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| Impresión artística del Dimetrodon grandis, un sinápsido primitivo que existió durante unos 20 millones de años en el Pérmico temprano, hace 295 millones de años. Crédito de la imagen: Max Bellomio. |
Durante mucho tiempo se ha considerado que la endotermia de todo el cuerpo que se observa en las aves y los mamíferos modernos ha evolucionado de forma independiente en cada grupo, una suposición razonable cuando se creía que sus primeras apariciones en aves y mamíferos surgieron con muchos millones de años de diferencia. Según la nueva investigación, el origen evolutivo de la endotermia podría haber ocurrido hace casi 300 millones de años.
"Nuestra hipótesis es que la endotermia es antigua, con un origen compartido en la ascendencia común de los mamíferos y las aves", dijo el profesor Gordon Grigg, investigador de la Escuela de Ciencias Biológicas de la Universidad de Queensland.
"Uno de los revisores dijo que se trata de una 'hipótesis audaz', pero que se basa en pruebas muy buenas. Implica un nuevo marco de referencia para pensar en la evolución de la endotermia y podría conducir a una comprensión más clara de cómo se regula la temperatura corporal en los seres humanos y otros mamíferos, y en las aves."
"La endotermia permite un trabajo aeróbico sostenido y un calor corporal favorable, y contrasta fuertemente con los estilos de vida de baja energía y temperatura más variable de los reptiles actuales", añadió.
"Hemos reunido pruebas procedentes de la paleontología que demuestran que la endotermia ha estado muy extendida en los dos linajes de vertebrados que divergieron de los primeros animales terrestres muy pronto: uno que dio lugar a las aves vivas, los lagartos y los cocodrilos (Sauropsida) y el otro linaje que dio lugar a los monotremas, los marsupiales y los mamíferos placentarios (Synapsida)."
"Nuestra hipótesis principal es que la endotermia en los mamíferos y las aves tiene una ascendencia común y es mucho más antigua de lo que se ha aceptado anteriormente, evolucionando no mucho después de que los primeros anfibios llegaran a la tierra."
"Es probable que esto sea controvertido, sin embargo, pensamos, y esperamos, que suscitará grandes conversaciones y podría llevar a un cambio en nuestra comprensión de las formas de mantener el calor corporal".
Muchos mamíferos placentarios expuestos a condiciones de frío complementan el calor producido por los escalofríos con un calor adicional producido por un tejido especial, el tejido adiposo marrón (grasa marrón).
"No es de extrañar que este proceso se denomine "termogénesis sin escalofríos" (NST)", explica el profesor Grigg.
"Sin embargo, los marsupiales, los monotremas (ornitorrincos y equidnas) y muchos mamíferos placentarios carecen de grasa marrón. Entonces, ¿de dónde puede venir su calor corporal extra?".
Los investigadores se dieron cuenta de que, si la capacidad de endotermia había evolucionado realmente tan atrás en el tiempo, podrían descubrir pruebas de endotermia en los fósiles de los primeros ancestros de las aves y los mamíferos modernos.
"Con solo los huesos para seguir adelante, más las reconstrucciones basadas en esos huesos que sugieren el tamaño y la forma que pudieron tener sus dueños en vida, parecería que hay pocas pruebas de su biología termorreguladora", dijo el profesor Grigg.
"Sin embargo, la estructura microscópica de los huesos puede indicar un ritmo de crecimiento rápido y sostenido, y ciertos tipos de huesos son más comunes en los endotermos".
"Además, el gran tamaño del cuerpo y la estatura erguida pueden implicar una estructura cardíaca similar a la de los endotermos y una presión sanguínea elevada, y los puntos de entrada de gran diámetro para los vasos sanguíneos que entran en los huesos de las extremidades pueden indicar un flujo sanguíneo elevado. Estos son rasgos característicos de los endotermos".
"Por último, el análisis radioisotópico a veces puede proporcionar información sobre la temperatura corporal a la que se formaron los huesos o los dientes".
En una revisión de estudios anteriores, los autores encontraron evidencias de endotermia en ancestros muy tempranos de los linajes de saurópidos y sinápsidos: pareiasaurios, grandes herbívoros parecidos a reptiles escudados por una armadura externa ósea, y en varios grupos de pelicosaurios, reptiles parecidos a los mamíferos.
"Estos primeros indicios de endotermia son coherentes con nuestra hipótesis de que la endotermia es muy antigua y probablemente más antigua que la divergencia de los linajes de saurópodos y sinápsidos", dijo el profesor Grigg.
"Lo que es igual de emocionante es que hemos encontrado múltiples apariciones de la endotermia en ambos linajes a lo largo del tiempo, lo que indica que estaba extendida en ambos linajes evolutivos principales y era característica de ambos".
"Nuestro descubrimiento también plantea una pregunta sobre si la recién reconocida y probablemente antigua fuente de calor corporal suplementario ha sido sustituida por la grasa parda en los mamíferos placentarios, o si tanto el NST muscular como el NST de la grasa parda operan conjuntamente."
"Y desentrañar eso debería conducir a una mejor comprensión sobre la regulación de la temperatura corporal humana".
Fuentes, créditos y referencias:
Gordon Grigg et al, Whole‐body endothermy: ancient, homologous and widespread among the ancestors of mammals, birds and crocodylians, Biological Reviews (2021). DOI: 10.1111/brv.12822