El análisis del cráneo de un roedor de 19 millones de años plantea interrogantes sobre su historia evolutiva

Se conoce como paleoneurología a la rama de la biología que estudia la anatomía interna del cráneo de animales antiguos para establecer relaciones entre su estructura y el cerebro y sus órganos asociados. “Por un lado, permite estudiar cómo han ido variando las estructuras anatómicas en el tiempo, como por ejemplo los cambios en la forma y tamaño. Por otro, tanto el cerebro como la región auditiva están estrechamente vinculados a los hábitos locomotores y al ambiente, por lo tanto cuando comparamos estas estructuras con la de animales vivientes podemos realizar inferencias relacionadas a como se movían, los sonidos que podían haber escuchado y el ambiente en el que habitaron”, comentan dos investigadoras del CONICET La Plata que acaban de publicar en la revista Journal of Vertebrate Paleontology un trabajo que se enmarca en esa disciplina y que plantea interrogantes sobre la historia evolutiva de un tipo de roedor que habitó la Patagonia argentina de 19 a 16 millones de años atrás.

El estudio se centró en Prospaniomys priscus, un octodontoideo –nombre que refiere a la estructura de su dentición, con una figura que se asemeja a un número ocho–, es decir un roedor de tamaño mediano (entre 10 y 20 centímetros de largo) que vivió en la Patagonia durante el Mioceno inferior, cuyo cráneo se encuentra en el Museo de Ciencias Naturales Bernardino Rivadavia (MACN, CONICET) y es el mejor preservado para un ejemplar de su edad. Los octodontoideos pertenecen a un grupo de roedores endémicos de América del Sur conocidos como caviomorfos que adquirieron formas variadas, y entre sus representantes más conocidos se encuentran los tuco tucos, de hábitos subterráneos; los coipos, más adaptados a espacios acuáticos; y otros relacionados con ambientes selváticos.

“P. priscus no está relacionado directamente a ninguna de las formas vivientes, con lo cual los hábitos que pudo tener son diversos”, comenta Michelle Arnal, investigadora del CONICET en la Facultad de Ciencias Naturales y Museo de la Universidad Nacional de La Plata (FCNyM, UNLP) y una de las autoras del trabajo. Hace algunos años, la experta estudió la estructura externa del cráneo del ejemplar extraído de un yacimiento ubicado en la localidad de Sacanana, en el centro norte de Chubut: “Esa zona tiene la particularidad de que los fósiles se conservan dentro de clastos o bolitas de piedra. Eso favorece la preservación, pero tiene como contrapartida que el sedimento que se adhiere a los materiales es muy duro y la única manera que había antes para estudiar su anatomía interna era, literalmente, rompiéndolos”, apunta.

Aquella descripción externa le permitió a Arnal reparar en una serie de características distintivas que invitaban a investigar “qué pasaba dentro de ese cráneo”. Para ello, se contactó con María Eugenia Arnaudo, por entonces becaria del CONICET en la FCNyM y primera autora del reciente trabajo, cuyo tema de tesis había sido el estudio del sistema auditivo de osos fósiles, y juntas emprendieron lo que definen como “la primera descripción anatómica interna de un caviomorfo fósil”, trabajo que realizaron mediante tomografías computadas de alta resolución utilizando equipos de YTEC, empresa de gestión conjunta entre el CONICET e YPF.

“Por un lado, presenta unas bulas timpánicas hipertrofiadas, o muy desarrolladas, en la parte posterior del cráneo, es decir una especie de caja de resonancia que en general está asociada a animales que habitan en espacios desérticos y que gracias a esa adaptación pueden captar sonidos de baja frecuencia para, entre otras cosas, detectar la presencia de posibles depredadores o comunicarse. Por otro, unos dientes de coronas bajas que si uno compara con formas actuales, aparecen más bien en animales que tienen dietas blandas a base de hojas o frutos, es decir relacionados a espacios más cerrados, como los pampeanos, bosques y selvas actuales, pero no desérticos. Esto marca cierta contradicción: se supone que las bulas son caracteres adaptativos al ambiente, pero hay otros indicios que dan cuenta de lo contrario, que podría tratarse de un patrón ancestral, hereditario”, explica Arnal.

Una dificultad importante para los estudios comparativos es que no hay análogos de este ejemplar que vivan en la actualidad, “y en ningún caviomorfo u otro roedor de los que analizamos se da esa combinación de bulas grandes con esos dientes de corona baja. En general, los roedores con bulas grandes presentan denticiones de coronas altas, sin raíces y de crecimiento continuo, lo que indica que se alimentan de pastos muy abrasivos, o que viven en espacios desérticos y el polvo adherido a la comida les desgasta los dientes, por lo que requieren que estén en permanentemente crecimiento”, puntualiza Arnaudo.

Las posibles hipótesis que plantean las investigadoras son dos: que esas bulas superdesarrolladas hayan sido una adaptación que hizo este grupo de roedores cuando surgió durante el Mioceno, o que sea un patrón ancestral heredado. “No hay mucha información sobre cómo era el paleoambiente en Sacanana durante el Mioceno, aunque la procedente de otras localidades de la Patagonia de esa edad propone que allí no había desiertos. Eso indicaría que es un carácter ancestral. Pero entonces, ¿para qué necesitaban semejante caja de resonancia animales que vivían en ambientes cerrados, similares a los pampeanos, bosques o selvas de la actualidad?”, se pregunta Arnal. “Se han observado bulas grandes en roedores de hábitos subterráneos, porque debajo de la tierra las ondas de baja frecuencia se transmiten mejor, pero los rasgos anatómicos de este ejemplar nos indican que no era subterráneo, así que estamos ante una disyuntiva porque no tenemos análogos vivientes que nos lo expliquen”, apunta.

Para finalizar, las expertas señalan que el estudio abre varias líneas posibles de trabajo relacionadas con la paleoneurología de caviomorfos que permitirán conocer más sobre su comportamiento, relación con los paleoambientes que habitaban y posibles patrones evolutivos hasta hoy desconocidos.

Por Marcelo Gisande.

Referencia bibliográfica:

Arnaudo, M. E., Arnal, M., & Ekdale, E. G. (2020). The auditory region of a caviomorph rodent (Hystricognathi) from the early Miocene of Patagonia (South America) and evolutionary considerations. Journal of Vertebrate Paleontology, e1777557. DOI: https://doi.org/10.1080/02724634.2020.1777557

Sobre investigación:

María Eugenia Arnaudo. FCNyM, UNLP.

Michelle Arnal. Investigadora adjunta. FCNyM, UNLP.

Eric Ekdale. Universidad de San Diego, California, Estados Unidos.