Descubren un tetrápodo basal gigante que desafía las hipótesis vigentes sobre la evolución temprana de los primeros vertebrados terrestres

La revista Nature dio a conocer el descubrimiento en Namibia de los restos fósiles de un nuevo tetrápodo basal gigante de unos 285 millones de años de antigüedad (período Pérmico de la era Paleozoica), que desafía las hipótesis actuales acerca de la evolución temprana de los primeros vertebrados que abandonaron la vida plenamente acuática para incursionar en el medio terrestre. La nueva especie, un depredador superior de la era Paleozoica, fue bautizada como Gaiasia jennyae. El estudio ilustrará la tapa del número del 18 de julio de Nature.

El hallazgo y caracterización de los restos fósiles fue realizado por un equipo internacional liderado por Claudia Marsicano, investigadora del CONICET en el Instituto de Estudios Andinos “Don Pablo Groeber” (IDEAN, CONICET-UBA). Del equipo también participaron un investigador del Museo Field de Historia Natural de Chicago (Estados Unidos), otros dos paleontólogos del Consejo, Adriana Mancuso, del Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA, CONICET-UNCUYO-Gob. Mendoza), y Leandro Gaetano, también del IDEAN, y colegas de Sudáfrica y Namibia. Se trata del primer trabajo publicado en Nature liderado por una mujer paleontóloga argentina.

Los tetrápodos son todos los animales vertebrados con cuatro extremidades, ya sean ambulatorias o manipulatorias, o cuyos antepasados tuvieron cuatro extremidades. Actualmente, el grupo abarca a la mayoría de los vertebrados -anfibios, reptiles, aves y mamíferos- con excepción de los peces. Los tetrápodos basales fueron los primeros vertebrados que desarrollaron dígitos, en lugar de aletas pares pectorales y pélvicas, que les permitieron desplazarse sobre el sustrato e incursionar en el medio terrestre. Al igual que los anfibios actuales, se desarrollaban en el agua hasta terminar la metamorfosis y en la vida adulta volvían al medio acuático para reproducirse. Recién con la aparición de los amniotas (grupo que abarca a los mamíferos, los reptiles y las aves) se produjo la independización del agua para la reproducción.

Un hallazgo que cambia la forma de entender la evolución temprana de los tetrápodos

El descubrimiento de nuevos tetrápodos basales siempre es importante, porque se conocen muy pocos representantes en todo el mundo de un momento clave de la evolución de los vertebrados y de la vida en general, como fue el comienzo de la terrestrialización. Y más extraño aún es encontrar especímenes relativamente completos. En este caso, si bien se habían encontrado restos craneales y postcráneales de distintos individuos, en una de las campañas se encontró un ejemplar casi completo, con el cráneo articulado con gran parte del postcráneo. La importancia del hallazgo de Gaiasia reside, además, en que plantea significativas novedades respecto de lo que hasta ahora se conocía sobre la evolución de los primeros tetrápodos.

“Gaiasia viene a tirar por tierra diferentes hipótesis que se habrían considerado hasta ahora sobre la evolución de los tetrápodos. En primer lugar, hasta hoy se consideraba que, más allá de su continuidad evolutiva en grupos como los amniotas y los anfibios, los tetrápodos basales se habían extinguido hace unos 300 millones de años, a fines del período Carbonífero de la era Paleozoica, mientras Gaiasia vivió hace unos 285 millones de años, durante el Pérmico temprano. En segundo lugar, se suponía que estos animales se habían desarrollado únicamente en regiones paleoecuatoriales tropicales y subtropicales de climas benignos, con muchos recursos disponibles, mientras en lo que hoy es Namibia, en aquel momento dominaban los climas templado-fríos, y recientemente habían ocurrido glaciaciones”, explica Marsicano, quien realizó sus estudios de doctorado y posdoctorado sobre tetrápodos basales.

En aquel momento, la mayor parte de las tierras emergentes formaban parte de un único supercontinente conocido como Pangea. La gran mayoría de los tetrápodos basales conocidos hasta ahora vivieron en zonas cálidas a ambos lados del paleoecuador, que luego, tras la fragmentación de Pangea, formarían parte de Laurasia, el supercontinente que agrupó a los continentes que hoy son parte del hemisferio norte, mientras Namibia formaba parte de Gondwana, el supercontinente que agrupaba los continentes australes.

