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Adaptaciones Acuáticas de los Vertebrados

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Partes: 1, 2

  1. Introducción
  2. Ancestros de los Vertebrados
  3. Los grandes reptiles marinos
  4. Origen de los ictiosaurios
  5. Origen de los pinnípedos
  6. Evolución de los sirenios
  7. Evolución de los cetáceos
  8. Cambios en los cetáceos
  9. Bibliografía

Introducción

Todos sabemos que la vida empezó en el mar, pero claramente con formas muy simples. Los primeros animales también surgieron en las aguas, en el Proterozoico, quizás poco más de 800 millones de años.

Luego, se volvieron terrestres. Actualmente, cuando pensamos en un reptil o un mamífero pensamos quizás en un animal terrestre. Cuando pensamos en un ave, lo primero que se nos viene es un animal aeroterrestre que puede volar. En realidad, estos grupos han desarrollado adaptaciones para el agua y en varios casos se han adaptado para vivir en ella.

Ancestros de los Vertebrados

Los peces pertenecen al filo Chordata, incluido dentro del reino animal. Sin embargo, a pesar de ser los primeros vertebrados, no fueron los primeros cordados.

Los primeros cordados fueron los urocordados (llamados vulgarmente tunicados). Poseen notocordio. Aparecieron hace 540 millones de años. Actualmente existen especies bentónicas y planctónicas. Es probable que las planctónicas en un principio evolucionaran hacia el otro grupo de cordados: los cefalocordados.

¿Pero de dónde evolucionaron los cordados? Algunos científicos creen que de algún equinodermo o de otro animal, pero por el momento es un misterio. De todos modos, de eso no se trata este tema.

Los cefalocordados (llamados anfioxos, como el de la imagen inferior) tenían aberturas branquiales, notocordio, sistema digestivo, circulatorio y sensores de luz.

Es probable que con el tiempo, del notocordio apareciera la columna vertebral y después los huesos verdaderos. De los sensores de luz aparecerían los ojos.

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Peces

Los peces son los vertebrados más adaptados para vivir en el agua.

Poseen branquias, por lo tanto no se ven obligados a salir de la superficie del agua para respirar, porque las branquias obtienen oxígeno directo del aire. Poseen aletas para moverse.

Branquias

Las branquias son los órganos respiratorios de los peces y otros animales encargados de realizar el intercambio de gases, oxígeno (O2) y dióxido de carbono (CO2).

Agnatos

Los peces más primitivos (carecen de mandíbulas) y los primeros en surgir fueron los agnatos. El Haikouichthys es actualmente considerado como el primer pez.

De él probablemente surgieron los demás vertebrados.

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Como podemos ver en la imagen, es un pez sin aletas y carente de mandíbulas. Por lo tanto, es un agnato.

Con el tiempo, los agnatos desarrollaron las primeras aletas, por ejemplo géneros como el Cephalaspis. Otros géneros como el Pteraspis no tenían aletas, pero sí un blindaje armado en la parte frontal de su cuerpo, el cual tenía casi con total seguridad propósitos defensivos.

Los Cefalaspidomorfos como el Cephalaspis evolucionaron probablemente a las actuales lampreas y quizás a los primeros peces con mandíbulas.

Las mandíbulas daban ventajas: podías atrapar más presas, cabía más alimento en tu boca y podías atacar o defenderte de manera más eficaz.

Existe otro grupo actual de agnatos que no son las lampreas. Al parecer, son más primitivos y quizás sean los primeros vertebrados. Aunque no se sabe mucho de eso. Son los mixinos. Se parecen a las lampreas, pero no tienen verdaderas vértebras, por lo tanto, hoy en día a veces no se les considera vertebrados verdaderos.

Lamprea:

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Mixino: también llamado anguila babosa (por producir una sustancia pegajosa parecida a la mucosa) y hagfish.

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Como podemos ver, el mixino tiene una morfología más simple que la de la lamprea. Aunque, ambos carecen de mandíbulas.

Acantodios y placodermos

Los primeros peces con mandíbulas fueron los acantodios (Acanthodii) y los placodermos (Placodermi). Ambos aparecieron hace 430 millones de años.

¿Cómo surgieron las primeras mandíbulas? Se cree que de los primeros arcos branquiales modificados. En los embriones de los vertebrados se pude ver algo así.

Acantodios: los acantodios (también llamados tiburones espinosos) fueron quizás los primeros peces con mandíbulas. La cabeza estaba recubierta de pequeñas placas óseas, a veces con grandes huesos protegiendo las branquias a modo de opérculo. Poseían un esqueleto compuesto de cartílago.

