Tiago R. Simões trabaja en el laboratorio de la paleontóloga Stephanie Pierce, de Harvard. De 2013 a 2018, viajó a más de 20 países y a más de 50 museos diferentes para tomar tomografías y fotos de casi 1.000 fósiles de reptiles, algunos de cientos de millones de años de antigüedad. Fueron cerca de 400 días de recolección activa, ayudando a formar lo que se cree que es la mayor línea de tiempo disponible sobre la evolución de los principales grupos de reptiles vivos y extintos.

Ahora, un análisis estadístico de esa vasta base de datos está ayudando a los científicos a comprender mejor la evolución de estos vertebrados de sangre fría, contradiciendo una teoría ampliamente sostenida de que las principales transiciones en dicha evolución siempre ocurrieron en grandes y rápidas ráfagas (hablando geológicamente), desencadenadas por grandes cambios ambientales. Los resultados se describen en un artículo recientemente publicado en la revista Nature Communications.

En él, los investigadores muestran que la evolución de los linajes extintos de reptiles de hace más de 250 millones de años tuvo lugar a través de muchas pequeñas ráfagas de cambios morfológicos, como el desarrollo de estructuras corporales blindadas o alas para el planeo, a lo largo de un período de 50 millones de años en lugar de durante un único acontecimiento evolutivo importante, como se pensaba anteriormente. También muestran que la temprana evolución de la mayoría de los linajes de lagartos fue un proceso continuamente más lento y más incremental de lo que se entendía anteriormente.

“No fue un salto repentino el que estableció la amplia diversidad que vemos hoy en día en los reptiles”, dijo Simões. “Hubo un salto inicial, pero relativamente pequeño, y luego un aumento sostenido en el tiempo de esos ritmos [de evolución] y diferentes valores de diversidad”.

La evidencia de esto se ha visto en otros tipos de animales, pero esta es la primera vez que se ha visto en reptiles, uno de los animales más diversos del planeta, con más de 10.000 especies diferentes y una vertiginosa variedad de habilidades y rasgos. Consideremos que algunas especies de lagartos pueden congelarse durante la noche y luego descongelarse a la mañana siguiente, o cómo las tortugas crecen con una armadura protectora.

Los resultados son contrarios a la teoría evolutiva de la radiación adaptativa que el paleontólogo de Harvard George G. Simpson popularizó en la década de 1940, que trataba de explicar los orígenes de la diversidad biológica del planeta. La radiación adaptativa ha sido objeto de intensas investigaciones durante decenios, pero no ha sido hasta los últimos años que han existido la tecnología, los métodos y los datos para medir con precisión las rápidas tasas de evolución en el registro fósil en términos de diferentes especies animales, morfologías y a nivel molecular utilizando el ADN.

Animales muestreados en el análisis. (Foto: Tiago R. Simões)

Los científicos creen que comprender cómo evolucionan los animales durante períodos de tiempo más largos puede obtener una serie de lecciones sobre la ecología y cómo los organismos se ven afectados por los cambios ambientales. Utilizando la base de datos, los investigadores pueden determinar cuándo se originaron los principales linajes o morfologías de los reptiles, ver cómo esos cambios afectaron al ADN de los reptiles y aprender importantes lecciones acerca de cómo las especies se vieron impactadas por eventos históricos.

Los reptiles, por ejemplo, han sobrevivido a tres grandes eventos de extinción en masa. El mayor fue la extinción masiva del Pérmico-Triásico, hace unos 250 millones de años, que mató a cerca del 90 por ciento de las especies del planeta, lo que le valió el apodo de la Gran Muerte. Se cree que fue causada por una acumulación de gases naturales de efecto invernadero.

La línea de tiempo que los investigadores crearon encontró que las tasas a las que los reptiles estaban evolucionando y las diferencias anatómicas entre ellos antes de la Gran Muerte eran casi tan altas como después del evento. Sin embargo, solo mucho después de la Gran Muerte los reptiles se convirtieron en dominantes en muchos ecosistemas y extremadamente diversos en cuanto al número de especies diferentes.

Ese hallazgo consolidó que las rápidas tasas de cambio anatómico no tienen por qué coincidir con la diversidad genética o la abundancia de especies (llamada diversidad taxonómica), y rebatió aún más la radiación adaptativa como única explicación del origen de los nuevos grupos de animales y configuraciones corporales. Los investigadores también señalan que los reptiles tardaron casi 10 millones de años en recuperarse a los niveles anteriores de diversidad anatómica.

“Eso te dice, en el amplio esquema de las cosas y a escala global, qué impacto, a lo largo de la historia de la vida, pueden tener los cambios ambientales repentinos”, dijo Simões.

Otras pruebas que contradecían la radiación adaptativa incluían hallazgos similares pero sorprendentes sobre los orígenes de las serpientes, que alcanzaron los principales aspectos de sus delgadas y alargadas configuraciones corporales al principio de su evolución hace unos 170 millones de años (pero no perdieron totalmente sus miembros durante otros 105 millones de años). También sufrieron rápidos cambios en sus cráneos hace unos 170 a 165 millones de años que dieron lugar a unas bocas tan poderosas y flexibles que hoy en día pueden tragar presas enteras de muchas veces su tamaño. Pero aunque las serpientes experimentaron las tasas más rápidas de cambio anatómico en la historia de la evolución de los reptiles, estos cambios no coincidieron con los aumentos en la diversidad taxonómica o las altas tasas de evolución molecular, tal como lo predijeron las radiaciones adaptativas, dijeron los investigadores.

Los científicos no fueron capaces de señalar por qué ocurre este desajuste, y sugirieron que se necesita más investigación. En particular, quieren entender cómo evolucionan las configuraciones corporales y cómo se relacionan los cambios en el ADN.

“Podemos ver mejor ahora cuáles son los grandes cambios en la historia de la vida y especialmente en la historia de la vida de los reptiles en la Tierra”, dijo Simões. “Seguiremos cavando”.