Reconstruyen en 3D el cráneo y cerebro de dos cocodrilos del Mesozoico

Si bien es motivo de interés científico desde hace casi un siglo, en las últimas décadas la formación geológica Vaca Muerta, situada en la Cuenca Neuquina, ha cobrado un singular interés por el enorme potencial económico que significa su característica roca madre generadora de hidrocarburos. Pero además de ser una fuente inconmensurable de gas y petróleo, resguarda información muy valiosa sobre las especies que habitaron la Patagonia hace millones de años atrás.

Uno de los aspectos que la vuelve única es la conservación de un tipo de restos fósiles que se conoce como “moldes naturales”, estructuras que mantienen la forma de los órganos reales de los animales porque, en lugar de degradarse, se fueron rellenando con sedimentos durante muchísimo tiempo. Precisamente, con  los huesos de la cabeza y los moldes del cerebro y otros tejidos asociados de dos cocodrilos de hace 160 millones de años, investigadores del CONICET pudieron reconstruir en tres dimensiones sus neurocráneos –esto es la caja craneana ósea que recubre las estructuras blandas como cerebro, nervios, vasos sanguíneos y oído–. Las conclusiones obtenidas fueron publicadas recientemente en la revista PeerJ.

“Cuando un animal muere, el tejido blando decae y se pudre. Por algún motivo las membranas conectivas que lo rodean  y le dan soporte –las meninges, por ejemplo– se preservan un tiempo más. En estos casos, el sedimento se fue alojando en su interior y, cuando ese estuche desapareció, quedó expuesto lo que sería una réplica del órgano original. Esos son los moldes naturales, que en Vaca Muerta se encuentran en gran cantidad. Realmente nos dan una fuente excepcional de información paleobiológica, es decir sobre la biología de los animales extintos”, describe Marta Fernández, investigadora principal del CONICET en la Facultad de Ciencias Naturales y Museo de la Universidad Nacional de La Plata (FCNyM, UNLP) y parte del equipo de trabajo.

“Nosotros trabajamos en un grupo de cocodrilos acuáticos predominantemente marinos que vivió en el Mesozoico, denominado Thalattosuchia, y formado por dos grandes familias: los metriorrínquidos y los teleosáuridos”, explica Yanina Herrera, investigadora adjunta del CONICET en la FCNyM y primera autora del artículo, y amplía: “Si bien eran grupos hermanos, externamente se diferenciaban bastante porque los primeros se desenvolvían en ambientes marinos abiertos, con lo que sus características estaban adaptadas a esos espacios. Por ejemplo, sus miembros anteriores se encuentran modificados en aletas natatorias y tenían la cola como la de un pez. Los otros, relacionados con ambientes costeros, eran más similares a algunos de los cocodrilos que conocemos en la actualidad”.

Tomando como base un cráneo de metriorrínquido que forma parte de la colección del Museo de La Plata (UNLP) y uno de teleosáurido aportado por colegas alemanes, más los moldes naturales de cerebros y del sistema vascular cefálico –la principal vía de suministro de sangre de ese órgano– extraídos de Vaca Muerta en los años ’70 por expertos platenses, los investigadores se abocaron a analizar si esas diferencias morfológicas externas que se conocían tenían su correlato a nivel interno, específicamente en el neurocráneo y sus estructuras blandas. Para ello, Herrera viajó a Alemania a fin de especializarse en el uso de tomografías computadas con el objetivo de obtener modelos tridimensionales. “Lo que se hizo fue reconstruir digitalmente ambas cosas, huesos y estructuras blandas por separado y luego, con esas fuentes de información, las cotejamos y vimos que eran compatibles. Utilizamos un microtomógrafo alemán y recreamos el encéfalo, los nervios, los vasos sanguíneos y los órganos de los sentidos”, resalta.

El trabajo permitió establecer algunas características que eran comunes a las dos familias, pese a que se las creía únicas de los metriorrínquidos: “Tenían las arterias carótidas agrandadas y un seno venoso, una suerte de colchón de sangre, en la parte dorsal del cerebro conectado a través de dos grandes vasos sanguíneos, en lo que se configuraba como un sistema muy útil para hacer circular la sangre y regular la temperatura del cerebro y sus órganos asociados en ambientes totalmente marinos. Con este estudio pudimos ver que esas características también estaban presentes en los teleosáuridos, por lo que entendemos que no están relacionadas exclusivamente con la adaptación de los metriorrínquidos al medio en el que se desenvolvían, sino que venían desde la base misma del grupo, de sus ancestros”, subraya Herrera.

Otra particularidad tiene que ver con una reducción en el sistema de senos de aire que rodea al oído, muy desarrollado en el linaje de los cocodrilos. “Si bien ambas familias lo tienen reducido, en los metriorrínquidos es todavía más evidente. De esto se desprende que habrían sufrido una reestructuración mayor en esta región, única en este grupo, lo que incluso pudo haber tenido implicancias en la disminución de la percepción de sonidos de baja frecuencia”, puntualiza Herrera.

Al finalizar, Fernández destaca, por un lado, las posibilidades que supone la formación Vaca Muerta para las investigaciones en paleontología, y por otro la buena recopilación de materiales que se hizo allí desde el Museo de La Plata: “El cráneo que forma parte de nuestra colección fue colectado en 1972 por el investigador Rosendo Pascual y se encuentra perfectamente conservado. Mide cerca de 50 centímetros y está completo, con el hocico y los dientes. Y tenemos también una gran cantidad de moldes naturales hallados en la misma época, por lo que podemos decir que contamos con un potencial fantástico para continuar formando discípulos y contrastando hipótesis sobre estos animales”.

Por Marcelo Gisande.

Sobre investigación:

Yanina Herrera. Investigadora adjunta. FCNyM, UNLP.

Juan Martín Leardi. Investigador adjunto. IDEAN, CONICET-UBA.

Marta Fernández. Investigadora principal. FCNyM, UNLP.