Fa més de 400 milions d'anys, alguns vertebrats van desenrotllar estructures similars a les d'un avió en ple vol per a desplaçar-se amb major eficiència per l'aigua. Es tracta dels ostracodermos, peixos cuirassats sense mandíbula que van habitar els oceans de l'era paleozoica. Així ho revela un estudi en el qual participa l'Institut Cavanilles de Biodiversitat i Biologia Evolutiva (ICBiBE), situat en l'àrea científic-acadèmica del Parc Científic de la Universitat de València (PCUV), que analitza com estos vertebrats primitius van aprofitar els seus esquelets per a millorar la seua estabilitat i rendiment hidrodinàmic.
Els ostracodermos han sigut considerats tradicionalment criatures maldestres degut principalment a la presència de pesades closques òssies que cobrien el seu cap i a l'absència d'aletes parixes, equivalents als braços i cames de vertebrats posteriors. No obstant això, el present estudi publicat en Paleobiology posa en dubte esta visió. Gràcies a l'ús d'avançades tècniques de paleontologia virtual i simulació de dinàmica de fluids, este grup de paleontòlegs ha descobert que tals closques òssies, així com unes certes prolongacions d'estos, funcionaven com a estabilitzadors hidrodinàmics, permetent-los esvarar-se amb major control i eficiència en l'aigua.
Els resultats mostren que moltes espècies d'ostracodermos van desenrotllar prolongacions laterals i dorsals en els seus escuts, els quals, igual que les ales d'un avió, generaven sustentació i reduïen la resistència a l'avanç. A més, la combinació d'estos processos generava situacions d'estabilitat en els girs i canvis de direcció, de manera anàloga a la interacció de l'empenatge d'un avió amb la resta de l'aeronau, la qual cosa revela la implicació directa dels principis de la mecànica de fluids en el desenrotllament i evolució d'estos animals.
“El nostre treball demostra que l'evolució d'estos peixos primitius no va anar simplement una carrera cap a formes més actives i ràpides, sinó que va existir una gran diversitat d'estratègies locomotores”, explica Humberto Ferrón, investigador de l'ICBiBE i coautor de l'estudi. “Molts ostracodermos probablement nadaven de manera eficient en mar oberta, aprofitant les seues estructures òssies per a estabilitzar-se, en lloc d'arrossegar-se pel fons marí com es pensava fins ara”.
L'anàlisi comparativa de més de 60 models tridimensionals d'ostracodermos ha revelat que diferents grups van evolucionar cap a estructures similars de manera independent, un fenomen conegut com a ‘convergència evolutiva’. Algunes espècies van desenrotllar prolongacions frontals que reduïen la resistència a l'avanç per l'aigua, mentres que unes altres van apostar per expansions laterals que incrementaven la sustentació i estabilitat afavorint l'eficiència energètica durant el nade.
“Quan analitzem les dades, ens vam adonar que l'evolució d'estos peixos primitius era molt més complexa del que es pensava”, comenta Vicente Sánchez-Sánchez, primer autor de l'estudi. “Estos peixos no tenien formes simples sense adaptacions sofisticades; de fet, la seua biomecànica mostra solucions hidrodinàmiques que a dia hui trobem en molts animals aquàtics”.
Les simulacions també indiquen que els ostracodermos amb grans prolongacions dorsals i laterals haurien mantingut una major estabilitat en la columna d'aigua, mentres que aquells amb cossos més compactes i sense estructures addicionals haurien sigut més maniobrables en entorns costaners i poc profunds.
"El nostre treball demostra que l'evolució d'estos peixos primitius no va anar simplement una carrera cap a formes més actives i ràpides, sinó que va existir una gran diversitat d'estratègies locomotores. Molts ostracodermos probablement nadaven de manera eficient en mar oberta, aprofitant les seues estructures òssies per a estabilitzar-se, en lloc d'arrossegar-se pel fons marí com es pensava fins ara", Humberto Ferrón, investigador de l'ICBiBE i coautor de l'estudi
L'article ressalta que l'evolució dels primers vertebrats no va seguir una única direcció sinó que es va produir una diversificació respecte a les interaccions amb l'entorn, “No sols van evolucionar cap a formes més ràpides i actives, sinó que es van diversificar en la seua manera d'actuar amb l'entorn. A més, mentres uns es van optimitzar per a la velocitat i l'estabilitat en aigües obertes, uns altres es van tornar més àgils en hàbitats complexos”, afig Óscar Sanisidro, de la Universitat d'Alcalá i coautor del treball.
Este estudi no sols canvia l'actual percepció sobre l'evolució dels primers vertebrats, sinó que també mostra com la naturalesa va experimentar amb principis hidrodinàmics molt abans que els humans començaren a dissenyar estructures eficients per a moure's en l'aigua.
El treball ha sigut realitzat pel grup MacroFun (Macroevolution and Functional Morphology Research Group,), liderat per Humberto Ferrón en l'ICBiBE. L'equip s'especialitza en l'anàlisi de grans transicions evolutives mitjançant ferramentes avançades de biomecànica, ecologia i evolució. A més de l'equip del Parc Científic, han participat en l'estudi la Universitat d'Alcalá i la University of Bristol (Anglaterra).
Font: UV Notícies