Cuando el paleontólogo Romain David vio por primera vez un conjunto de tubos de hueso fósil del tamaño de un centavo en el Museo Nacional de Historia Natural de París en 2008, quedó impresionado por la forma inusual y los tamaños variables de estas estructuras del oído interno, llamadas canales semicirculares. Los paleontólogos los han usado durante mucho tiempo para inferir los patrones de movimiento de los animales antiguos, pero David y sus colegas los aplican hoy a otro misterio: argumentan que la sangre caliente surgió por primera vez en los ancestros de los mamíferos. probablemente hace unos 233 millones de años en el Triásico Superior20 millones de años más tarde de lo que se pensaba.
“Es bastante emocionante”, dijo Jasmina Weimann, paleontóloga molecular del Instituto de Tecnología de California que no participó en el estudio. «Es la primera vez que se propone una relación entre la forma del canal y la temperatura», dice, y agrega que el nuevo método también ofrece una forma prometedora de rastrear la evolución de animales extintos hace mucho tiempo.
La sangre caliente, o endotermia, es una marca registrada de mamíferos y aves vivos:y aparentemente algunos dinosaurios. Permite una temperatura corporal más constante ante la fluctuación de la temperatura exterior. Esto requiere más energía, pero permite que los animales se muevan de noche y en el frío, algo que los animales de sangre fría (ectotérmicos) no pueden hacer. Los paleontólogos están de acuerdo en que los primeros vertebrados eran todos de sangre fría, pero han debatido cuándo surgió la sangre caliente.
Los animales de sangre caliente suelen tener huesos de crecimiento más rápido y lucen pelaje o plumas como aislamiento, por lo que los investigadores han estudiado esas características para estimar cuándo comenzó el viaje de los mamíferos hacia la endotermia. Pero esas medidas no son sustitutos exactos y podrían haber evolucionado primero por otras razones.
Entra David, ahora paleontólogo en el Museo de Historia Natural de Londres, con una nueva idea sobre los canales semicirculares: después de hacer su Ph.D. sobre las estructuras, señaló que los mamíferos tienen canales semicirculares más pequeños para el tamaño de su cuerpo que otros vertebrados. “El tiburón ballena es en realidad el animal con los canales semicirculares más grandes de la Tierra, mucho más grandes que los canales de las ballenas”, dice David. «Pensé, ‘Tal vez esto tiene que ver con la temperatura corporal'».
También le llamó la atención la importancia del fluido dentro de los canales, la endolinfa, que cambia de viscosidad dependiendo de la temperatura. Como el aceite en una sartén caliente, se vuelve más delgado a medida que se calienta y más espeso a medida que se enfría. David sospechó que la viscosidad de la endolinfa y el tamaño del canal semicircular estaban relacionados y que ambos podían reflejar endotermia.
Para probar esa hipótesis, David y su equipo examinaron los canales auditivos de 277 especies de animales vivos, incluidas alpacas, pavos y lagartijas. Sus resultados confirmaron las sospechas de David: los animales de sangre caliente tenían una endolinfa menos viscosa y canales más pequeños y delgados. Los animales de sangre fría tenían endolinfa más gruesa y canales más grandes y gruesos.
Luego, el equipo aplicó este conocimiento a especímenes fósiles para determinar cuándo evolucionó la endotermia. Aunque el canal auditivo, debido a que está hecho de tejido blando, a menudo no se fosiliza, los tubos óseos que rodean estos canales sí lo hacen y pueden usarse para inferir la forma del canal. Los investigadores examinaron 64 especies extintas, incluidos mamíferos, ancestros parecidos a los mamíferos de hace más de 230 millones de años llamados mamíferos morfológicos y ancestros mucho más antiguos conocidos como sinápsidos no mamíferos. El equipo pudo rastrear cuándo aparecieron los animales con canales auditivos más pequeños y delgados: en el Triásico superior, hace unos 233 millones de años, justo en el momento en que los mamíferos morfos evolucionaron a partir de sinápsidos no mamíferos, informan los investigadores hoy en Naturaleza. Este cambio ocurrió relativamente de repente, en menos de 1 millón de años, dice el coautor Ricardo Araújo, paleobiólogo de vertebrados del Instituto de Plasmas y Física Nuclear del Instituto Técnico Superior de la Universidad de Lisboa. “No solo decimos cuándo comienza la endotermia, también podemos decir cuándo comienza la ectotermia. [in mammalian ancestors] termina.”
La endotermia que comienza con los mamíferos mamíferos tiene sentido, dice David: El comienzo de los mamíferos mamíferos también se corresponde con la evolución de las características tradicionalmente de los mamíferos, como los bigotes y la flexibilidad de la columna vertebral para acicalar el pelaje. “Tiene sentido que [endothermy] sucede más o menos al mismo tiempo cuando los ancestros de los mamíferos se vuelven cada vez más parecidos a los mamíferos”.
Algunos investigadores habían especulado previamente que los sinápsidos no mamíferos, que incluyen al famoso gigante con lomo de vela Dimetrodón, también eran de sangre caliente. El nuevo hallazgo pone el “clavo en el ataúd” de esa idea, dice Araújo.
Sin embargo, el estudio es una pieza de un rompecabezas inacabado más grande, advierte Hans Straka, neurobiólogo de la Universidad Ludwig Maximilian de Munich. La endotermia no surgió de la nada, señala, y se necesita hacer más trabajo de campo para probar lo repentino del cambio. Si se descubriera un nuevo mamífero fósil de un período de tiempo diferente, por ejemplo, el comienzo de la endotermia también cambiaría. “La endotermia, no es todo o nada”, dice. “No hay una transición en blanco y negro, es algo gradual”.
Pero Straka está de acuerdo en que los huesos del canal auditivo se vuelven más frecuentes en futuros estudios de endotermia, por ejemplo en el debate sobre la sangre caliente de los dinosaurios que ha durado décadas. “Ha recargado la discusión”, dice Straka. «Y eso es bueno.»
