Evidencia fósil de un estado ‘similar a la hibernación’ en un animal antártico de 250 millones de años

La hibernación es una característica familiar en la Tierra hoy. Muchos animales, especialmente los que viven cerca o dentro de las regiones polares, hibernan para pasar los duros meses de invierno, cuando escasean los alimentos, bajan las temperaturas y los días son oscuros.

Según una nueva investigación, este tipo de adaptación tiene una larga historia. En un artículo publicado el 27 de agosto en la revista Biología de las comunicaciones, científicos de la Universidad de Washington y su Museo Burke de Historia Natural y Cultura informan evidencia de un estado similar a la hibernación en un animal que vivió en la Antártida durante el Triásico Temprano, hace unos 250 millones de años.

La criatura, miembro del género Lystrosaurus, era un pariente lejano de los mamíferos. La Antártida durante la época de Lystrosaurus se encontraba en gran parte dentro del Círculo Antártico, como hoy, y experimentó períodos prolongados sin luz solar cada invierno.

Los fósiles son la evidencia más antigua de un estado similar a la hibernación en un animal vertebrado, e indica que el letargo, un término general para la hibernación y estados similares en los que animales bajar temporalmente su tasa metabólica para superar una temporada difícil, surgió en vertebrados incluso antes de que evolucionaran los mamíferos y los dinosaurios.

«Los animales que viven en los polos o cerca de ellos siempre han tenido que hacer frente a los entornos más extremos presentes allí», dijo la autora principal Megan Whitney, investigadora postdoctoral de la Universidad de Harvard que realizó este estudio como estudiante de doctorado en biología de la Universidad de Washington. «Estos hallazgos preliminares indican que entrar en un estado similar a la hibernación no es un tipo de adaptación relativamente nuevo. Es antiguo».

Lystrosaurus vivió durante un período dinámico de la historia de nuestro planeta, que surgió justo antes de la extinción masiva más grande de la Tierra al final del Período Pérmico, que acabó con alrededor del 70% de las especies de vertebrados en la tierra, y de alguna manera sobrevivió. Los robustos recolectores de cuatro patas vivieron otros 5 millones de años en el Período Triásico posterior y se extendieron por franjas del entonces único continente de la Tierra, Pangea, que incluía lo que ahora es la Antártida.

«El hecho de que Lystrosaurus sobreviviera a la extinción masiva del final del Pérmico y tuviera un rango tan amplio en el Triásico temprano los ha convertido en un grupo de animales muy bien estudiado para comprender la supervivencia y la adaptación», dijo el coautor Christian Sidor, profesor de la Universidad de Washington. en biología y curador de paleontología de vertebrados en el Museo Burke.

Los paleontólogos encuentran hoy fósiles de Lystrosaurus en India, China, Rusia, partes de África y la Antártida. Estas criaturas rechonchas y rechonchas (la mayoría eran del tamaño de un cerdo, pero algunas crecían de 6 a 8 pies de largo) no tenían dientes, pero tenían un par de colmillos en la mandíbula superior, que probablemente empleaban para forrajear entre la vegetación del suelo y excavar en busca de raíces. y tubérculos, según Whitney.

Esos colmillos hicieron posible el estudio de Whitney y Sidor. Como los elefantes, los colmillos de Lystrosaurus crecieron continuamente a lo largo de sus vidas. Las secciones transversales de los colmillos fosilizados pueden contener información sobre el ciclo de vida sobre el metabolismo, el crecimiento y el estrés o la tensión. Whitney y Sidor compararon secciones transversales de colmillos de seis Lystrosaurus antárticos con secciones transversales de cuatro Lystrosaurus de Sudáfrica.

En el Triásico, los sitios de recolección en la Antártida estaban a unos 72 grados de latitud sur, muy dentro del Círculo Antártico, a 66,3 grados sur. Los sitios de recolección en Sudáfrica estuvieron a más de 550 millas al norte durante el Triásico a 58-61 grados de latitud sur, lejos del Círculo Antártico.

Los colmillos de las dos regiones mostraron patrones de crecimiento similares, con capas de dentina depositadas en círculos concéntricos como anillos de árboles. Pero los fósiles de la Antártida albergaban una característica adicional que era rara o estaba ausente en los colmillos más al norte: anillos gruesos y muy cerca, que probablemente indican períodos de menor deposición debido al estrés prolongado, según los investigadores.

«El análogo más cercano que podemos encontrar a las ‘marcas de estrés’ que observamos en los colmillos de Lystrosaurus antártico son las marcas de estrés en los dientes asociados con la hibernación en ciertos animales modernos», dijo Whitney.

Los investigadores no pueden concluir definitivamente que Lystrosaurus se sometiera a una verdadera hibernación, que es una reducción específica de una semana en el metabolismo, la temperatura corporal y la actividad. El estrés podría haber sido causado por otra forma de letargo similar a la hibernación, como una reducción más a corto plazo del metabolismo, según Sidor.

Lystrosaurus en la Antártida probablemente necesitó alguna forma de adaptación similar a la hibernación para hacer frente a la vida cerca del Polo Sur, dijo Whitney. Aunque la Tierra era mucho más cálida durante el Triásico que hoy (y algunas partes de la Antártida pueden haber estado cubiertas de bosques), las plantas y animales debajo del Círculo Antártico aún experimentarían variaciones anuales extremas en la cantidad de luz diurna, con el sol ausente durante largos períodos en invierno.

Muchos otros vertebrados antiguos en latitudes altas también pueden haber usado el letargo, incluida la hibernación, para hacer frente a las tensiones del invierno, dijo Whitney. Pero muchos animales extintos famosos, incluidos los dinosaurios que evolucionaron y se propagaron después de la muerte de Lystrosaurus, no tienen dientes que crezcan continuamente.

«Para ver los signos específicos de estrés y tensión provocados por la hibernación, es necesario observar algo que se puede fosilizar y que estaba creciendo continuamente durante la vida del animal», dijo Sidor. «Muchos animales no tienen eso, pero afortunadamente Lystrosaurus sí».

Si el análisis de fósiles adicionales de Lystrosaurus de la Antártida y Sudáfrica confirma este descubrimiento, también puede resolver otro debate sobre estos animales antiguos y vigorosos.

«Los animales de sangre fría a menudo apagan su metabolismo por completo durante una temporada difícil, pero muchos animales endotérmicos o de ‘sangre caliente’ que hibernan con frecuencia reactivan su metabolismo durante el período de hibernación», dijo Whitney. «Lo que observamos en los colmillos de Lystrosaurus de la Antártida se ajusta a un patrón de pequeños ‘eventos de reactivación’ metabólica durante un período de estrés, que es muy similar a lo que vemos en los hibernadores de sangre caliente en la actualidad».

Si es así, este primo lejano de los mamíferos no es solo un ejemplo de una criatura vigorosa. También es un recordatorio de que muchas características de la vida actual pueden haber existido durante cientos de millones de años antes de que los humanos evolucionaran para observarlas.