La mayoría carecían de dientes y se alimentaban probablemente de pequeñas partículas orgánicas que filtraban del agua. Los dientes aparecieron posteriormente derivados de los huesos dérmicos.

Desaparecieron hace 250 millones de años en una gran extinción que acabó con el 96% de la vida marina y el 70% de vertebrados terrestres. En total, un 90% de toda la vida.

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Acantodios.

Placodermos: aparecieron hace unos 416 millones de años, a finales del Silúrico. Se caracterizaban por la presencia de placas óseas en la parte anterior del cuerpo. El resto del cuerpo estaba cubierto de escamas o incluso podía carecer de ellas.

No tenían dientes verdaderos. Poseían extensiones de los maxilares. Aunque hay científicos que afirman que los placodermos más evolucionados del orden Arthrodira podrían haber desarrollado dientes con dentina y cavidades para alojarla pulpa dentaria.

Si lo anteriormente mencionado haya sido cierto, los dientes en los vertebrados habrían aparecido 2 veces, produciéndose un fenómeno llamado evolución convergente.

Este proceso también llamado convergencia se trata de las características que adoptan grupos no emparentados de animales que tienen necesidades o vidas similares. Por ejemplo, un tiburón es un pez depredador y una orca es un mamífero marino depredador con una morfología similar, pero que no guardan parentesco alguno.

No nos alejemos mucho del tema. Los placodermos por lo general eran algo aplanados y el opérculo consistía en una placa dérmica que se conecta al cráneo a través de un cartílago hioideo.

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Dunkleosteus, género depredador de los placodermos. Tenía 9 m de largo y pesaba quizás 2 toneladas y media.

Tiburones y rayas

Los tiburones, peces raya y las quimeras pertenecen a una clase de peces llamada Condrichthyes (Condrictios). Se caracterizan por poseer un esqueleto cartilaginoso.

Los primeros condrictios fueron y son los holocéfalos (las quimeras). Surgieron hace 416 millones de años. De este grupo evolucionaron probablemente los tiburones (hace 380 millones de años). Los peces raya evolucionarían a partir de tiburones en el período Triásico.

Los tiburones actualmente son los depredadores más temidos de los mares. Cuentan con 6 o 7 sentidos: los 5 clásicos (vista, oído, olfato, tacto y gusto) y además uno llamado electrorrecepción. Actualmente se cree que podrían tener un 7° sentido, al menos algunas especies como el tiburón martillo que se cree que pude percibir los campos magnéticos terrestres.

El cuerpo hidrodinámico de los tiburones les hace los depredadores más especializados bajo las aguas.

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Peces óseos

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  • 1. Opérculo: las aberturas branquiales.

  • 2. Línea lateral

  • 3. Aleta dorsal

  • 4. Aleta adiposa

  • 5. Pedúnculo caudal

  • 6. Aleta caudal

  • 7. Aleta anal

  • 8. Fotóforo (órgano que emite luz en algunos peces).

  • 9. Aleta pélvica

  • 10. Aleta pectoral

Los peces óseos se dividen en 2 grupos: los peces óseos con aletas radias y los peces óseos con aletas lobuladas.

Los peces con aletas radiadas constituyen más del 90% de las especies de peces, son las barracudas, los peces vela, los lenguados, los arenques, anguilas, pejesapos, rapes, bacalaos, gobios, peces mariposa, etc. En total son casi 25 000 especies distribuidas tanto en agua dulce como en agua salada.

Existen especies que pueden salir del agua como el saltarín del fango (una especie de gobio) y pasar tiempo ahí. Además pueden desplazarse sobre el fango. A pesar de esto, no hay que considerar a los peces de aletas radiadas ancestros de los vertebrados terrestres (tetrápodos), ya que los verdaderos antecesores son los peces de aletas lobuladas.

Los peces de aletas lobuladas (o aletas carnosas) se caracterizan lógicamente por poseer aletas carnosas. Actualmente hay peces llamados peces pulmonados (en inglés lungfish) que junto con los celacantos pertenecen a este grupo y son capaces de desplazarse en tierra firme, puede que torpemente pero lo hacen. Son capaces de hacerlo por poseer fuertes músculos en sus aletas lobuladas.

Hace 360 millones de años, una subclase de los peces con aletas lobuladas llamado Tetrapodomorfos evolucionó a los tetrápodos. Los tetrapodomorfos poseían pulmones y branquias.

