Estos Dientes de Murciélago Están Hechos Para Mordisquear: Historia Evolutiva de los Dientes de Murciélago
Artículo escrito por Lauren Glevanik y editado por Cypress Novick en 27 de febrero 2024. Artículo tranducido por Christina Andrea Alvear y editado por Andrea Valcarcel 12 de abril 2024
Ilustración De La Leyenda: Murciélagos como el murciélago blanco hondureño (Ectophylla alba), fotografiado arriba, comen frutas, sobre todo higos, utilizando sus cortas mandíbulas y pequeños dientes, mientras que sus parientes cercanos están especializados en una dieta completamente diferente de insectos o néctar, con mandíbulas y dientes más grandes. Una investigación reciente estudia cómo y por qué las mandíbulas y los dientes son tan diversos en este grupo de murciélagos tropicales. (Fuente de la imagen: “Murciélago blanco hondureño” por Jay Pruett, CC-BY-NC 4.0, vía iNaturalist)
Artículo Fuente: Sadier A, Anthwal N, Krause AL, Dessalles R, Lake M, Bentolila LA, Haase R, Nieves NA, Santana SE, Sears K. 2023. “Los dientes de murciélago iluminan la diversificación de las clases de dientes de los mamíferos”. Nature Communications 14(1): 4687. https://doi.org/10.1038/s41467-023-40158-4
Somos lo que Comemos – O nos Adaptamos a Ello
Los murciélagos que habitan el trópico americano se alimentan de una gran variedad de alimentos, desde insectos a frutas, y algunos llegando a alimentarse hasta de sangre. En este grupo, los murciélagos tienen mandíbulas y dientes de distinta longitud que les permiten especializarse en su dieta. Al igual que los humanos, los murciélagos tienen cuatro tipos de dientes: incisivos para cortar, caninos para desgarrar y premolares y molares para masticar y triturar, aunque no todos los murciélagos tienen el mismo número o tamaño de dientes. Sorprendentemente, muchos murciélagos estrechamente emparentados que han divergido en los últimos 25 millones de años presentan diferentes tipos de dientes y diferentes formas y tamaños de mandíbula que normalmente tardarían cientos de millones de años en diferenciarse. Poco se sabe sobre cómo surgieron en este grupo tantas características diversas de mandíbulas y dientes en un periodo de tiempo evolutivamente corto. Un estudio reciente ha investigado los patrones dentales y mandibulares de este grupo de murciélagos y las vías de desarrollo que conducen a las diferencias en los dientes de los murciélagos a lo largo de la historia evolutiva.
Radiación Adaptativa: No del Tipo Radiactivo
La rápida evolución de múltiples especies a partir de un único ancestro común se conoce como radiación adaptativa, que suele producirse cuando una especie se encuentra en un entorno con muchos recursos diferentes disponibles (por ejemplo, tipos de alimentos como néctar, fruta e insectos). Un grupo de individuos puede especializarse en el consumo de determinados alimentos si tiene una ventaja derivada de la variación natural de sus rasgos físicos; por ejemplo, un murciélago con una lengua ligeramente más larga tendrá ventaja para beber néctar sobre otro de lengua más corta. Si los individuos que pueden conseguir alimento con más éxito y fiabilidad se reproducen juntos, su descendencia heredará estos rasgos, lo que les permitirá especializarse cada vez más en su fuente de alimento a lo largo de muchas generaciones. Ultimadamente, estos grupos se aíslan genéticamente entre sí y divergen en nuevas especies.
Los murciélagos noctilionoideos son un buen ejemplo de esto: hay más de 200 especies de este grupo, principalmente en el trópico americano. Se trata de un grupo estrechamente emparentado que han desarrollado mandíbulas y tipos de dientes muy diferentes para especializarse en distintos alimentos, como insectos, fruta, néctar e incluso sangre en el caso de los murciélagos vampiro. Los murciélagos de hocico largo y fino pueden alcanzar las flores para beber el néctar, mientras que los de cara corta y mandíbulas anchas están bien adaptados para comer pequeños frutos duros, como los higos silvestres. El tamaño de la mandíbula determina cuánto espacio queda para los dientes, por lo que la especialización en una dieta puede acabar aumentando la diversidad de tipos de mandíbula y dientes; desde caras cortas como las de un pug o bulldog francés, con relativamente pocos dientes, hasta hocicos largos como los de un galgo, con mucho espacio para los dientes y la lengua.
Sorprendentemente, no se sabe mucho sobre cómo han evolucionado estos diferentes tipos de dientes en los mamíferos, pero utilizando estos murciélagos como ejemplo, los investigadores están descubriendo cómo se han desarrollado los dientes y las mandíbulas a lo largo de la historia evolutiva.
Cómo Evolucionaron los Murciélagos Para Aprovechar las Diversas Fuentes de Alimento
Los investigadores compararon más de cien especies de murciélagos noctilionoideos utilizando rasgos físicos y similitudes de ADN para determinar cómo pudo llegar a existir esta diversidad en el tipo de dientes. Centrándose específicamente en los premolares y molares, los investigadores utilizaron escáneres micro-TC para capturar las formas físicas y tamaños de estos dientes y de la mandíbula.Un escáner micro-CT es básicamente una radiografía en 3D que crea un modelo digital de la mandíbula del murciélago. Finalmente, los investigadores buscaron correlaciones entre estos rasgos dentales y el tipo de dieta.
Los resultados mostraron tipos de mandíbula y disposición de los dientes muy diferentes según las dietas, pero estos cambios en el tamaño, número y posición de los dientes siguen pautas coherentes. Los murciélagos que se alimentan de néctar o insectos suelen tener mandíbulas alargadas con espacio para tres premolares y tres molares, mientras que otros que se alimentan de fruta tienen mandíbulas más cortas y suelen tener menos dientes en general, eliminando el premolar central o el molar posterior (¡o a veces ambos!). Cuando se eliminan estos dientes, se deja espacio para que los dientes restantes sean un poco más grandes.
Los investigadores compararon estos patrones con los resultados de otros estudios y sugieren que el desarrollo de los dientes, sobre todo de premolares y molares, sigue distintos conjuntos de “instrucciones” en el ADN. Dos segmentos independientes de ADN informan de cómo se ensamblan estos dientes, y pequeños cambios en cualquiera de estas áreas podrían alterar la sonrisa del murciélago. Este resultado podría ayudar a explicar cómo este grupo de especies de murciélagos se diversifica tan rápidamente: pequeños cambios a nivel molecular tienen efectos en cascada para cambiar el tamaño y las proporciones de los dientes, ayudando a los grupos de murciélagos a especializarse en dietas diferentes.
Y no sólo en los murciélagos. Muchas de las “instrucciones” genéticas clave analizadas en este estudio se encuentran en todos los mamíferos. Estos resultados podrían incluso ser un primer vistazo de cómo otras partes del cuerpo que siguen patrones de crecimiento similares también podrían variar en tamaño y número, abriendo la puerta a explorar el desarrollo entre órganos y especies. Un diente de murciélago tras otro, los científicos siguen explorando cómo y por qué vemos tanta diversidad de formas y funciones a nuestro alrededor.
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