Cómo un fósil de millones de años ayuda a entender por qué algunos animales marinos flotan más que otros

Los fósiles analizados por investigadores de la Universidad de Oslo revelaron que las costillas de los ictiosaurios eran más compactas y pesadas de lo que se pensaba, un rasgo que habría ayudado a estos reptiles marinos a iniciar sus inmersiones durante la Era Mesozoica.

El estudio fue publicado en la revista PeerJ y utilizó cortes ultrafinos de huesos comparados con esqueletos de ballenas dentadas. Durante unos 150 millones de años, estos animales marinos dominaron los océanos con cuerpos hidrodinámicos, adaptados a la velocidad.

“Los esqueletos de los ictiosaurios son, en general, bastante ligeros, pero las costillas no”, afirmó Jørgen Krøglid, autor principal del trabajo, a partir de los resultados de su tesis de maestría.

Costillas fósiles bajo la lupa

El equipo estudió láminas muy finas de costillas de 2 fósiles de ictiosaurios y de 2 ballenas dentadas, una marsopa y una beluga. Esas muestras fueron examinadas con tomografías computarizadas y microscopios hasta llegar al nivel celular.

El procedimiento permitió observar detalles de gran precisión incluso en materiales fosilizados. Según Krøglid, “eso nos da acceso a un mundo completamente nuevo”, porque en los huesos se pueden ver las cavidades donde antes estaban las células y reconstruir cómo crecieron desde el interior.

La investigadora postdoctoral Lene Liebe Delsett, del Museo de Historia Natural de la Universidad de Oslo, explicó que a muchas personas les sorprende que se puedan identificar en fósiles de 150 millones de años estructuras comparables a las de cetáceos actuales.

Fue en ese examen donde apareció una de las claves del estudio, ya que varias piezas costales del reptil resultaron ser más impermeables y compactas de lo esperado. “Las costillas de las ballenas son más ligeras. Tienen cavidades más grandes”, señaló Krøglid.

La comparación con cetáceos actuales

La investigación partió de una comparación entre la especie extinta y las ballenas dentadas modernas. Aunque ambos grupos desarrollaron cuerpos parecidos y una vida completamente acuática, no comparten el mismo origen evolutivo.

Estos cetáceos descienden de mamíferos terrestres de 4 patas, en concreto artiodáctilos. Los animales prehistóricos, en cambio, proceden de reptiles terrestres aún no identificados con precisión. Esa diferencia es central para entender por qué animales de aspecto similar pudieron resolver de forma distinta los mismos problemas de la vida en el mar.

Delsett dirige el proyecto ECHO, centrado en la convergencia evolutiva entre ballenas e ictiosaurios. La pregunta de fondo era si había más de un camino para llegar a un cuerpo con forma de pez.

“Ambos pasaron de ser animales terrestres a ser completamente acuáticos. Se alimentan y se reproducen en el agua, y han desarrollado un cuerpo muy hidrodinámico”, dijo Krøglid al describir los rasgos que comparten estos grupos.

El peso extra de las costillas

Los investigadores buscaron una explicación para esa caja torácica más pesada en las diferencias anatómicas entre mamíferos y reptiles. Tanto ballenas como ictiosaurios tenían pulmones, lo que genera flotabilidad después de salir a la superficie para respirar.

En los mamíferos, la columna vertebral se mueve hacia arriba y hacia abajo y la cola es horizontal. Esa combinación facilita inclinar la parte delantera del cuerpo hacia abajo y comenzar el descenso.

En los ictiosaurios, la situación era distinta: como descendían de reptiles, su columna tenía un movimiento lateral, similar al de los lagartos, y su cola era vertical, como la de tiburones y peces. Esa configuración complicaba el inicio de la inmersión.

“Me imagino que las costillas, un poco más pesadas, pueden contrarrestar esta flotabilidad y ayudar a los ictiosaurios a iniciar su inmersión”, explicó Krøglid. Para ilustrarlo, comparó ese posible mecanismo con el uso de cinturones de lastre por parte de los buceadores.

Muestras únicas para una comparación decisiva

La obtención de estas muestras requirió autorización especial, ya que los fósiles y esqueletos analizados forman parte de las colecciones del Museo de Historia Natural de Økern, en Oslo, y no pueden dañarse sin una justificación sólida.

“No es algo que nos tomemos a la ligera. No podemos simplemente volver a pegarlos”, advirtió Delsett sobre la decisión de cortar ese material para su estudio.

Aun así, el trabajo permitió sumar pruebas sobre la llamada evolución convergente, un proceso por el cual distintos grupos desarrollan rasgos parecidos de manera independiente. En este caso, la similitud externa entre los animales comparados ocultaba diferencias internas relevantes.

“En términos generales, los ictiosaurios y las ballenas dentadas son un muy buen ejemplo de evolución convergente, sobre todo en lo que respecta a la forma del cuerpo. Pero cuando estudiamos la microanatomía y la estructura celular, es obvio que existen diferencias”, afirmó Delsett.