación del Ministerio de
Economía y Competitividad y de la Generalitat Valenciana.
Artículo:
Humberto G. Ferrón, Carlos Martínez-Pérez, Héctor Botella
(2017) «The evolution of gigantism in active marine predators». Historical
Biology. Published online: 26 Apr 2017. DOI: 10.1080/08912963.2017.1319829
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