Quizás gracias a las extinciones masivas del Devónico, estos tetrapodomorfos tuvieron que adaptarse o morir y evolucionaron hacia los primeros tetrápodos. Los primeros tetrápodos evolucionaron pronto a los anfibios.

Anfibios

Los anfibios cuentan con una piel suave, húmeda y desnuda. Tienen que entrar constantemente al agua para mantener la piel hidratada y no morir.

Cuando son larvas (renacuajos en las ranas y sapos) poseen branquias externas. Luego, al estar más grandes, reabsorben las branquias. No mencione de dónde nacían. Nacen de óvulos fecundados en el agua, es decir, fecundación externa.

Las larvas más grandes desarrollan las patas y de la respiración branquial se pasa a la respiración pulmonar. Aunque, actualmente las ranas, sapos y salamandras pueden respirar a través de la piel (respiración cutánea).

Los renacuajos están claramente mejor adaptados a la vida acuática que los adultos. No obstante, los adultos saben nadar y por eso las ranas y sapos cuentan con membranas interdigitales.

Reptiles

Los reptiles evolucionaron a partir de los anfibios, pero de ese tema no mencionaremos mucho.

Anápsidos

Los primeros reptiles aparecieron hace 310 millones de años. El primer grupo fue el de los anápsidos (Anapsida). Actualmente todos sus miembros están extintos a excepción de las tortugas.

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El Mesosaurus apareció en el Pérmico Inferior y desapareció a finales del Triásico. Este anápsido contaba con adaptaciones al ambiente acuático: cola con membranas y patas palmeadas (con membranas interdigitales). Además, tenía forma algo hidrodinámica.

Otro grupo de anápsidos, las tortugas también se adaptaron a la vida acuática.

Tortugas acuáticas

Actualmente podemos ver en los acuarios tortugas de agua dulce con patas palmípedas. Sin embargo, las tortugas marinas estaban aún mejor adaptadas para la vida en el agua.

Tienen aletas (dentro de ellas se encuentran los mismos huesos que las otras tortugas). Sin embargo, tienen pulmones y necesitan subir hacia la superficie del agua para obtener el oxígeno del aire.

Diápsidos

Los diápsidos fueron otro grupo de reptiles. Actualmente los únicos sobrevivientes son los lagartos, serpientes, sus parientes, cocodrilos y las aves (aunque las aves no son reptiles, pero están incluidas en el grupo de los diápsidos).

Talatosaurios:

Los talatosaurios fueron diápsidos marinos. No se sabe con exactitud con qué grupo estaban emparentados, quizás con los lagartos o con los arcosaurios.

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Tenían membranas interdigitales y una cola adaptada al nado.

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Placodontos: los placodontos o placodontes fueron uno de los primeros grupos de reptiles marinos. Aparecieron en el Triásico Inferior, pero no fueron más allá del período extinguiéndose al final.

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El género Placodus (el de la ilustración superior) contaba con dientes a modo de tablero, similares a los dientes del actual tiburón de Port Jackson. Con estos dientes trituraban mariscos duros. Es probable que tuviera una coraza de protuberancias y placas en el cuerpo.

En algunos placodontos posteriores como Henodus estas placas se volvieron mucho más grandes, hasta asemejarse al caparazón de las tortugas, otro ejemplo claro de evolución convergente.

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Fósil de Henodus.

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Placochelys

Estos placodontos se extinguieron a finales del Triásico.

Notosaurios: los notosaurios junto con los placodontos aparecieron a inicios del Triásico y se extinguieron en el mismo Triásico Superior debido a una extinción masiva.

Tenían unas mandíbulas dotadas de dientes afilados ideales para atrapar peces. Sus patas tenían membranas interdigitales. Es probable que salieran del agua a descansar o poner sus huevos en tierra firme.

Se cree que nadaban usando las patas y con la cola daban una propulsión adicional.

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En el Triásico medio apareció un género de notosaurio (o al menos descendiente de ellos) que tenía los dedos fusionados y se habían convertido en aletas. Era el Pistosaurus:

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Pistosaurus

Los grandes reptiles marinos

Actualmente muchos animales saben nadar, por más que vivan en tierra firme. Los dinosaurios probablemente también sabían nadar, pero claro está, no estaban adaptados para vivir bajo el agua. Sin embargo, otros grupos de reptiles no dinosaurios pero muchas veces confundidos con estos, sí vivían bajo el agua. Aun así, conservaban los pulmones y necesitaban salir a la superficie para respirar.

Un reptil actual como un cocodrilo o una tortuga marina puede aguantar alrededor de 15 o 20 minutos en el agua sin respirar, pero es probable que los grupos prehistóricos hayan podido aguantar mucho más tiempo, quizás 1 hora como máximo.

