Los mamíferos, en los que nuestra especie está incluida, componen un grupo bastante diversificado de vertebrados, habitando todos los ecosistemas terrestres. Los registros más antiguos de mamíferos (clase Mammalia) datan del Jurásico, aproximadamente 200 millones de años atrás, sin embargo, la historia del linaje que originó los mamíferos es mucho más antigua. Los mamíferos forman parte del linaje Synapsida, que tiene sus primeros registros fósiles encontrados en el período Carbonífero, hace unos 300 millones de años atrás. Aunque su origen antiguo, los mamíferos logran diversificarse en grupos morfológicos dispares solamente al final del período Cretácico e inicio de la Era Cenozoica, entre 70 y 65 millones de años atrás. Los mamíferos son tan diversos hoy en día que existen formas totalmente acuáticas, como las ballenas, formas voladoras como los murciélagos, formas cavadoras como las mulitas, formas de gran tamaño como los elefantes y jirafas, entre muchas otras. Una de las principales características de todos los mamíferos es su especialización dentaria (formas carnívoras, herbívoras, omnívoras), que no se igualan en ningún otro grupo de vertebrados, fósiles o actuales. Entre esas características de la dentición está la hipsodoncia, que significa que los dientes molares con coronas altas de algunos mamíferos herbívoros no poseen raíces y tienen crecimiento continuo para compensar el desgaste de sus dientes por la abrasión producida por la masticación de las fibras duras de las plantas, con componentes minerales, como los fitólitos (cristales de cuarzo) presentes en las gramíneas. Es decir, el diente continúa creciendo ¡a medida que se va desgastando! A lo largo de la historia de los mamíferos, esta característica apareció en diferentes grupos, tales como bovinos, caprinos, venados, equinos, elefantes, lagomorfos (conejos), xenartros (mulitas y perezosos), y algunos grupos de roedores, por ejemplo, los carpinchos.
El artículo aquí presentado, Early evidence of molariform hypsodonty in a Triassic stem-mammal, de autoría de investigadores de Brasil y Argentina, y publicado en la prestigiosa revista Nature Communications del 28 de junio, demuestra que la hipsodoncia no fue “inventada” por la primera por los mamíferos. Los autores encontraron esta característica anatómica de los dientes en un cinodonte, Menadon besairiei, proveniente de rocas triásicas (unos 235 millones de años atrás) del estado de Rio Grande do Sul. Entre los sinápsidos, los cinodontes son los parientes más cercanos de los mamíferos y fue de este grupo que los últimos se originaron. Por lo tanto, ellos pueden ser llamados stem-mammals, que significa que ocupan la base en la historia evolutiva mamaliana. Los cinodontes surgieron en el período Permiano, hace unos 270 millones de años y fueron especialmente diversificados al inicio de la Era Mesozoica, en el período Triásico. Esos cinodontes ya poseían un conjunto de características típicas de los mamíferos, como por ejemplo, la presencia de una dentición compleja y especializada, con incisivos, caninos y molariformes, un paladar secundario óseo cerrado (“cielo de la boca”) que les permitía respirar y comer al mismo tiempo, y un olfato bastante desarrollado, entre otros aspectos.
Hasta el hallazgo de la hipsodoncia en el cinodonte triásico Menadon, esta era una característica sólo presente en algunos mamíferos y los registros más antiguos databan del Jurásico Medio. El artículo muestra que Menadon poseía un tipo de dentición resistente al desgaste, que actualmente solo está presente en mamíferos, principalmente en herbívoros. Los mamíferos herbívoros, en general, necesitan masticar mucho más el alimento que los carnívoros, lo que acaba desgastando intensamente sus dientes, y, para compensar ese desgaste, los dientes están en constante y prolongado crecimiento. Menadon besairiei, es una especie herbívora de cinodonte que vivió en Madagascar y donde hoy está la región central de Rio Grande do Sul, Brasil. Todos los especímenes brasileños fueron recolectados en rocas expuestas en el municipio de Santa Cruz do Sul, y están depositados en las colecciones científicas de la UFRGS y del Museo de Ciencias Naturales (FZBRS). La evolución de este tipo de dentición en Menadon probablemente está ligada a una dieta muy abrasiva relacionada al ambiente árido en que el animal vivía en el Triásico, muchas veces caracterizado por la presencia de polvo o arena recobrando la vegetación que intensificaba el desgaste de los dientes.
