Imprimir

Evolución

Cuando los ofidios tenían patas

Una polémica sobre las serpientes muestra de que modo los organismos pueden ganar o perder características aparentemente esenciales

Admiradas y temidas, misteriosas y seductoras, las serpientes desafían a los herpetólogos (especialistas en reptiles) y paleontólogos, que no logran hallarle respuesta a una antigua pregunta: ¿al final, cuál es el origen de estos animales? El debate es acalorado. En 1997, el canadiense Michael Caldwell y el australiano Michael Lee creyeron haber develado el enigma. En un artículo publicado ese año en Nature , analizaron dos fósiles de culebras con patas posteriores, que vivieron hace 95 millones de años, encontrados en Israel. La conclusión a la que arribaron indicó que eran especies originarias del ambiente marino y constituían el posible eslabón entre los mosasaurios -los grandes lagartos que habitaron los mares en la época de los dinosaurios- y los ofidios, un grupo formado por alrededor de 3.000 especies.

El brasileño Hussam Zaher se mostró desconfiado ni bien leyó dicho trabajo. Zaher, un investigador del Museo de Zoología de la Universidad de São Paulo (USP), echó un baldazo de agua fría en los entusiastas de la idea de que la especie estudiada, la Pachyrhachis problematicus , sería el ancestro común a todas las culebras y que ésta hubiera surgido del mar. Sus estudios, que se transformaron en once artículos, uno de éstos incluso publicado en 2000 en Science , sostienen que la Pachyrhachis no es el tan aguardado eslabón perdido. Sería, eso sí, un animal cercano a un grupo de serpientes actuales, las macrostomatas, como la cascabel (Crotalus durissus ), la boa constrictor (Boa constrictor ) y la pitón (Python reticulatus ). “Esta polémica ayudó a refinar el conocimiento morfológico sobre las serpientes y mostró que la evolución de ese grupo de animales es mucho más compleja de lo que se imaginaba; empero, la cuestión sobre el origen de la serpientes continua sin respuesta”, asevera Zaher.

El debate sobre el origen de las serpientes, alimentado por artículos científicos con argumentos minuciosamente construidos, lleva a que los especialistas ora aplaudan una idea, ora duden acerca de las conclusiones que parecían ya establecidas. De una manera más amplia, esto recuerda que el proceso evolutivo de las especies en general no tiene una dirección predeterminada, ni lleva necesariamente a organismos más avanzados. Características como las patas, aparentemente esenciales, pueden surgir y más tarde sencillamente desaparecer.

Las patas delanteras de las serpientes ya habían desaparecido millones de años antes, mediante mecanismos distintos de aquéllos que llevaron a la eliminación de las patas posteriores. De acuerdo con estudios publicados en 2000 por investigadores ingleses, los miembros delanteros se fueron de manera radical, sin dejar rastros, debido a la desconexión de un grupo de genes reguladores. En tanto, la desaparición de las patas traseras se debió a la pérdida de una estructura del embrión llamada cresta ectodérmica apical. Las patas traseras se atrofian y desaparecen si no son utilizadas; es como si el organismo decidiera no destinar más energía para mantener esa parte del cuerpo que se muestra como innecesaria -en un proceso similar al verificado con los peces de las cavernas, casi todos con ojos atrofiados o incluso ausentes.

Según Zaher, en el período Cretáceo, hace entre 144 y 65 millones de años, todas las serpientes tenían patas posteriores, que fueron desapareciendo paulatinamente, a medida en que los linajes fueron evolucionando hasta los días actuales, y no de una sola vez, a partir de un ancestro que aún mantenía vestigios de patas. Dichas patas, con seguridad, no eran usadas para la locomoción o la sustentación, debido a que eran muy pequeñas. Una hipótesis sugiere que podrían haber desempeñado algún tipo de función durante el acto sexual.

La historia de laPachyrhachis , la primera serpiente con patas, empieza al final de la década del 60, cuando ese fósil fue descubierto en Ein Yabrud, un sitio arqueológico situado cerca de Jerusalén, Israel. La intrigante culebra con patas, de alrededor de 95 millones de años, fue inicialmente estudiada por el paleontólogo judío de origen austríaco George Haas, uno de los grandes nombres de la herpetología de la época.

Por un momento, al final de los años 70, Haas tuvo en sus manos dos fósiles de serpientes con patas. El primero tenía cráneo, pero se encontraba sin la cola. El segundo presentaba características inversas: la cola, de la cual salían las patas posteriores, estaba preservada, pero el cráneo no se hallaba muy visible. Pese a que los dos animales guardasen una enorme semejanza y fueran muy parecidos a las serpientes, Haas prefirió no arriesgar, y describió dos especies diferentes: la que tenía patas fue calificada como Ophiomorphus colberti y asociada a un lagarto marino del linaje de los dolichosaurios. La otra, una serpiente, recibió el nombre de Pachyrhachis problematicus -una clara alusión a los interrogantes que suscitaba.

Los fósiles pasaron más de 20 años guardados en la Universidad Hebraica de Jerusalén, hasta que Caldwell y Lee, en la década del 90, rescataron el tema. “Aquellos animales eran supuestamente los ancestros de las serpientes, pero nadie aún los había estudiado con los métodos adecuados, y urgía hacerlo”, cuenta Lee, de la Universidad de Adelaida, Australia. Los dos paleontólogos no necesitaron mucho tiempo para concluir que Haas, fallecido en 1981, había sido excesivamente cauteloso. Los dos fósiles descritos, a decir verdad, pertenecían a una misma especie: la Pachyrhachis . “Pasamos entonces a tener un solo animal”, afirma Zaher. “Era una serpiente con patas”. Pero las concordancias paraban por ahí.