Plesiosaurios

Los plesiosaurios probablemente evolucionaron a partir de los notosaurios. Tenían aletas y cuerpos más hidrodinámicos.

Existieron 2 tipos de plesiosaurios: los plesiosaurios propiamente dichos (los plesiosauroideos para ser más exactos. Tenían cuellos largo y cabeza pequeña) y los pliosaurios (o pliosauroideos) de cuello corto y cabeza grande.

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Plesiosaurus

Cuello largo y cabeza pequeña. Algunos géneros posteriores de plesiosaurios evolucionarían a los pliosaurios.

Los últimos plesiosaurios se extinguieron junto con los dinosaurios hace 65 millones de años a causa de una extinción masiva. Los pliosaurios se extinguieron antes porque fueron reemplazados por depredadores más especializados a finales del Cretácico; esos depredadores desaparecieron también junto con los dinosaurios y son los mosasaurios.

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Dolichorhynchops

Algunos géneros de plesiosaurios (solamente unos pocos) de finales del Cretácico disminuyeron de tamaño, sus mandíbulas de alargaron y sus cuellos hicieron lo contrario. Un gran ejemplo es el Dolichorhynchops, un veloz cazador de peces que convivió con otros reptiles y peces en mares infestados.

El Elasmosaurus fue el mayor plesiosaurio. Habitó los mares norteamericanos a finales del Cretácico Tardío. Su cuello medía 14 m. Algo que nos saben los científicos aún es si su cuello era flexible o no.

Pliosaurios

Los pliosaurios son el segundo grupo de plesiosaurios.

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Uno de los primeros géneros, Attenborosaurus, aun compartía rasgos con los plesiosaurios, el cuello largo y la cabeza pequeña por ejemplo. Pero pronto, estas características se harían distintas. La cabeza se agrandaría y el cuello se volvería más corto.

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Macroplata, un pliosaurio del Jurásico Inferior que empezó a desarrollar la gran cabeza.

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Rhomaleosaurus, un depredador de 7 metros de largo del Jurásico Inferior. Tenía la cabeza aun más grande y el cuello más corto que el Macroplata.

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Simolestes

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Liopleurodon (derecha) junto a un enorme pez llamado Leedsichthys, escena del Jurásico Superior.

¡Algunas estimaciones decían que este pliosaurio medía 25 metros y pesaba 150 toneladas! Pero no hay que sorprenderse, ya que se cree que solo medía 15 metros y pesaba 30 toneladas, pero incluso pudo ser menor que eso.

Géneros posteriores como el Kronosaurus quizás pudieron ser más grandes (10 m y 10 toneladas de peso).

Ictiosaurios

Paralelamente a la evolución de los plesiosaurios, otro grupo de reptiles marinos estaba compitiendo en los mares, eran los ictiosaurios.

Los ictiosaurios fueron respectivamente los reptiles mejor adaptados a la vida acuática, debido a su morfología similar a la de un pez o un delfín (otra vez evolución convergente), una imagen de apoyo a continuación:

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Esqueleto:

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El cráneo es alargado y la cuenca ocular enorme.

La larga columna vertebral acaba en la parte inferior de la cola. Las extremidades anteriores estaban unidas a huesos, pero las posteriores no.

Quizás los huesos de las aletas posteriores sirvieran de anclaje para los órganos reproductores.

Origen de los ictiosaurios

Se sabe de los ancestros de los ictiosaurios. No son un misterio:

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Grippia, ictiosauromorfo primitivo de hace 240 millones de años.

Este y algunos géneros más son los probables ancestros de los ictiosaurios, SIN EMBARGO, no se sabe sobre los ancestros de géneros primitivos como estos, ya que tuvieron que tener ancestros, es imposible que hayan aparecido de la nada. Algún reptil terrestre tuvo que lanzarse al agua y evolucionar, eso aún es la gran incógnita de los ictiosaurios. Los primeros ictiosaurios verdaderos aparecieron poco después.

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Cymbospondylus, gran ictiosaurio de 6 a 10 metros de longitud hallado en Nevada y Suiza, en lugares que datan de hace más de 230 millones de años.

Los ictiosaurios posteriores tuvieron un diseño más hidrodinámico.

Otra cosa que hay que resaltar es que si los ictiosaurios pasaban toda su vida en el agua (algo bastante seguro) tendrían que ser vivíparos porque los huevos no aguantarían los niveles de salinidad de las aguas.

