Los humanos pueden ser perdonados por pasar por alto a los murciélagos. Después de todo, muchas especies de murciélagos están fuera cuando estamos entrando. Y generaciones de la tradición de Drácula pueden habernos hecho un poco cautelosos.
Pero los murciélagos son un grupo diverso. Constituyen uno de los grupos más grandes de mamíferos, con más de 1.300 especies en todo el mundo. De cerca, las especies de murciélagos se ven muy diferentes entre sí. Algunas tienen orejas grandes. Otras tienen narices elaboradas o largasmandíbulas. Con tanta variedad morfológica, los murciélagos representan una oportunidad para aprender qué tipos de fuerzas evolutivas dan forma a las formas de los animales.
Un equipo de biólogos de la Universidad de Washington ha estado usando murciélagos para hacer precisamente eso. Las investigadoras postdoctorales Jessica Arbor y Abigail Curtis, y Sharlene Santana, profesora asociada de biología y curadora de mamíferos de la UW en el Museo de Historia Natural Burke de la UWCultura, centrada en la diversidad entre los cráneos de los murciélagos. Los investigadores realizaron escaneos microCT de alta resolución de los cráneos de más de 200 especies de murciélagos. Utilizaron los escaneos, así como información sobre las relaciones evolutivas entre las especies de murciélagos, para analizar los tipos decambios físicos que evolucionaron en los cráneos de murciélagos durante decenas de millones de años y los correlacionan con eventos específicos en la evolución de los murciélagos, como cuando un linaje cambió de dieta o se adaptó a un nuevo nicho ecológico. En un artículo publicado el 2 de mayo en Comunicaciones de la naturaleza , informan que dos fuerzas principales han moldeado cráneos de murciélagos a lo largo de su historia evolutiva: ecolocalización y dieta. Incluso pudieron determinar cuándo en la historia de los murciélagos estas fuerzas fueron dominantes.
"Nuestro estudio buscó abordar una pregunta importante sobre la evolución de la diversidad en el cráneo del murciélago: ¿Qué explica la gran cantidad de diferencias que vemos en la forma del cráneo?", Dijo Santana. "Descubrimos que la ecolocalización es un factor importante, yantiguo: contribuyente a la forma del cráneo. La dieta también es importante, pero generalmente más reciente "
Santana usó previamente microCT para estudiar la evolución y la mecánica de la fuerza de mordida en murciélagos de nariz de hoja, una familia taxonómica grande y diversa de murciélagos de las Américas. En el estudio actual, su grupo investigó una franja más amplia de diversidad de murciélagos.microCT explora cráneos de 203 especies en las 20 familias taxonómicas de murciélagos. Los cráneos provienen de colecciones en el Museo Burke, el Museo Americano de Historia Natural, el Museo Field, la Institución Smithsonian y el Museo de Historia Natural del Condado de Los Ángeles.
"Las colecciones de especímenes de murciélagos del museo desempeñaron un papel fundamental al permitirnos muestrear de manera tan amplia entre familias de murciélagos y realmente profundizar en la evolución de un grupo tan diverso", dijo Arbor.
Los escaneos reunieron datos detallados sobre la forma 3D de la mandíbula inferior para 191 especies, y el cráneo, la porción superior del cráneo que incluye la mandíbula superior y la caja del cerebro, para 202 especies. Luego, los investigadores utilizaron modelos computacionales paracombinar los datos de escaneo microCT en los cráneos con los datos sobre las relaciones evolutivas entre las especies de murciélagos, así como las características ecológicas como la dieta. Su análisis les permitió no solo comparar las diferencias del cráneo entre y dentro de los linajes de los murciélagos, sino también enfocarse enpartes del cráneo, como la mandíbula inferior.
"Es importante analizar de forma independiente diferentes partes del cráneo porque algunas partes del cráneo tienen muchos trabajos diferentes, lo que puede limitar los cambios que pueden sufrir", dijo Santana. "Por ejemplo, el cráneo tiene muchas funciones, como la alimentación, respiración y protección del cerebro. La mandíbula inferior está involucrada en gran medida en la alimentación, lo que podría darle más libertad para evolucionar en respuesta a los cambios en la dieta ".
Los análisis del equipo indicaron que al principio de la evolución de los murciélagos, desde hace unos 58 millones hasta hace 34 millones de años, la ecolocalización era el principal impulsor de la forma del cráneo en las familias de murciélagos.ajustes. Los murciélagos se ecolocan emitiendo tipos específicos de sonidos agudos con la laringe y luego escuchando los ecos cuando esas ondas de sonido rebotan de los objetos en su camino. El registro fósil indica que la ecolocación evolucionó en los murciélagos temprano, al menos hace 52 millones de años.Desde entonces, diferentes familias de murciélagos han desarrollado mecanismos únicos para la ecolocalización, como proyectar sonidos a través de las fosas nasales en lugar de la boca. Un grupo, los megabates, incluso perdieron la capacidad de ecolocarse laríngeamente.
El equipo descubrió que a partir de hace aproximadamente 26 millones de años, la dieta se convirtió en la fuerza impulsora más dominante detrás de la evolución de la forma del cráneo, pero no en todos los murciélagos. Mientras que algunas familias de murciélagos son bastante uniformes en la dieta, con todas las especies comiendo insectos, por ejemplo,Los murciélagos de nariz de hoja incluyen especies que comen diferentes tipos de alimentos, desde insectos hasta frutas y pequeños vertebrados, incluso sangre. El equipo descubrió que la evolución de las diferentes dietas dentro de los murciélagos de nariz de hoja fue en realidad el principal impulsor de los cambiosen forma de calavera en este grupo.
"Los murciélagos de nariz de hoja se destacan por su extraordinaria diversidad en la forma y la dieta del cráneo", dijo Santana. "Durante un período relativamente corto de tiempo, desarrollaron un conjunto de adaptaciones del cráneo a medida que se irradiaban a diferentes nichos dietéticos".
La dieta y la ecolocación tampoco afectaron la evolución del cráneo de manera uniforme. En cambio, los investigadores vieron un "desacoplamiento" de las partes del cráneo en términos de cómo las dos fuerzas les dieron forma. La dieta fue el impulsor más fuerte en la mandíbula inferior, mientras que la ecolocalización tuvo un mayorefecto sobre el cráneo.
El equipo de Santana continúa este trabajo como parte de un esfuerzo mayor financiado por la National Science Foundation para comparar las fuerzas evolutivas que dan forma a la diversidad del cráneo entre diferentes grupos de mamíferos, incluidos murciélagos, primates y carnívoros. Estos estudios podrían determinar si los patrones observadosen los murciélagos, como el desacoplamiento de las partes del cráneo o la diversificación de las formas a medida que las especies se adaptan a los nuevos nichos ecológicos, se aplican a otros linajes, incluido el nuestro.
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Materiales proporcionados por Universidad de Washington . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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