Evolución De Las Ballenas De Seres Terrestres A Marinos

Los cetáceos divergieron de los mamíferos terrestres hace entre 56-50 millones de años durante el eoceno. Los cetáceos se separaron de manera específica de los artiodáctilos cuadrúpedos, tales como jirafas o rinocerontes en la actualidad. Así, se conoce que los cetáceos tempranos se originaron en Asia del Sur a partir de estos artiodáctilos, y estas ballena anfibias de dispersaron hasta llegar al Norte de África y América antes de los 41.2 millones de años. Pero recientemente, se han descubierto restos de una ballena cuadrúpeda en Perú, cuya existencia se data hace unos 42.6 millones de años. Este descubrimiento aporta un poco de luz al proceso de transición de los cetáceos, de animales terrestres a animales obligatoriamente marinos, y supone la primera evidencia indiscutible de una ballena cuadrúpeda en el océano pacífico y el hemisferio sur durante este período. Un hecho a destacar de este descubrimiento es que este espécimen mantenía características como la pelvis firmemente unida al sacro y la presencia de pequeñas pezuñas con una punta anteroventral plana en los dedos de las manos y los pies. Esto indicaba que las tempranas ballenas cuadrúpedas tenían una combinación de capacidades terrestres y acuáticas en el momento en el que cruzaron el Atlántico Sur y antes de dispersarse hacia Norte América . De esta manera, el proceso de transición de los antiguos artiodáctilos cuadrúpedos a los cetáceos fue un proceso largo, en el que tuvieron lugar un gran número de adaptaciones a esta vida acuática permanente tales como la pérdida del pelo o el aumento del tamaño del sistema circulatorio. Cabe destacar que algunas de estas adaptaciones surgieron de la pérdida de genes innecesarios. En este texto se explicarán diversos de estos procesos que llevaron a la presencia de los cetáceos actuales y se hará énfasis en los distintos modos de alimentación que desarrollaron estos organismo.

Dentro de este grupo de ballenas tempranas se encuentran los Archaeoceti, de los cuales evolucionaron los cetáceos modernos y cuyo miembro más antiguo es el Pakicetus. Los primeros fósiles se encuentran en Indo-Pakistán y del estudio de las 5 familias que conformaban los Archaeocetes se pueden extraer distinto grados de adaptación al medio acuático. Nos vamos a centrar específicamente en el estudio y resultados de 3 de estas familias, Remingtonocetidae, Protocetidae, and Basilosauridae. Estos 3 taxones, y del estudio de sus huesos mediante el uso de microfotografías, muestran que ha habido un aumento de su masa ósea en sus costillas, que carecen de una cavidad medular abierta, y en sus fémures, mientras que sus vértebras son esencialmente esponjosas. Los húmeros y los fémures muestran tendencias opuestas en la especialización que se llevó a cabo para obtener la independencia de los cetáceos de un entorno terrestre. Los húmeros cambian de muy compactos a esponjosos lo que concuerda con la pérdida progresiva de la función propulsora que llevaban a cabo las extremidades anteriores, que pasaron a utilizarse como herramientas de dirección y estabilización. Por lo que respecta a las extremidades posteriores de los Basilosauridae se redujeron en gran medida, pasando a no participar en la locomoción. El estudio realizado por Alexandra Houssate, demuestra que los Remingtonocetidae y Protocetidae eran casi de locomoción acuática, ya que seguramente eran nadadores suspendidos en aguas profundas. Por lo que respecta a los Basilosaurus muestran especializaciones óseas similares a la de los cetáceos. Esto indica que al igual que los cetáceos actuales eran nadadores de mar abierto y activos.

Una vez estudiado la locomoción de 3 de las familias de los Archaeoceti, y de la que se puede extraer que los cetáceos actuales son más similares al grupo de los Basilosauridae, cabe destacar las distintas formas de alimentación que desarrollaron los cetáceos. Los cetáceos desarrollaron 3 tipos de alimentación principalmente depredación, succión y filtrado. Los depredadores son los comúnmente llamados “alimentadores de mordida” (bite or pierce feeders) que consumen presas a través de su caza y persecución, y a la que atrapan con sus fauces. En este grupo se incluyen delfines y la mayoría de las focas, aunque también podrían incluirse leopardos marinos y ballenas asesinas. Los succionadores crean una diferencia de presión en sus cavidades orales las cuales arrastran a sus presas hacia la boca. Los filtradores utilizan estructuras especializadas para filtrar el agua y capturar a presas muy pequeñas. Esta separación es muy clara, aunque en realidad pueden presentarse mezclas de ambas existiendo comportamientos depredadores que utilizan la succión para cazar a sus presas, y lo mismo ocurre en los especímenes de filtrado de agua, pueden presentar succión.

De esta variedad de tipos de alimentación y del desarrollo de la locomoción actual de los cetáceos se puede extraer que han tenido que pasar muchos procesos evolutivos y por tanto cambios para que los antiguos artiodáctilos cuadrúpedos evolucionasen a los cetáceos actuales. Uno de estos cambios más destacables y descubiertos recientemente es la pérdida de genes. Del estudio del genoma que se ha visto modificado durante esta transición se han observado la pérdida de 85 genes. Algunos de estos genes eran beneficiosos como los F12 y KLKB1, que evitaban la formación de trombos. Aunque otros han ayudado a los cetáceos a adaptarse a su nuevo medio acuático. Algunos de estos cambios incluyen el desarrollo de cuerpos más hidrodinámicos, la pérdida de pelo, una piel más gruesa que permite una mayor presencia de grasa y propiedades físicas que hacen que actúe como barrera, la reducción del sistema olfativo y gustativo y la pérdida de las extremidades posteriores que pasaron a sustituirse por la propulsión de las aletas de la cola. Además, cabe destacar el ensanchamiento de los volúmenes de sangre y de las elevadas concentraciones de hemoglobina, mioglobina y neuroglobina en sangre, músculos y tejido cerebral respectivamente. Por último encontramos una caja torácica flexible que les permite que el pulmón no colapse a altas presiones.

De los distintos estudios realizados y tratados en este texto, se puede observar que la transición de los artiodáctilos ancestrales a los cetáceos ha sido un proceso largo que ha llevado muchos millones de años para hacer que un grupo terrestre, pasara a ser completamente acuático, tales cambios como la pérdida de pelo o una forma más hidrodinámica han aparecido gracias a la pérdida de genes que estaban relacionados con estos caracteres y debido a la actuación de la selección natural que favorecía a los individuos que presentaban estas modificaciones y les hacían estar mejor adaptados y por tanto sobrevivir más en ese nuevo ambiente que era el mar.