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Shonisaurus, considerado por mucho tiempo el mayor ictiosaurio de todos los tiempos, medía 15 m y pesaba quizás 25 toneladas. Eso lo hacía aun más grande incluso que los pliosaurios.

A pesar de esto, se descubrió al Shastasaurus, un ictiosaurio de 21 m de longitud y 30 toneladas.

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Tamaño comparativo entre Shonisaurus (verde) y Shastasaurus (rojo).

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Los ictiosaurios del Jurásico Superior convivieron con pliosaurios temibles, pero eran rápidos y podían permanecer probablemente más tiempo bajo el agua sin la necesidad de respirar, pero como todo reptil, en algún momento tenían que hacerlo, puesto que tenían pulmones como nosotros.

En la ilustración superior 2 Ophthalmosaurus cazando ammonites.

Cocodrilos marinos

De manera paralela a la evolución de los ictiosaurios y plesiosaurios, un grupo de arcosaurios donde se encontraban los cocodrilos denominado crocodiliformes.

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Metriorhynchus, cocodrilo marino de 3 m de largo.

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Dakosaurus persiguiendo a un ictiosaurio llamado Caypullisaurus.

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Esta imagen muestra a otro Dakosaurus saltando para atrapar pterosaurios.

Actualmente hay 1 cocodrilo llamado cocodrilo poroso, marino, de agua salada o de estuario. Resulta ser la especie más grande de todos los cocodrilos, con una longitud de 7,5 m y un peso máximo de alrededor de 1,5 toneladas.

Sin embargo, había cocodrilos marinos mucho más especializados para la vida acuática, como lo es el Dakosaurus o el Metriorhynchus.

Pero tan sólo median apenas de la mitad de lo que medía el cocodrilo marino actual e inclusive menos.

Mosasaurios

Hace 90 millones de años, un pequeño lagarto anguimorfo (un grupo de lagartos entre los que están los varanos modernos) comenzó a aventurarse en el mar y con el tiempo se convirtió en auténticos leviatanes carnívoros que incluso sustituyeron a los pliosaurios.

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Lagartos anguimorfos como este Aigialosaurus fueron aventurándose en el mar, desarrollaron aletas y una poderosa cola, además de grandes mandíbulas.

Los mosasaurios pronto sustituyeron a los pliosaurios debido a que eran más especializados. Tuvieron el mismo nicho ecológico que los pliosaurios.

A finales del Cretácico el mar estaba más peligroso que nunca.

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Los primeros mosasaurios como este Eonatator aun se parecían a sus ancestros (Aigialosaurus), pero claro está, pasaban mayor tiempo bajo el agua, quizás toda su vida. Y con esto, probablemente eran vivíparos (si es que no salían a tierra firme).

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Posteriores mosasaurios como el Clidastes estaban mejor adaptados a la vida acuática.

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Otros géneros como Globidens carecían de dientes puntiagudos y poseían dientes trituradores para aplastar mariscos.

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Se ha propuesto que los mosasaurios poseían aleta en forma de media luna, como los ictiosaurios; y que la columna acababa en la parte inferior de la aleta.

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Los mosasaurios aparte de sus mandíbulas, poseían un "tercer maxilar" dentro de la boca, quizás surgió del pterigoideo. Es similar a las mandíbulas faríngeas de las anguilas morenas.

Reptiles actuales

Actualmente podemos ver algunos de estos rasgos en reptiles. Por ejemplo, las tortugas marinas ya citadas con sus aletas.

Los cocodrilos actuales pasan la mayor parte de su vida en el agua. Son depredadores con una gran mordida. Poseen patas palmeadas y una potente cola.

Otro grupo son las serpientes marinas. Existen unas 62 especies. Pertenecen a la familia de las elápidas, pero hay científicos que creen que deberían ser agrupadas en su propia familia.

Se diferencian de las demás serpientes por poseer una dentición relativamente primitiva, con colmillos cortos; también otra característica es única de ellas: la cola a modo de paleta.

Al igual que los cocodrilos, son depredadores y se alimentan de peces, principalmente de anguilas. Son serpientes venenosas y cazan por medio de este método. Las presas mueren en cuestión de segundos por el veneno.

¿Cómo nacen?

La reproducción de las serpientes marinas es ovovivípara. Los jóvenes nacen vivos en el agua, pero se desarrollan en huevos dentro de la madre.

La única excepción es el género Laticauda, la cual es ovípara y pone sus huevos en tierra.

Distribución:

Las serpientes marinas viven en zonas tropicales y templadas. Entre estos lugares están las aguas de Madagascar, la Gran Barrera de Coral de Australia, Japón, etc.