El trabajo comparó la dentición de Menadon con los de otras especies de cinodontes herbívoros, constatando que el formato de sus dientes es muy diferente de otros cinodontes herbívoros conocidos, que poseían dientes con coronas y raíces bien diferenciadas. En este aspecto, los dientes de Menadón se parecen más a los de algunos grupos de mamíferos herbívoros hipsodontes, cuyas raíces dentales no se diferencian de las coronas.
Para evaluar la hipótesis de que los dientes de Menadon son, de hecho, hipsodontes, se hicieron imágenes de cortes de dientes para observación en microscopía óptica y microscopía electrónica. Los resultados mostraron que, además de tener una estructura interna compatible con un diente hipsodonte, los dientes de Menadon no poseían esmalte en su superficie, sino un tejido encontrado sólo en las raíces dentales, el cemento dental, que normalmente hace la conexión entre la raíz y el hueso en el cual el diente está insertado (mandíbula o maxilar). En otras palabras, el diente crecía e iba siendo desgastado, hasta que el animal masticaba con lo que originalmente era la raíz dental, pero que a esa altura ya estaba fuera de la encía. Este tipo raro de especialización, con hipsodoncia y pérdida de esmalte, sólo existe en pocos grupos de mamíferos extinguidos y actuales, por ejemplo, los xenartros, que incluyen los bichos-perezosos, osos hormigueros y mulitas. El fósil más antiguo conocido con dientes hipsodontes es de un mamífero que vivió al menos ¡70 millones de años después de Menadon!
A pesar de la semejanza, los dientes hipsodontes tuvieron orígenes completamente independientes en Menadon, y en cada uno de los grupos de mamíferos en que surgieron. El fenómeno en que una característica evoluciona independientemente en distintos grupos de seres vivos, sin haber sido heredada de un ancestro común, es conocido como Convergencia Evolutiva. Normalmente el fenómeno de convergencia indica que estos seres viven (o vivieron, en el caso de los fósiles) en ambientes semejantes, o tienen modos de vida parecidos.
El hallazgo de la hipsodoncia en Menadon no tiene precedentes y destaca la importancia del registro fósil de América del Sur, extremadamente rico en fósiles de cinodontes, que testimonia, de forma detallada, la historia evolutiva que antecede al origen de los mamíferos.
Articulo: Early evidence of molariform hypsodonty in a Triassic stem-mammal
Revista: Nature Communications
https://www.nature.com/articles/s41467-019-10719-7
Autores: MSc. Tomaz Panceri Melo – Doutorando do Programa de Pós-Graduação em Geociências (PPGGEO), UFRGS.
Dra. Ana Maria Ribeiro – Pesquisadora do Museu de Ciências Naturais, FZBRS/SEMA e Professora do Programa de Pós-Graduação em Geociências (PPGGEO), UFRGS.
Dr. Agustín G. Martinelli – Investigador Adjunto CONICET/ Sección Paleontologia de Vertebrados, Museo Argentino de Ciencias Naturales “Bernardino Rivadavia”, Buenos Aires, Argentina.
Dra. Marina Bento Soares – Professora/Pesquisadora da UFRJ e do Programa de Pós-Graduação em Geociências (PPGGEO), UFRGS.
Figuras:
1. Reconstruccion artística de Menadon por Voltaire Paes Neto.
2. Dientes de Menadon comparados con el mamífero perezoso Bradypus.
