Hallazgo en La Rioja: un mosaico ancestral que aporta a la historia evolutiva de los primeros mamíferos

«Somos probainognathios”, empieza Leandro Gaetano, para ilustrar desde la primera frase el árbol filogenético de los sinápsidos que en sus últimas ramificaciones nos sitúa a los mamíferos, humanos incluidos, y que tiene, a mitad de camino, mucho para descubrir. En esto están este joven paleontólogo y sus colegas del Instituto de Estudios Andinos “Don Pablo Groeber” (IDEAN, UBA-CONICET), que días atrás presentaron en sociedad al Tessellatia bonapartei, un minúsculo fósil cuyas peculiares –y aún contradictorias– características aportan un nuevo punto de vista para desentrañar una cuestión central y todavía no resuelta: cuándo y cómo aparecieron –aparecimos– los mamíferos sobre la faz de la Tierra.

Entonces, continúa Gaetano, “dentro del gran grupo de los cinodontes, está el subgrupo de los probainognathios, a los que podríamos llamar formas ancestrales de los primeros mamíferos”. El nombre que le dieron al pequeño cráneo que encontraron en la Formación Los Colorados, en el Parque Nacional Talampaya, explica la singularidad del hallazgo, publicado en la revista Scientific Reports. Además del homenaje a José Fernando Bonaparte –gran impulsor de la paleontología de vertebrados en la Argentina y quien describió los primeros fósiles de cinodontes en esta unidad geológica de La Rioja–, el vocablo “tessella” significa, en latín, “mosaico”. ¿Por qué?

“Cuando nos pusimos a estudiar la anatomía de este animalito, que es muy pequeño, del tamaño de una lauchita de campo, vimos que la dentición tenía características muy cercanas a la de los primeros mamíferos. Pero después vimos otras características, más basales –es decir, parecidas a las presentes en animales más lejanos a los mamíferos–, como el paladar corto. En el linaje de los cinodontes, el paladar se va haciendo cada vez más largo hasta que en un mamífero llega hasta atrás, lo que le permite separar la alimentación de la respiración, algo que se relaciona con una mayor eficiencia para procesar los alimentos y un metabolismo relativamente más alto”.

Estos datos contradictorios, explica Gaetano, primer autor del trabajo, “hacen difícil clasificar a Tessellatia con los ojos cerrados. Hoy en día la clasificación se hace por métodos computacionales, cargando todas las características del fósil en una matriz. Nosotros construimos la matriz de datos más grande de cinodontes que hay hasta el momento, que incluye todos los trabajos existentes. Con ese mecanismo, situamos a Tessellatia como un animal relativamente basal en el linaje de los probainognathios”.

Se trata de una ubicación provisoria en el árbol de los cinodontes, habida cuenta de esos datos divergentes y del concepto de una filogenia en permanente construcción, que siempre puede sumar nueva información. En todo caso, la relevancia del hallazgo del grupo del IDEAN radica en que viene a llenar un hueco en la historia evolutiva de las características que serán, luego, las distintivas de los mamíferos, en un período con escasos vestigios conocidos.

“Este animal proviene de un momento de la historia de la Tierra, el Noriano, hace aproximadamente entre 227 y 210 millones de años, que es el período del medio de los tres del Triásico Superior. Por donde lo encontramos, calculamos que tiene 220 millones de años de antigüedad. Conocemos un montón de probainognathios y, en general, cinodontes del período anterior, más viejos, y un montón más nuevos. Pero de este momento –puntualiza Gaetano–, del Noriano, hay muy poquitas especies en todo el mundo”.

Tomografía de neutrones

El cráneo de este ancestro de los mamíferos mide unos tres centímetros de largo. La roca en la que está incrustado es muy dura. Los huesos, muy blandos. Si intentaran extraerlo, aun separando granito por granito de roca, probablemente destruirían el fósil. “Suele suceder en este grupo de animales, muy pequeños y muy frágiles. Cuando no existía tecnología aplicada a fósiles, uno veía lo que podía. Hay descripciones, de hace décadas, de materiales destruidos por las técnicas de remoción mecánica que había disponibles. Recientemente leí un trabajo de los años 40, en La Plata, donde el investigador lo cuenta sin vueltas: ‘La dentición de esta nueva especie estaba completa pero la rompimos con un cortafierro para separar la mandíbula del cráneo’. Hoy, afortunadamente, podemos ver todo”, dice Gaetano, y explica la novedosa técnica que utilizaron en esta oportunidad, todavía poco habitual en paleontología pero cuyo uso promete extenderse.

