Especialistas del CONICET redefinen la historia evolutiva y ecológica de los cetáceos

Los cetáceos representan una de las transiciones evolutivas más notables entre los mamíferos, ya que pasaron de ser animales cuadrúpedos terrestres a totalmente acuáticos, como las ballenas, delfines y marsopas. Un grupo de especialistas del CONICET y de la Universidad Nacional de La Plata (UNLP) analizó de qué manera los cetáceos han ocupado su nicho ecológico a lo largo de 50 millones de años definidos en tres momentos clave: Eoceno-Oligoceno (hace alrededor de 33 millones de años), donde se produce la transición de la tierra al agua; Oligoceno Tardío-Mioceno Temprano (unos 23 Ma  atrás), en el que los misticetos con dientes evolucionan a formas con barbas y se produce la diversificación de odontocetos con ecolocalización; y en tercer lugar en el Plio-Pleistoceno (hace aproximadamente 2,58 Ma), donde se produce la extinción de numerosos linajes y surge la diversidad de ballenas y delfines tal como se la conoce en el presente.

Trabajo de campo en Península Valdés. Fotos: gentileza investigadores.

El trabajo, publicado enla revista internacional Nature Communications, fue llevado a cabo por Mónica Buono, Mariana Viglino, Maximiliano Gaetán y Nicolás Farroni, del Instituto Patagónico de Geología y Paleontología (IPGP, CONICET); Viviana Milano, del Centro para el Estudio de los Sistemas Marinos (CESIMAR, CONICET) y Florencia Paolucci, Lisandro Campos y Marta Fernández, de la División de Paleontología de Vertebrados del Museo de La Plata (Facultad de Ciencias Naturales v Museo, UNLP).

A través de modelos cuantitativos, los especialistas determinaron que los principales eventos de radiación, o sea los períodos de rápida diversificación en los cetáceos, transformaron la organización de los nichos ecológicos de estas especies. “Nuestro trabajo consistió en cuantificar la evolución de los cetáceos a lo largo de 50 millones de años, enfocándonos en dos aspectos principales. El primero de ellos es la diversidad taxonómica, es decir, el cambio en el número de especies a través del tiempo, evaluando cuáles aparecieron y cuáles se extinguieron. El segundo está vinculado a la ecología de los cetáceos, es decir, a variables como sus capacidades auditivas, modos de alimentación, tamaño corporal, locomoción y tipo de ambiente. Evaluamos cómo estos distintos factores ecológicos influyeron en el éxito evolutivo de las especies y, cruzando ambos enfoques, pudimos determinar la relación entre dichos factores y la diversidad taxonómica a lo largo del tiempo”, afirma Buono.

Especializaciones ecológicas

Uno de los descubrimientos más importantes del equipo de investigación tiene que ver con el desacople observado entre la diversidad taxonómica, o sea el número de especies, y la disparidad ecológica y la variedad de roles. Esto explica que, durante el Mioceno, se observó una gran variedad de especies pero con una disparidad ecológica relativamente baja. Durante el Plio-Pleistoceno, se produjo la desaparición de una gran cantidad de especies pero prácticamente sin alterar sus roles en el ecosistema. De acuerdo con los especialistas, este hallazgo sugiere que para mantener el equilibrio ecológico, a veces no basta con contar con una gran variedad de especies, sino que se deben mantener los roles críticos (como los grandes filtradores o los superdepredadores), independientemente de cuántas especies los representen. “Contrario a la hipótesis inicial, que sugería que la diversidad taxonómica estaría fuertemente condicionada por los factores climáticos o variables ecológicas específicas, los resultados demostraron que esta relación no es tan lineal ni determinante como se creía”, agrega la investigadora.

Trabajo de campo en Península Valdés. Fotos: gentileza investigadores.

Los especialistas develaron que, a pesar de la extinción de numerosos grupos y de ciertas morfologías particulares, las especializaciones ecológicas más significativas persistieron en el tiempo. Por ejemplo, una vez originadas estructuras cruciales como las barbas en las ballenas o capacidades como la ecolocalización en los delfines y marsopas, estas se estabilizaron evolutivamente. Se trata del hallazgo de una configuración adaptativa que aseguró el éxito evolutivo sostenido del linaje: “No tuvieron cambios drásticos, como pasar de ser herbívoros a carnívoros, sino que mantuvieron ciertas especializaciones. Esto les dio muchísimo éxito y les permitió explorar un montón de nichos dentro de la red trófica, pero siempre alrededor de funciones similares. En las ballenas barbadas fue donde vimos más marcada esa rigidez: se mantuvieron prácticamente iguales durante los últimos 20 millones de años. Los odontocetos, en cambio, exploraron un poco más y hoy muestran una mayor diversidad morfológica. Sin embargo, en ambos casos, sus caminos evolutivos estuvieron fuertemente marcados por las barbas y la ecolocalización: dos adquisiciones clave que definieron su rumbo”, relata Viglino. “Dentro de los odontocetos observamos, además, que los miembros más antiguos de determinadas familias y sus representantes actuales habrían ocupado nichos ecológicos muy diferentes. Un ejemplo de esto son los cachalotes que hace 20 millones de años eran cazadores activos llegando a ser depredadores tope, como hoy es la orca, mientras que hoy en día estos animales están restringidos a alimentarse de calamares en las profundidades mediante succión”, agrega Paolucci.

Trabajo de referencia

El grupo de trabajo, integrado exclusivamente por especialistas de Argentina, analizó exhaustivamente una amplia base de datos, que abarca todos los grupos de cetáceos, tanto fósiles como actuales, construida a partir de bibliografía publicada, incluyendo artículos en varios idiomas, y también a partir de observaciones y trabajo propio en colecciones visitadas en diversos países, como Estados Unidos, Bélgica, Chile y Argentina. Además, realizaron análisis estadísticos que se aplicaron por primera vez a cetáceos. “Esta publicación resume varios años de trabajo y esfuerzo de todo este equipo interdisciplinario. Cada uno de nosotros aportó desde su campo de expertise enriqueciendo enormemente la discusión y el resultado”, comenta Paolucci. “Esperamos que este trabajo marque un antes y un después, y que cambie la forma de pensar, mirar y encarar un estudio paleontológico sobre estos animales. Nuestra expectativa es que se convierta en un trabajo marco. Se venían diciendo muchas cosas, pero nosotros las pusimos a prueba, fuimos un poco más allá y logramos cuantificar y testear hipótesis que antes no se habían comprobado y desmentir otras que se venían sugiriendo. Ese es el impacto que esperamos tener en la comunidad científica: aportamos valor agregado y pusimos números concretos gracias a una base de datos súper exhaustiva”, concluye Buono.