Debido a que son de sangre fría no viven en lugares donde las temperaturas son considerablemente bajas.

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Aves

Las aves son de de los vertebrados terrestres que se adaptan mejor al lugar en el cual viven.

Muchas aves han desarrollado características especiales para vivir mejor en el agua.

Aves primitivas acuáticas

A finales del Cretácico apareció un enorme ave llamada Hesperornis.

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El Hesperornis tenía dientes en su pico, probablemente para atrapar mejor a los peces sin que estos escapen de las mandíbulas.

Sin embargo, tenía que estar alerta, pues en su época había mosasaurios y peces carnívoros.

Patos y gansos

Los anseriformes poseen patas palmeadas y saben bucear debajo del agua para buscar alimento.

Los patos poseen una lengua modificada que actúa como una bomba de succión para atraer el agua hacia la punta del pico y expelerla por los lados y la parte trasera con el objetivo de capturar pequeñas partículas que lamen y después tragan.

Colimbos y somormujos

Los colimbos y los somormujos se parecen bastante, pero no están relacionados (una vez más ejemplo de convergencia).

Ambos tienen las patas muy detrás del cuerpo para poder nadar mejor, aunque en tierra resultan algo torpes.

Pingüinos

Los pingüinos podrían considerarse las aves con mayores adaptaciones a la vida acuática.

Se distribuyen únicamente en el Hemisferio Sur, desde las Islas Galápagos a Sudáfrica, Nueva Zelanda, Perú y la Antártida.

Las adaptaciones de los pingüinos son: sus alas modificadas en aletas con huesos fuertemente comprimidos y articulaciones rígidas que impiden el movimiento independiente de los huesos del ala.

Los huesos son más densos que los de otras aves (factor que les da mayor flotabilidad). Las patas están muy situadas detrás del cuerpo. Los pingüinos, son veloces en el agua, especialmente el pingüino papúa. 18 minutos es el tiempo en que el pingüino emperador (Aptenoytes forsteri) puede permanecer sin salir a la superficie a respirar.

Los pingüinos son capaces de retener la mayor parte de su calor corporal. Su plumaje consta de 3 capas. Poseen una capa de grasa bajo la piel y un sistema de vasos sanguíneos especializados en las aletas y patas que calienta estas regiones expuestas del cuerpo.

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Es probable que los pingüinos y los albatros y parientes tuvieran un ancestro en común, claramente volador.

Álcidas

Los álcidos son aves del Hemisferio Nortes similares a los pingüinos del Hemisferio Sur (otro claro ejemplo de convergencia).

Poseen una morfología parecida pero como sus ancestros, pueden volar, a diferencia de los pingüinos.

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Las alcas y parientes poseen casi el mismo nicho ecológico que los pingüinos.

Otras aves

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El cormorán de las Galápagos o cormorán no volador es la única especie de cormorán que perdió la capacidad de volar.

Como la mayoría de cormoranes, esta especie tiene patas palmeadas y piernas fuertes. Sin embargo, sus alas miden un tercio del tamaño que sería preciso para que pudiera volar. La quilla del esternón, en el que son conectados los músculos para volar, también es reducida.

Mamíferos

Los mamíferos también son de los vertebrados que se adaptan mejor.

Desde su aparición, los mamíferos han ido cambiando con el paso del tiempo. Veamos algunos ejemplos de adaptaciones en los distintos grupos:

Monotremas

El único monotrema actual que nada es el ornitorrinco.

Parece una rareza evolutiva. Tiene pico de pato, cuerpo de topo, cola de castor, patas de rana, espolón de gallo y sexto sentido de tiburón.

¿Sexto sentido? Lo que sucede es que así como los tiburones, los monotremas tienen sentido de electrorrecepción (o electrolocalización como quieran llamarlo). Los receptores eléctricos están situados en hileras rostrocaudales en la piel del hocico, mientras que los mecanorreceptores (los receptores del tacto) están distribuidos uniformemente por el morro.

Las patas de rana son ideales para el nado, así como la cola de castor. Tanto machos como hembras nacen con espolones, pero sólo los de los machos producen veneno. El veneno es suficiente como para matar a un perro, pero no es mortal para los humanos, aunque causa un fuerte dolor que se extiende gradualmente que ni siquiera puede ser calmado con morfina.

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Marsupiales

Entre los marsupiales no hay muchas especies que se adentren en las aguas. La más conocida podría ser el yapok o zarigüeya acuática.

