El estudio, publicado en ‘Nature Ecology & Evolution’, se basa en el análisis de 60 millones de años de registro fósil de los proboscídeos.
Los eventos fortuitos, como una nueva conexión entre continentes (debido al movimiento de las placas tectónicas) y los cambios ambientales, como las glaciaciones, son los principales responsables del auge y declive de los linajes de seres vivos. Esta es la conclusión principal que ofrece un reciente estudio publicado en ‘Nature Ecology & Evolution’ por un equipo de investigación en el que participan investigadores de la Universidad de Alcalá, así como de otras instituciones de España, Finlandia, Reino Unido, Alemania y Argentina.
Gracias al registro fósil sabemos que la inmensa mayoría de las especies que alguna vez habitaron la tierra se han extinguido. Por ejemplo, hoy viven en el planeta 5.500 especies de mamíferos, pero conocemos 160.000 en el registro fósil. Por cada especie de mamífero que hoy vive hay 30 extinguidas (sin contar todas las que no hemos encontrado). Por tanto, sabemos con gran certeza que los linajes de seres vivos (ya sean microorganismos, plantas, animales, etc.) vienen y van a lo largo de inmensas escalas temporales, en un baile que nunca cesa. Una rama de la paleontología se dedica a explicar qué factores hacen que los linajes aparezcan, se diversifiquen y luego desaparezcan, estudiando la evolución a escalas de tiempo enormes, lo que llamamos macroevolución.
En este caso, la investigación se ha centrado en un linaje carismático: los proboscídeos, que incluyen a los elefantes, pero también a los mamuts, los mastodontes y los dinoterios. Su historia es de esplendor y declive. Aunque hoy solo quedan tres especies de elefantes en Asia y África, conocemos más de 180 especies de estos animales en el registro fósil, que habitaron además Europa, América del Sur y América del Norte. “En el pasado llegó a haber más de 30 especies de estos gigantes viviendo a la vez en el planeta, y muchos ecosistemas eran tan productivos y ecológicamente complejos que no era raro encontrarse tres o más especies de proboscídeos conviviendo en el mismo paisaje”, explica Juan López Cantalapiedra, investigador de la Universidad de Alcalá y autor principal del nuevo estudio.
Hace unos 4 millones de años, un Australopithecus anamensis observa la riqueza de proboscídeos en lo que hoy es Turkana, Kenia. De izquierda a derecha, Anancus ultimus, Deinotherium bozasi, Loxodonta adaurora y Loxodonta exoptata. Ilustración de Julius Csotonyi.
Pero la investigación muestra que los proboscídeos no siempre fueron así de diversos. Durante los primeros 30 millones de años de historia, estos animales estaban confinados en África y Arabia, que juntas formaban un continente aislado que no estaba conectado con Asia como hoy en día. Hasta ese momento, la evolución de estos animales fue lenta y las pocas especies que había eran bastante parecidas ecológicamente. Pero hace aproximadamente unos 22 millones de años, Afro-Arabia se conectó con Eurasia y los proboscídeos se diseminaron por el mundo.
Los nuevos retos que se encontraron los linajes que se dispersaron fuera de Afro-Arabia, junto con el clima más estacional y exigente de aquella época, fueron los factores que hicieron que la variabilidad de ecologías del grupo se multiplicara. Aparecen grupos con diferentes morfologías dentales y colmillos superiores e inferiores con todo tipo de formas, incluyendo los extraños colmillos con forma de pala. “Esta diversidad ecológica reduce la competencia entre especies, permitiendo que varias de ellas pudieran convivir en un mismo ecosistema al mismo tiempo”, puntualiza Óscar Sanisidro, investigador de la Universidad de Alcalá. Comienza así la época dorada de los proboscídeos. “Si la conexión entre Afro-Arabia y Eurasia no hubiera sucedido o hubiera tenido lugar en otro momento, la historia evolutiva de los proboscídeos hubiera sido radicalmente diferente”, añade Sanisidro.
Una muestra de la enorme diversidad de formas que alcanzaron los proboscídeos, incluidos sus diferentes tipos de dentición. De izquierda a derecha, las especies se ordenan desde la más antigua a la más reciente.
Ilustración de Oscar Sanisidro (Universidad de Alcalá)
El nuevo estudio también revela los factores que determinaron el declive y colapso final del grupo. Las cosas se empiezan a torcer hace 7 millones de años, cuando los ecosistemas de tipo sabana se extienden de manera extraordinaria en todos los continentes. Debido a este cambio, las especies más aptas para la vida en zonas boscosas y con dietas de frutos y brotes empezaron su declive. Y aparecen nuevas formas capaces de alimentarse de materia vegetal menos nutritiva (pasto e incluso madera), que rápidamente se multiplicaron y extendieron por todo el planeta. A estos recién llegados pertenecen los elefantes actuales. “Se da la paradoja de que el número de especies sigue aumentando, pero al extinguirse las especies típicas de bosque se da una gran pérdida de la disparidad ecológica. Hay más especies, pero sólo de unos pocos tipos”, explica Fernando Blanco, investigador español que trabaja en el Museo de Historia Natural de Berlín.
Hace unos 3 millones de años las reglas del juego vuelven a cambiar con la llegada de las glaciaciones. En Eurasia y África, la extinción se multiplica por cinco y las especies empiezan a desaparecer muy rápido. Pero lo peor estaba aún por llegar. El estudio muestra que, desde hace 160.000 y 75.000 años, la extinción de los proboscídeos se vuelve aún más severa en Eurasia y América, respectivamente. ¿Fueron los humanos los responsables de esta debacle? “En ese momento los Homo sapiens no se habían dispersado aún en estos continentes. Y no vemos esa extinción en África, donde los sapiens habitaban desde hacía decenas de miles de años”, explica Cantalapiedra. Los análisis presentados muestran que las diferentes fases de extinción vinieron asociadas con el descenso y la rápida fluctuación de las temperaturas globales debido a los ciclos glaciales. “El impacto de nuestros antepasados muy probablemente contribuyó algo más tarde a las extinciones de las poquitas especies que sobrevivieron”.
Referencia bibliográfica: Cantalapiedra JL, Sanisidro O, Zhang H, Alberdi MT, Prado JL, Blanco F, Saarinen J (2021) The rise and fall of proboscidean ecological diversity. Nature Ecology & Evolution. doi: 10.1038/s41559-021-01498-w