Hay un debate de larga data entre los biólogos que estudian los puercoespines. Hay 16 especies de puercoespín en América Central y del Sur, pero sólo una en Estados Unidos y Canadá. La evidencia de ADN sugiere que el único puercoespín de América del Norte pertenece a un grupo que se originó hace 10 millones de años, pero los fósiles parecen contar una historia diferente. Algunos paleontólogos creen que pudieron haber evolucionado hace apenas 2,5 millones de años, al comienzo de las edades de hielo.
Un nuevo estudio publicado en la revista Current Biology afirma haber reconciliado la disputa gracias a un esqueleto de puercoespín excepcionalmente raro y casi completo descubierto en Florida.
Los autores llegaron a su conclusión estudiando diferencias clave en la estructura ósea entre los puercoespines de América del Norte y del Sur, pero llegar allí no fue fácil. Fue necesaria toda una clase de estudiantes universitarios y de posgrado y varios años de cuidadosa preparación y estudio.
"Incluso para un curador experimentado con toda la experiencia necesaria, se necesita una cantidad increíble de tiempo para estudiar y procesar completamente un esqueleto completo", dijo la autora principal Natasha Vitek. Mientras estudiaba doctorado en el Museo de Historia Natural de Florida, Vitek se asoció con el curador de paleontología de vertebrados Jonathan Bloch para crear un curso universitario en el que los estudiantes adquirieron experiencia práctica en investigación mediante el estudio de fósiles de puercoespín.
Los puercoespines son un tipo de roedor y sus ancestros probablemente se originaron en África hace más de 30 millones de años. Desde entonces, sus descendientes han vagado por Asia y partes de Europa por tierra, pero su viaje a América del Sur es un acontecimiento particularmente decisivo en la historia de los mamíferos.
Cruzaron el Océano Atlántico (probablemente haciendo rafting) cuando África y América del Sur estaban mucho más juntas que hoy. Fueron los primeros roedores que pisaron el continente, donde evolucionaron hasta convertirse en grupos muy conocidos como cobayas, chinchillas, capibaras y puercoespines.
Algunas adquirieron proporciones gigantescas. Había animales pesados, parecidos a ratas, de hasta cinco pies de largo, equipados con un cerebro diminuto que pesaba menos que una ciruela. Los parientes extintos del carpincho crecieron hasta alcanzar el tamaño de vacas.
Los puercoespines siguieron siendo relativamente pequeños y evolucionaron adaptaciones para la vida en las copas de los árboles de las exuberantes selvas tropicales de América del Sur. Hoy en día, viajan a través del dosel con la ayuda de largos dedos cubiertos con garras romas en forma de hoz, en un ángulo perfecto para agarrar las ramas. Muchos también tienen colas largas y prensiles capaces de soportar su peso, que utilizan para trepar y alcanzar frutas.
A pesar de su excelente historial de desplazamientos, América del Sur fue un callejón sin salida durante muchos millones de años. Una vasta vía marítima con corrientes rápidas separaba América del Norte y del Sur, y la mayoría de los animales no pudieron cruzar, con algunas excepciones notables.
Hace unos 5 millones de años, el istmo de Panamá se elevó sobre el nivel del mar, separando el Pacífico del Atlántico. Este puente terrestre se convirtió unos millones de años después en el antiguo equivalente de una carretera congestionada, con tráfico fluyendo en ambas direcciones.
Elefantes prehistóricos, gatos con dientes de sable, jaguares, llamas, pecaríes, ciervos, zorrillos y osos fluían desde América del Norte hacia el Sur. El recorrido inverso lo realizaron cuatro tipos diferentes de perezosos terrestres, armadillos de gran tamaño, pájaros del terror, capibaras e incluso un marsupial.
Los dos grupos corrieron destinos radicalmente diferentes. A los mamíferos que migraron hacia el sur les fue bastante bien; muchos se establecieron con éxito en sus nuevos ambientes tropicales y sobrevivieron hasta el presente. Pero casi todos los linajes que se aventuraron hacia el norte, hacia ambientes más fríos, se han extinguido. Hoy en día, sólo quedan tres supervivientes:el armadillo de nueve bandas, la zarigüeya de Virginia y el puercoespín norteamericano.
Los animales que viajaron al norte tuvieron que enfrentarse a nuevos entornos que se parecían poco a los que dejaron atrás. Los bosques tropicales cálidos dieron paso a praderas abiertas, desiertos y bosques caducifolios fríos. Para los puercoespines, esto significó hacer frente a inviernos brutales, menos recursos y bajar de los árboles para caminar por la tierra. Todavía no han conseguido dominar este último; Los puercoespines norteamericanos tienen una velocidad máxima de avance de aproximadamente 2 mph.