De acuerdo con Marsicano, el descubrimiento en Namibia de Gaiasia muestra que la historia de la evolución de los primeros tetrápodos no ocurrió exclusivamente en los alrededores del paleoecuador, sino que muy rápidamente después de su pasaje del medio acuático al terrestre, el grupo se dispersó hacia los continentes del sur “Esta adaptación a climas no tan benignos nos lleva, además, a considerar que la fisiología de estos animales debió ser más compleja de lo que creíamos hasta ahora. Gaiasia se desarrolló perfectamente en latitudes con un clima templado-frío en un momento en el que se suponía que estos grupos ya estaban extintos”, señala la investigadora, que también es profesora asociada del Departamento de Ciencias Geológicas de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires (FCEN, UBA).

“Al estudiar las relaciones filogenéticas de Gaiasia, cuyos parientes más cercanos conocidos vivieron en el hemisferio norte unos 30 millones antes, nos encontramos con que los resultados no se condecían con lo que se sabía hasta el momento sobre los tetrápodos basales. Este hallazgo nos obliga a repensar la forma de entender la evolución de los primeros animales terrestres en todo el mundo”, indica Gaetano, que además de investigador del CONICET es docente en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA.

Un tetrápodo gigante

Otra importante diferencia notable de Gaiasia respecto de la mayoría de los tetrápodos basales que se conocían hasta ahora es su tamaño. “Prácticamente todos los tetrápodos basales que conocemos hasta ahora, e incluso tetrápodos no basales de los linajes de anfibios y primeros amniotas que vivieron durante el paleozoico superior, eran relativamente pequeños, medían entre un metro y un metro y medio, y sus cráneos no superaban los 40 cm de longitud. Gaiasia es gigantesco, tiene un cráneo parabólico de unos 60 cm de largo, y por los restos que encontramos, estimamos que debe haber medido aproximadamente 4 metros. Para la época, se trata de un animal gigante”, indica la paleontóloga.

El yacimiento en el que se produjo el hallazgo es un lugar de muy complicado acceso. Se trata de una zona protegida fundamentalmente para rinocerontes, por lo que se necesitan muchos permisos, y no se pueden hacer modificaciones en el medio ambiente durante los trabajos de campo. Además, no hay agua, por lo que dentro de la logística del campo hay que llevar un vehículo con el agua.

“Para realizar un proyecto internacional de este tipo, en el que se hace geología y se buscan fósiles en un lugar poco explorado, se necesitan subsidios internacionales. Nosotros empezamos el proyecto con financiamiento de la National Geographic Society, mientras para las últimas campañas tuvimos el apoyo financiero de una ONG sudafricana, llamada PAST”, cuenta Marsicano.

La paleontóloga comenta que en las mismas rocas paleozoicas en las que se hallaron los restos del nuevo tetrápodo, se encontraron también algunos restos de anfibios, lo que implica que Gaiasia convivió con formas de vertebrados evolutivamente más avanzadas, y también peces de gran tamaño. “Hay aún mucho material por estudiar, algunos de los cuales todavía están en el campo”, detalla la investigadora.

Respecto de la importancia de este descubrimiento y de los hallazgos paleontológicos que permiten entender mejor la evolución de formas de vida que se desarrollaron hace cientos de millones de años, Marsicano destaca que “conocer nuestra historia no abarca solo lo que ocurrió con la humanidad en los últimos miles de años. Formamos parte de un todo mucho más importante y más grande, que incluye a las biotas que evolucionaron en nuestro planeta y que de alguna forma modelaron el medio ambiente como actualmente lo conocemos. A mí, personalmente, me interesa saber cómo fue esa conquista del medio terrestre y la posterior diversificación de los primeros tetrápodos. Saber más sobre las extinciones y diversificaciones que ocurrieron en el pasado nos permite entender tal vez mejor los procesos de extinción y diversificación actuales”.