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21/05/2011

Oler hasta hacernos mamíferos


Timothy Rowe, Thomas Macrini y Zhe-Xi Luo, estudian, en un artículo recientemente publicado en la revista Science, un tema fascinante como es el origen del cerebro de los mamíferos. El estudio está basado en los magníficos fósiles de diferentes yacimientos del Jurásico y del Cretácico de China. Los autores en su hipótesis de partida se preguntan sobre la secuencia de cambios evolutivos que culminaron en el origen del cerebro de los mamíferos y cómo se diferenciaba el cerebro del mamífero ancestral del de sus parientes más cercanos.

Para ello utilizan la técnica de tomografía computerizada de rayos X de alta resolución que permite obtener imágenes de escáner de los diminutos cráneos de mamíferos y demás parientes fósiles www.DigiMorph.org. Esta técnica, permite obtener imágenes tridimensionales de alta resolución que facilita el estudio de cavidades y tejidos internos a los que sería imposible acceder sin destruir el fósil. Y como estos fósiles son únicos y valiosísimos, hasta ahora no se había estudiado su estructura interna. Los cráneos fósiles de dos mammaliamorfos basales del Jurásico temprano de China, Morganucodon oehleri y Hadrocodium wui, siete de diversos fósiles primitivos y 27 de mamíferos modernos, entre ellos el marsupial Monodelphis de la fotografía (Foto de Phil Myers en ADW) constituyen el material de base del estudio.

El análisis de las imágenes de escáner ha permitido diferenciar los principales hitos en el origen del cerebro de los mamíferos: Cierre de la cavidad endocraneal, el estuche óseo que protege nuestro cerebro no se observa hasta el clado de los cinodontos, es decir los reptiles mamíferoides más cercanos a los mamíferos basales. Adquisición de piel con pelos que incrementaron la sensibilidad táctil, como los que se pueden estudiar en Castorocauda, un docodonto del Jurásico y uno de los primeros mamíferos nadadores que se conocen. Por otra parte, los mamíferos oyen en frecuencias más altas que los reptiles, este hecho, asociado a los diminutos huesecillos del oído tiene la ventaja de localizar el origen del sonido con mayor certeza. La distancia (y por tanto el trayecto a la posible comida o al posible cazador) se mide con el tiempo de diferencia de llegada del sonido a cada oído. Al ser las ondas cortas, el tiempo de medir dicha diferencia  se reduce.

Así pues, los primeros hitos en la encefalización de los mamíferos fueron un incremento en la sensibilidad táctil y en la audición de altas frecuencias por la migración de los huesecillos desde la mandíbula al oído. Otro jalón importante en la encefalización de los mamíferos fue el incremento del sentido del olfato, como muestra el cerebro de Hadrocodium, el mammaliamorfo más próximo a los mamíferos modernos, por la osificación del etmoides, los turbinales de los mamíferos modernos, que soportan el tejido epitelial olfativo, que puede de esta forma adquirir una mayor dimensión y que interviene también en el balance hídrico del animal, lo que por otra parte refleja un elevado metabolismo.

Mucho después, la agudeza visual y auditiva se desarrolló en el clado de los mamíferos modernos. En algunas líneas el sistema olfativo se desarrolló aún más, mientras que en otras se redujo notablemente siendo sustituido por sistemas sensores alternativos como la electrorecepción y el sonar. Pero en sus comienzos, el cerebro de los mamíferos primitivos se diferenciaba casi exclusivamente del de sus ancestros más próximos por un olfato de alta resolución, explotando así un mundo nuevo dominado por los olores, perfumes y marcas.
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