Este marsupial tiene pelo corto y denso (para mayor flotabilidad). Las patas propulsoras son palmeadas, moviéndose con impulsos alternos. Su larga cola le ayuda a impulsarse.

Tanto hembras como machos poseen una bolsa con fuertes anillos musculares. Estos hacen que la bolsa no se abra, por lo tanto, en el caso de las hembras, el marsupio no recibe agua y las crías permanecen secas. En el caso de los machos, también disponen de la misma bolsa (aunque no hermética como la de la hembra), donde coloca sus genitales antes de nadar a fin de protegerlos.

Soricomorfos

Actualmente existen musarañas acuáticas y desmanes (parientes de los topos) que saben nadar perfectamente y que cuentan con membranas interdigitales.

Roedores

Los roedores son actualmente el grupo más numeroso de mamíferos con poco más de unas 2 100 especies.

Los roedores acuáticos como el castor, tienen los pies palmeados para nadar y a veces una cola adaptada también al medio acuático. Los castores por ejemplo tienen una cola plana.

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Rata almizclera (Ondatra zibethicus), otro roedor adaptado a la vida acuática que a veces convive con los castores.

Existe otro roedor llamado coipo (también se le llama nutria, pero no lo es en realidad) que vive en Sudamérica y que tiene adaptaciones acuáticas. Pesa 10 kg y tiene una cola larga y escamosa.

Quizás la adaptación más interesante que tiene es la posición de las mamas de las hembras, colocadas a lo largo de ambos lados, en el dorso, de manera que la hembra nada mientras sus crías se amamantan.

Carnívoros

Los carnívoros son otro gran grupo de mamíferos con muchas formas y tamaños. La gran mayoría sabe nadar, pero sólo algunos se han adaptado para ser grandes nadadores.

El mejor ejemplo, son los pinnípedos que comprenden las focas, morsas y otarios. Los ojos de estos 3 grupos están adaptados a la visión bajo el agua, pues tienen una membrana clara que los cubre y protege.

El pelaje es poco denso, pero tienen una capa adiposa bajo la piel, con funciones de aislamiento térmico, reserva energética y flotación.

Claramente, no son totalmente acuáticos. Tienen que salir a tierra firme para parir. Las morsas y focas carecen de pabellón auditivo, pero los otarios (leones, lobos y osos marinos) sí lo tienen, aunque de tamaño muy reducido.

También los pinnípedos cuentan con bigotes que sirven para navegar y sensores en sus mandíbulas para absorber sonidos debajo del agua y transmitirlos a la cóclea.

Origen de los pinnípedos

Los pinnípedos tienen un misterioso origen. Tenían un ancestro similar a una comadreja de hace 23 millones de años llamado Puijila (

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Otro candidato podría ser Potamotherium, perteneciente a la familia de los mustélidos, era más similar a Puijila que a los últimos pinnípedos, por lo tanto podría ser un ancestro.

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Leopardo marino o foca leopardo en el zoológico Taronga de Sydney, Australia.

Los osos polares actuales también tienen algunas adaptaciones: altos niveles de grasa en el cuerpo para navegar en aguas frías y fosas nasales capaces de cerrarse bajo el agua.

Artiodáctilos

Los artiodáctilos típicos son los rumiantes (ciervos, vacas, cabras u ovejas) y todos los miembros del grupo parecen ser terrestres.

Sin embargo, aparte de rumiantes también están los tilópodos (camellos y auquénidos) y los suinos (cerdos, pecaríes e hipopótamos).

Sin embargo, actualmente varios científicos creen que los hipopótamos están lejos de ser suinos. Podrían tener un ancestro en común, pero no pertenecen a ese grupo. Creen que estarían más emparentados con las ballenas. (Ver sección Cetáceos más a continuación).

Los hipopótamos saben nadar y amamantan a sus crías bajo el agua.

Sirenios

Los sirenios podrían considerarse el segundo grupo de mamíferos mejor adaptados a la vida acuática después de los cetáceos. Se parecen bastante a los pinnípedos (superficialmente), pero no están relacionados con ellos (guardan mayor parentesco con los elefante e hiracoideos). Lo que sucede es otro claro ejemplo de evolución convergente.

Los pinnípedos son carnívoros mientras que los sirenios son herbívoros.

Por si no sabes lo que es un sirenio aquí está una simple descripción: son mamíferos acuáticos de dieta herbívora que incluyen a los manatíes y a los dugongos.