Caldwell y Lee retomaron las tesis del paleontólogo estadounidense Edward Drinker Cope, que vivió en el siglo XIX. Para éste, las serpientes se habían originado en el ambiente marino -y serían herederas de los mosasaurios. El lugar en donde fueron hallados los fósiles de la Pachyrhachis hacía que esa posibilidad se tornara bastante viable. La presencia de las patas posteriores cerraba el círculo. Ese cuadro llevó a los dos paleontólogos a afirmar, en el artículo de abril de 1997 enNature , que había sido encontrado el eslabón perdido entre las serpientes y los lagartos marinos. “La Pachyrhachis ofrece evidencias adicionales sobre las afinidades existentes entre los mosasaurios y las serpientes, trayendo a la luz nuevas informaciones sobre las características de los ofidios primitivos”, dice Caldwell, actualmente en la Universidad de Alberta, Canadá.

“Ni bien leí el trabajo, noté una serie de inconsistencias”, sostiene Zaher. En primer lugar, dice, no se consideraron algunas características craneanas de los animales, según él decisivas, tales como la presencia de dentición en el palatino, uno de los huesos del paladar, y un hueso supratemporal que se extendía hacia atrás del cráneo. Asimismo, el análisis habría omitido a una especie primitiva y fundamental para comprender la evolución de esos animales: la Dinilysia patagonica , una serpiente ya extinguida, que existió en el Cretáceo Superior en Argentina. Por último, Caldwell y Lee habrían resumido toda la diversidad actual de serpientes en tan solo dos grupos: Scolecophidia y Alethinophidia , pasando de largo de las macrostomatas, que ocupan una posición superior en la línea evolutiva de las serpientes -y con las cuales, como se vería, laPachyrhachis guarda significativas semejanzas.

Las críticas arreciaron cuando Zaher supo de un tercer fósil de serpientes con patas que habría sido descubierto junto con la Pachyrhachis , también en Ein Yabrud. Recién dos años después, en 1999, Zaher logró la autorización de la Universidad Hebraica de Jerusalén para estudiar ese animal. En esa época, Zaher trabajaba con Olivier Rieppel, curador de fósiles del Field Museum de Chicago, Estados Unidos, que en diciembre de 1999 llevo a la USP una copia fiel de la nueva culebra con patas. Rieppel y Zaher analizaron el fósil minuciosamente, con base en conceptos modernos de anatomía comparada y biología evolutiva. “En el cráneo se encuentra la clave para la comprensión del problema”, afirma el investigador de la USP.

Esa línea de razonamiento mostró que se trataba de una nueva especie: la dentición especializada en el paladar y en la mandíbula, sumada a la ausencia de sínfisis, el punto de unión firme entre los dos huesos dentarios, que le asegura mayor movilidad a la mandíbula, representa una novedad evolutiva de importancia en la historia del grupo y les otorga a las serpientes una habilidad mayor para la captura de presas de mediano y gran porte. Según Zaher, éstas son características de las macrostomatas, serpientes como la cascabel, la boa constrictor y la pitón, que desarrollaron la capacidad de alimentarse de presas enteras, mucho mayores que o diámetro de sus cabezas. Un análisis retrospectivo lo confirmó: también se observan estos elementos de manera evidente en la Pachyrhachis .

Para no dejar dudas, Zaher realizó comparaciones con serpientes más distantes: en las Scolecophidia , el grupo más primitivo de culebras conocido hasta hoy, cuyos representantes externamente parecen lombrices, la realidad es opuesta. En éstas, los movimientos del hocico son limitados, la mandíbula es corta y no existen dientes en el paladar. Son animales adaptados a la microfagia -alimentación de presas pequeñas, como hormigas y termitas.

Zaher y Rieppel describieron enScience , en marzo de 2000, la nueva especie de serpiente con patas, llamadaHaasiophis terrasanctus , en homenaje a Haas y a la región en la cual fue hallada. En el artículo, los investigadores son categóricos: “Pachyrhachis y Haasiophis son serpientes derivadas, cercanas evolutivamente a las macrostomatas, y de ninguna manera pueden ser asociadas al momento histórico en el que esos animales se originaron”. Caldwell rebate: “Ellos admiten que describieron tan solo los huesos del cráneo, ignorando otras partes del fósil. Ése es un procedimiento sumamente limitado”.

Mientras el debate continúa, Zaher amplia la colección de grupos actuales y de fósiles de serpientes, ya con centenas de ejemplares, sobre la cual se asienta la búsqueda de las relaciones de parentesco entre las familias y de los episodios evolutivos, como la reducción de las patas. Para él, la búsqueda del eslabón perdido, que develaría la historia sobre el origen de las serpientes, aún no ha terminado. “Mi intuición me dice que el más fuerte candidato a cumplir ese papel es un animal fosorial”, comenta. “Con el tiempo, las evidencias científicas dirán si tengo razón o no”.

El Proyecto
La fauna de microvertebrados tetrápodos del Cretáceo Superior en las regiones de Marília y Presidente Prudente (interior de São Paulo): biodiversidad, filogenia y tafonomía
MODALIDAD
Línea regular de auxilio a proyecto de investigación
COORDINADOR
Hussam El Dine Zaher – Instituto de Biociencias/ USP
INVERSIÓN
R$ 124.270,00

Republicar