Un nuevo estudio publicado el 30 de abril en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias identificaron tres factores críticos en el surgimiento de las comunidades de mamíferos desde que surgieron por primera vez durante la Era de los Dinosaurios:el surgimiento de las plantas con flores, también conocidas como angiospermas; la evolución de los molares tribosfénicos en mamíferos; y la extinción de dinosaurios no aviares, lo que redujo la competencia entre mamíferos y otros vertebrados en ecosistemas terrestres.

Previamente, Se pensaba que los mamíferos en la era de los dinosaurios eran una parte relativamente pequeña de sus ecosistemas y se consideraba que eran de cuerpo pequeño, nocturno, insectívoros que viven en el suelo. Según esta teoría de larga data, no fue hasta el evento de extinción masiva de K-Pg hace unos 66 millones de años, que acabó con todos los dinosaurios no aviares, que los mamíferos pudieron florecer y diversificarse. Un número asombroso de descubrimientos de fósiles en los últimos 30 años ha desafiado esta teoría, pero la mayoría de los estudios observaron solo especies individuales y ninguno ha cuantificado patrones a escala comunitaria del aumento de los mamíferos en la Era Mesozoica.

Los coautores son Meng Chen, un alumno de la Universidad de Washington y actual investigador postdoctoral en la Universidad de Nanjing; Caroline Strömberg, profesor de biología de la Universidad de Washington y curador de paleobotánica en el Museo Burke de Historia Natural y Cultura de la Universidad de Washington; y Gregory Wilson, profesor asociado de biología de la Universidad de Washington y conservador de paleontología de vertebrados del Museo Burke. El equipo creó una estructura similar a un cubo de Rubik que identifica 240 "eco-células" que representan posibles roles ecológicos de los mamíferos en un ecosistema dado. Estas 240 células ecológicas cubren una amplia gama de tamaños corporales, preferencias alimentarias, y formas de movimiento de los mamíferos de cuerpo pequeño. Cuando un mamífero determinado cumplía un cierto tipo de función o ecocélula, llenó un lugar en el 'Cubo de Rubik'. Este método proporciona el primer análisis completo de los cambios evolutivos y ecológicos de las comunidades de mamíferos fósiles antes y después de la extinción masiva de K-Pg.

"No podemos observar directamente la ecología de especies extintas, pero el tamaño del cuerpo, Las preferencias alimentarias y la locomoción son tres aspectos de su ecología que pueden inferirse con relativa facilidad a partir de fósiles bien conservados. ", dijo Chen." Al construir el ecoespacio utilizando estos tres aspectos ecológicos, podemos identificar visualmente los lugares ocupados por especies y calcular la distancia entre ellos. Esto nos permite comparar la estructura ecológica de comunidades extintas y existentes a pesar de que no comparten ninguna de las mismas especies ".

El equipo analizó mamíferos vivos para inferir cómo los mamíferos fósiles desempeñaban funciones en sus ecosistemas. Examinaron 98 comunidades de mamíferos de cuerpo pequeño de diversos biomas de todo el mundo, un enfoque que no se ha intentado a esta escala. Luego utilizaron este conjunto de datos de referencia de hoy en día para analizar cinco paleocomunidades de mamíferos excepcionalmente conservadas:dos comunidades del Período Jurásico y dos del Período Cretácico del noreste de China. y una comunidad de la época del Eoceno de Alemania. Por lo general, los fósiles de mamíferos de la era mesozoica están incompletos y consisten en huesos o dientes fragmentarios. El uso de estos fósiles notablemente conservados permitió al equipo inferir la ecología de estas especies de mamíferos extintos. y observar los cambios en la estructura de la comunidad de mamíferos durante los últimos 165 millones de años.

El equipo descubrió que en las comunidades actuales de mamíferos actuales, La riqueza ecológica está impulsada principalmente por el tipo de vegetación, con el 41 por ciento de los pequeños mamíferos llenando las células ecológicas en comparación con el 16 por ciento en las paleocomunidades. Las cinco paleocomunidades de mamíferos también eran ecológicamente distintas de las comunidades modernas y señalaron cambios importantes a lo largo del tiempo evolutivo. La diversificación locomotora ocurrió primero durante el Mesozoico, posiblemente debido a la diversidad de microhábitats, como árboles, suelos lagos y otros sustratos para ocupar en entornos locales. No fue hasta el Eoceno que los mamíferos crecieron y expandieron sus dietas principalmente carnívoras, insectivory y omnivory para incluir más especies con dietas dominadas por plantas, incluyendo fruta. El equipo determinó que el surgimiento de plantas con flores, Los nuevos tipos de dientes y la extinción de los dinosaurios probablemente impulsaron estos cambios.

Antes del surgimiento de las plantas con flores, los mamíferos probablemente dependían de las coníferas y otras plantas de semillas para su hábitat, y sus hojas y posiblemente semillas como alimento. Por el Eoceno, las plantas con flores eran diversas y dominantes en todos los ecosistemas forestales. Las plantas con flores proporcionan nutrientes más fácilmente disponibles a través de sus hojas de rápido crecimiento, frutos carnosos, semillas y tubérculos. Al convertirse en dominante en los bosques, cambiaron fundamentalmente los ecosistemas terrestres al permitir nuevos modos de vida para una diversidad de mamíferos y otros animales que habitan en los bosques, como los pájaros.

"Las plantas con flores realmente revolucionaron los ecosistemas terrestres, ", dijo Strömberg." Tienen una gama más amplia de formas de crecimiento que todos los demás grupos de plantas, desde árboles gigantes hasta pequeñas hierbas anuales, y pueden producir tejidos ricos en nutrientes a un ritmo más rápido que otras plantas. Entonces, cuando comenzaron a dominar los ecosistemas, permitieron una variedad más amplia de modos de vida y también un 'empaquetamiento' mucho mayor de especies con roles ecológicos similares, especialmente en los bosques tropicales ".

Los molares tribosfénicos, complejos dientes multifuncionales de las mejillas, se volvieron frecuentes en los mamíferos a finales del período Cretácico. Las mutaciones y la selección natural cambiaron drásticamente la forma de estos molares, permitiéndoles hacer cosas nuevas como moler. Sucesivamente, esto permitió a los pequeños mamíferos con este tipo de dientes comer nuevos tipos de alimentos y diversificar sus dietas.

Finalmente, El evento de extinción masiva K-Pg que acabó con todos los dinosaurios excepto las aves hace 66 millones de años brindó una oportunidad evolutiva y ecológica para los mamíferos. El tamaño pequeño del cuerpo es una forma de evitar ser devorado por dinosaurios y otros vertebrados grandes. El evento de extinción masiva no solo eliminó a los principales depredadores de mamíferos, pero también eliminó a los pequeños dinosaurios que competían con los mamíferos por los recursos. Esta liberación ecológica permitió a los mamíferos crecer en tamaños más grandes y cumplir los roles que alguna vez tuvieron los dinosaurios.

"La vieja teoría de que los dinosaurios controlaban a los primeros mamíferos tiene algo de verdad, ", dijo Wilson." Pero nuestro estudio también muestra que el surgimiento de las comunidades modernas de mamíferos fue multifacético y dependió de la evolución dental y el surgimiento de plantas con flores ".