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Antes que nada hablemos de su morfología y adaptaciones:

Los sirenios son animal de gran tamaño con cuerpo rechoncho y cilíndrico. Las especies actuales tienen una longitud de entre 2,5 y 4 m, a pesar de ser la especie más grande la vaca marina de Steller (Hydrodamalis gigas), actualmente extinta pero logrando medir 8 m de largo y pesar 10 ton (¡más que un elefante actual!).

La nariz se sitúa en la parte superior del morro. Tienen una cola en forma de media luna (en caso de los dugongos) o en forma de círculo o de pala (en el caso de los manatíes).

La piel es gruesa y arrugada y la epidermis es muy delgada. No es necesario que sea tan gruesa, ya que todas las especies actuales viven en regiones tropicales y templadas donde el frío no llega.

La vaca marina de Steller, en cambio, tenía la epidermis muy gruesa de hasta 7,5 de grosor porque vivía en lugares fríos, en aguas polares.

El pelo es muy escaso, solamente se encuentra en el morro y en algunas partes. Las crías sin embargo, tienen mucho más pelo que los adultos y ni que decir de los embriones.

Algo que tenemos que destacar es que los sirenios carecen absolutamente de patas posteriores. Sin embargo, sus antepasados si las tenían (ver la ilustración más abajo).

Los sirenios son totalmente acuáticos y nunca dejan el agua.

Evolución de los sirenios

Los manatíes conservan algo en sus extremidades modificadas en aletas, o al menos la mayoría de especies tienen una característica especial: uñas.

El ADN de los manatíes es similar al de los elefantes y esto con las uñas indican un antepasado común.

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Pezosiren, un sirenio ancestral con esqueleto similar a los actuales que vivió hace 50 millones de años.

Debió asemejarse quizás a un hipopótamo y llevar una vida anfibia como él.

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Prorastomus, sirenio de hace 40 millones de años encontrado en Jamaica.

Con el tiempo, las extremidades posteriores de los sirenios desaparecieron por completo, la cola se convirtió en un remo y las extremidades anteriores se modificaron en aletas con uñas. El pabellón auditivo de los ancestros desapareció y la mayor parte del pelo también.

Cetáceos

A los cetáceos los separamos de la sección de los mamíferos a pesar de serlo porque son los más adaptados a la vida acuática y tienen además, la evolución más interesante porque han sufrido bastantes y bastantes cambios en menos de 60 millones de años.

Adaptaciones

  • Cuerpo pisciforme.

  • Abertura nasal ubicada sobre la cabeza para que solamente saquen esa parte del cuerpo.

  • Pulmones fuertes con cámaras para almacenar el aire.

  • Un potente corazón.

  • Capacidad de permanecer sin respirar oxígeno del aire.

  • Extremidades modificadas en aletas.

Evolución de los cetáceos

Tradicionalmente se dice que los cetáceos evolucionaron a partir de los mesoniquios (Mesonychia), depredadores que aparecieron hace poco más de 60 millones de años.

Los científicos creyeron por mucho tiempo la teoría de que los mesoniquios eran los ancestros de las ballenas debido a los dientes similares que tenían.

No obstante, desde los 90 el análisis de ADN indica que las ballenas deben incluirse entre los artiodáctilos, aunque muchos científicos de hoy no estén de acuerdo mucho con eso y los incluyan a ambos grupos en un "supergrupo", en un superorden.

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Indohyus, un miembro de la familia Raoellidae, parece guardar parentesco con los cetáceos e hipopótamos. Apareció hace 48 millones de años, al parecer muy tarde porque los primeros cetáceos ya habían aparecido hace 53 millones de años. Es posible, pero no seguro, que Indohyus haya tenido parientes un poco más antiguos o que incluso él mismo haya sido más antiguo y haya aparecido hace más de 50 millones de años y ser el ancestro de los cetáceos. De todos modos, si no fue así pudo tener algún ancestro común con los primeros cetáceos, pertenecientes a la familia Pakicetidae.

Paquicétidos

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Pakicetus ("ballena de Pakistán") apareció hace 55 millones de años. Se considera el "abuelo" de las ballenas y el primer cetáceo.

Puede que los miembros de esta familia se parezcan más a perros que a ballenas, pero al comenzar a adentrarse en el agua les cambiaría la evolución.

Ambulocétidos

El siguiente grupo de cetáceos en aparecer fue la familia Ambulocetidae ("ballenas andantes"). Apareció hace 50 millones de años.

Superficialmente son representados semejantes a cocodrilos, pero eran de sangre caliente, tenían pelo y nadaban moviéndose arriba-abajo y no izquierda-derecha a diferencia de los cocodrilos y peces actuales.

Partes: 1, 2

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