Los puercoespines sudamericanos están equipados con una amenazadora capa de púas huecas superpuestas, que ofrecen una cantidad sustancial de protección pero hacen poco para regular la temperatura corporal. Los puercoespines norteamericanos los reemplazaron con una mezcla de pelaje aislante y púas largas en forma de agujas que pueden levantar cuando se sienten amenazados. También tuvieron que modificar su dieta, lo que cambió la forma de su mandíbula.
"En invierno, cuando no tienen sus comidas favoritas, muerden la corteza de los árboles para llegar al tejido más suave que se encuentra debajo. No es una buena comida, pero es mejor que nada", dijo Vitek. "Creemos que este tipo de alimentación se selecciona para una estructura de mandíbula particular que los hace mejores para moler".
También perdieron sus colas prensiles. Aunque a los puercoespines norteamericanos todavía les gusta escalar, no es su fuerte. Los especímenes de museo a menudo muestran evidencia de fracturas óseas curadas, probablemente causadas por caídas de árboles.
Muchos de estos rasgos se pueden observar en los fósiles. El problema es que no hay muchos fósiles disponibles. Según Vitek, la mayoría son dientes individuales o fragmentos de mandíbula, y los investigadores a menudo los agrupan con los puercoespines sudamericanos. Aquellos que se consideran pertenecientes al grupo norteamericano carecen de las características críticas que proporcionarían a los paleontólogos pistas sobre cómo evolucionaron.
Por eso, cuando el paleontólogo del Museo de Florida, Art Poyer, encontró un esqueleto de puercoespín exquisitamente conservado en una cantera de piedra caliza de Florida, eran muy conscientes de su importancia.
"Cuando lo trajeron por primera vez, me sorprendió", dijo Bloch, autor principal del estudio. "Es muy raro obtener esqueletos fósiles como este, no sólo con un cráneo y mandíbulas, sino también con muchos huesos asociados del resto del cuerpo. Esto permite obtener una imagen mucho más completa de cómo este mamífero extinto habría interactuado con su entorno. Inmediatamente notamos que se diferenciaba de los puercoespines norteamericanos modernos en que tenía una cola especializada para agarrar ramas".
Al comparar el esqueleto fósil con huesos de puercoespines modernos, Bloch y Vitek confiaban en poder determinar su identidad. Pero la cantidad de trabajo que esto requeriría era más de lo que una persona podría hacer por sí sola en un corto período de tiempo. Así que cocrearon un curso universitario de paleontología, en el que la única tarea durante todo el semestre era estudiar huesos de puercoespín.
"Es el tipo de cosas que sólo podrían enseñarse en un lugar como el Museo de Florida, donde tienes colecciones y suficientes estudiantes para estudiarlas", dijo Vitek. "Nos centramos en los detalles de la mandíbula, las extremidades, las patas y la cola. Fue necesaria una serie de comparaciones muy detalladas que quizás ni siquiera notaras en la primera pasada".
Los resultados fueron sorprendentes. El fósil carecía de mandíbulas reforzadas para roer la corteza y poseía una cola prensil, lo que lo hacía parecer más estrechamente relacionado con los puercoespines sudamericanos. Pero, dijo Vitek, otros rasgos tenían una mayor similitud con los puercoespines norteamericanos, incluida la forma del hueso del oído medio, así como las formas de los dientes inferiores frontales y posteriores.
Con todos los datos combinados, los análisis proporcionaron consistentemente la misma respuesta. Los fósiles pertenecían a una especie extinta de puercoespín norteamericano, lo que significa que este grupo tiene una larga historia que probablemente comenzó antes de que se formara el Istmo de Panamá. Pero quedan dudas sobre cuántas especies existieron alguna vez en este grupo o por qué se extinguieron.
"Una cosa que nuestro estudio no resuelve es si estas especies extintas son ancestros directos del puercoespín norteamericano que está vivo hoy", dijo Vitek. "También es posible que los puercoespines hayan llegado a regiones templadas dos veces, una a lo largo de la costa del Golfo y otra al oeste. Aún no hemos llegado allí".
Jennifer Hoeflich, Isaac Magallanes, Sean Moran, Rachel Narducci, Victor Perez, Jeanette Pirlo, Mitchell Riegler, Molly Selba, María Vallejo-Pareja, Michael Ziegler, Michael Granatosky y Richard Hulbert del Museo de Historia Natural de Florida también son autores del artículo. .
Más información: Natasha S. Vitek et al, Un puercoespín norteamericano extinto con cola sudamericana, Current Biology (2024). DOI:10.1016/j.cub.2024.04.069
Información de la revista: Biología actual
Proporcionado por el Museo de Historia Natural de Florida
