Paleontòlegs del Cavanilles plantegen que l’evolució del gigantisme en depredadors es va basar en canvis metabòlics

El salt metabòlic és un procés que implica canviar d'un nivell metabòlic a un altre. Per exemple, "passar de ser ectoterm (o de sang freda) a endoterm (de sang calenta); de tenir una respiració poc eficient a una altra de més eficient; o passar de viure en ambients freds o pobres en oxigen, a l'extrem contrari", apunta Humberto Ferrón, investigador de l'Institut Cavanilles de Biodiversitat i Biologia Evolutiva participant en l'estudi.

La hipòtesi formulada per Ferrón, Carlos Martínez i Héctor Botella, del grup de recerca EVER (Early Vertebrate Evolution Research-group), explica per què, a pesar que els animals marins més grans tenen una escassa quantitat d'energia destinada a l'activitat diària i tendeixen a ser filtradors molt lents, alguns animals constitueixen una excepció a aquesta norma. Els canvis cap a nivells metabòlics més alts podrien permetre que un estil de vida molt actiu (com la depredació) es mantinguera en mides corporals més grans.

Segons els investigadors del Cavanilles, l'evolució de grans depredadors té en els salts metabòlics l'element vertebrador, com a conseqüència de factors variats: l'endotèrmia i sistemes de respiració eficients; i altes temperatures ambientals i altes concentracions d'oxigen atmosfèric.

Així, "els alts nivells d'oxigen registrats durant l'era paleozoica (fa 540-60 milions d'anys) probablement van ser el motor de l'adquisició de mides gegantines en un gran nombre d'animals terrestres (diversos grups d'insectes i grups afins com els milpeus) i aquàtics (escorpins marins, els primers vertebrats amb mandíbules i parents llunyans de les sépies o els polps coneguts com a ortoceràtids)", segons Ferrón.

A més, els experts indiquen en l'article «The evolution of gigantism in active marine predators», augments puntuals de la temperatura ambiental en el passat sembla que també van promoure l'evolució de mides gegantines en un gran nombre d'animals ja extints, incloent-hi grans fardatxos i pitons com la Titanoboa i diversos grups de cocodrils.

D'altra banda, l'adquisició d'endotèrmia i/o sistemes de respiració molt eficients en diversos grups de l'era mesozoica com ara ictiosaures, mosasaures, plesiosaures (rèptils marins), pterosaures (rèptils voladors) i dinosaures (i els seus descendents, els ocells) han sigut proposats també com a factors determinants de l'evolució del gigantisme d'alguns dels seus representants.

"És interessant que aquests factors promouen salts o increments en la taxa metabòlica, fet que possibilita el manteniment d'un estil de vida molt actiu com el d'un depredador a mides inusualment grans" destaca Humberto Ferrón.

Rècord de mides

Els vertebrats posseeixen els rècords de grandària en tots els ambients que han ocupat al llarg de la seua història evolutiva. Els vertebrats de més mida tendeixen a ser filtradors amb estils de vida poc actius. Entre aquests destaquen el tauró balena (el peix actual més gran) i grans cetacis com la balena blava (fins a 33 metres de longitud i més de 170 tones de pes, és l'animal més gran que mai ha poblat la Terra).

En el registre fòssil també hi ha exemples de grans filtradors, com el peix Leedsichthys, el peix cuirassat Titanichthys o alguns ictiosaures. D'altra banda, els depredadors més grans presenten mides notablement inferiors. Entre aquests, els més grans són el catxalot, l'orca i el tauró blanc, com també un gran nombre de representants ja extints que inclouria, per exemple, el tauró de grans dents, cetacis com el basilosaure i "leviatan" o diferents rèptils marins de l'era mesozoica.

Grup de recerca

Humberto G. Ferrón, Carlos Martínez-Pérez i Héctor Botella pertanyen al grup de recerca EVER (Early Vertebrate Evolution Research-lab, http://www.evervalencia.es/), integrat en el Grup de Paleontologia i Biologia Teòrica de l'Institut Cavanilles. L'equip estudia l'origen i l'evolució primerenca dels primers vertebrats, així com el moment i el ritme de l'aparició dels diferents teixits i estructures esquelètiques. La seua recerca combina biologia teòrica, paleontologia tradicional i estudis d'anatomia comparada i biologia del desenvolupament en organismes existents. Aquest estudi ha rebut finançament del Ministeri d'Economia i Competitivitat i de la Generalitat Valenciana.

Article

Humberto G. Ferrón, Carlos Martínez-Pérez, Héctor Botella (2017) «The evolution of gigantism in active marine predators». Historical Biology. Published online: 26 Apr 2017. DOI: 10.1080/08912963.2017.1319829