Las tomografías que todos conocemos son las de rayos X. El problema de los rayos X es que interactúan con los electrones de cada átomo y eso, explica el paleontólogo, conspira contra la resolución de las imágenes. “Ese efecto es mucho más acentuado cuando los materiales que uno somete a una tomografía contienen metales. Las rocas de Los Colorados son rojas porque la formación tiene muchísimo hierro y, entonces, aunque tengas el mejor instrumental, la resolución disminuye exponencialmente”.

Un colega aportó la solución: “Probá con neutrones”. Y el contacto con la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA). “Las tomografías con neutrones funcionan igual pero, en lugar de disparar rayos X, disparan neutrones. Ahora bien, para esto se usan reactores nucleares. Así llegamos al Centro Atómico Bariloche, de la CNEA, hicimos una tomografía con neutrones y vimos, aun con un equipamiento no tan moderno y con baja resolución, que los resultados eran auspiciosos. El paso siguiente fue gestionar todos los permisos patrimoniales para poder sacar el fósil del país y lo llevamos a Alemania, al Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM II), un reactor de la Technical University of Munich”.

Con ese equipo de última generación, los investigadores del IDEAN pudieron ver el fósil entero, las partes internas, ese paladar inesperadamente corto, la cavidad orbitaria, además de reconstruir los nervios del cráneo y revelar otros datos significativos. “Por ejemplo, que Tessellatia tiene un tipo de reemplazo dentario más parecido al que veríamos en un mamífero. En muchos de los cinodontes más primitivos hay un reemplazo casi continuo: van perdiendo dientes de adelante y van creciendo atrás. Acá no: un diente no se remplazaba y el otro sí, pero no el siguiente y así, lo que habla de una oclusión más constante, es decir, masticación más precisa, o sea, un metabolismo que necesita sacarle mucha energía a la comida”, grafica Gaetano.

Análisis paleobiogeográfico

Una decena de investigadores firman el paper, que pone de relieve no sólo el hallazgo de una nueva especie de cinodonte sino también el “nuevo contexto paleobiogeográfico de los ancestros de los mamíferos” que revela el estudio. Se trata de una tarea colectiva, obra de un grupo extenso de investigadores con intereses diversos que cada año, desde 2014, visitan Los Colorados en busca de respuestas, y es ahí donde radica el secreto de la fecundidad de los hallazgos y de un abordaje que los integra a todos en un nivel de comprensión mayor.

El resultado de ese trabajo colaborativo cristalizó, entonces, en la construcción de la base de datos filogenéticos de cinodontes más completa realizada hasta ahora, que incluye todos los taxones conocidos y sus características, y en el primer análisis paleobiogeográfico cuantitativo de los probainognathios. Este es el primer paso para situar origen, distribución, dispersión y extinción de futuros hallazgos, disponibles ambos a partir de ahora para cualquier investigador que busque a nuestros ancestros, antes de que se convirtieran en mamíferos.

“Efectivamente, somos un grupo grande, y con especializaciones diversas –dice Gaetano–. Yo trabajo en cinodontes, muchos estudian dinosaurios de ocho toneladas, otros se ocupan de los ancestros de los cocodrilos, hay colegas que rastrean huellas y otros que trabajan en tafonomía –o sea, entender qué le pasó a ese animal desde que se murió hasta que lo encontraron–, y también hay geólogos involucrados, que nos dicen exactamente qué edad tiene esta roca, en qué ambiente se formó, cómo era este lugar”.

La disciplina que cultiva Verónica Krapovickas, otra de las investigadoras del grupo del IDEAN, es la icnología, el estudio de las huellas fósiles, y en particular, sus implicancias en la reconstrucción de paleoambientes sedimentarios en climas semiáridos, como el de La Rioja, alguna vez surcado por caudalosos ríos.

“Intentamos comprender el paisaje completo –resume Krapovickas–. En Los Colorados, la geología explica cómo eran los cursos fluviales donde ahora aparecen estos fósiles. Y lo que vamos construyendo, como grupo interdisciplinario, es un abordaje paleoecológico, que contemple todos los registros fósiles que hallamos, cada animal con su historia evolutiva, reconstruyendo ese ecosistema del pasado, de manera de entender cuál era el hábitat, cómo eran las cadenas alimentarias, integrando cada grupo taxonómico en la comprensión de un todo”.

Gaetano y Krapovickas creen que ese es el salto cualitativo del grupo: haber decidido asociarse en un espacio común donde cada investigador, antes, hallaba cosas aisladas, y ahora dispone de un contexto que, a priori, les da sentido.

*Artículo publicado en NEXciencia, el sitio de divulgación científica de la Fac. de Exactas de la UBA nexciencia.exactas.uba.ar