Anatomía exagerada: ¿regulación térmica o selección sexual?

Recreación de Pteranodon longiceps en vuelo

No está clara cuál es la función o la razón de ser de las estructuras exageradas de un buen número de vertebrados fósiles. Tradicionalmente a esas estructuras se han atribuído, sobre todo, funciones de termorregulación. Sin embargo, esa noción contrasta con el hecho de que en los taxones existentes en la actualidad las grandes y aparatosas estructuras anatómicas han sido, muy probablemente, resultado de la selección sexual.

En la literatura especializada, a las crestas craneales de los pterosaurios, por ejemplo, se les han atribuído funciones u orígenes muy diversos. Han sido consideradas, alternativamente, órganos termorreguladores, timones aéreos, dispositivos auxiliares para la alimentación, zonas de inserción muscular, medios de identificación o reconocimiento, contrapesos del pico o resultado de un proceso de selección sexual. Hay algunos datos que apoyan la idea de que el pterosaurio Pteranodon longiceps, en concreto, pudo haber sido sexualmente dimórfico, en cuyo caso, la hipótesis de que la cresta podría haber sido resultado de selección sexual sería bastante verosímil.

Los pelicosaurios Dimetrodon y Edaphosaurus tenían grandes “velas” dorsales, a las que se ha solido atribuir también función termorreguladora. De la “vela” de Dimetrodon se ha propuesto que le servía para calentarse antes que sus presas y que también le permitía disipar el exceso de calor cuando fuese necesario. En Edaphosaurus se ha atribuído una función refrigeradora a la vela. En ningún caso ha tenido fuerza la idea de la selección sexual.

De un tiempo a esta parte se considera que cuando un rasgo anatómico está sometido a selección sexual, es frecuente que sus dimensiones no aumenten en proporción lineal directa del tamaño corporal, sino en una mayor medida, o como se dice en lenguaje técnico, que haya una relación alométrica (positiva) entre una variable y la otra. Esto quiere decir que cuanto mayor es un animal, el rasgo anatómico en cuestión tiene unas dimensiones proporcionalmente mayores. Esta idea se basa en la noción, lógica por otra parte, de que un animal que posee una estructura anatómica exagerada es porque es capaz de adquirir los recursos necesarios para producirla y mantenerla, y por lo tanto, que es un animl de alta calidad. Eso lo haría, como pareja reproductora, especialmente atractivo para el individuo del otro sexo, y por ello, ese mayor atractivo constituye un poderoso motor evolutivo, ya que los individuos con rasgos exagerados (y por ende atractivos) son los que tienen más posibilidades de procrear y, por lo tanto, los que más descendencia tienen. En eso consiste, precisamente, la selección sexual.

Recreación de Dimetrodon

Las relaciones geométricas entre las distintas dimensiones (de longitud, superficie, y masa) de los cuerpos obedecen a reglas bien conocidas. Por otro lado, partiendo de hipótesis bien fundamentadas (algunas verificadas experimentalmente) acerca de las relaciones de dependencia entre disipación de calor y masa, y entre calor corporal y masa, se puede estimar cómo debiera variar el tamaño de las estructuras anatómicas exageradas al variar las dimensiones lineales del cuerpo del animal, si tales estructuras cumplen o cumplían funciones de termorregulación. Por otro lado, se pueden analizar las relaciones de dependencia reales entre las dimensiones de tales estructuras y las dimensiones corporales en aquellas especies para las que se cuenta con suficiente material fósil. Y una vez se dispone de los dos análisis, el teórico, por un lado, y el práctico con material fósil por el otro, la comparación entre ambos puede indicar si las estructuras en cuestión cumplían esa función de regulación térmica o si su desarrollo obdeció a otras presiones selectivas. Por las razones dadas antes, en aquellos casos en que las dimensiones de las estructuras exageradas son mayores que lo que cabría deducir a partir de las reglas geométricas y de las funciones de disipación o captación de calor, es muy posible que su desarrollo haya sido la consecuencia de un proceso de selección sexual.

Realizado ese análisis, se ha comprobado que la cresta craneal de Pteranodon longiceps aumenta con el tamaño de los individuos en una medida desproporcionada, de manera que los individuos de gran tamaño tienen unas crestas muy superiores, en proporción, a los de menor tamaño. La dimensiones lineales de la cresta aumentan con las dimensiones lineales del animal de acuerdo con una función cuya potencia vale 7, cuando el valor teórico esperado para esa potencia era de 1 bajo casi todos los supestos relativos a las diferentes funciones consideradas (termorreguladora, inserción muscular, etc.) o de 1’5 bajo el supuesto de que la cresta actúe como timón de vuelo. Es importante diferenciar, no obstante, cuál ha sido la presión selectiva que ha dado lugar a un determinado rasgo, de la función o funciones que tal rasgo cumple en un momento en concreto. Esto es, es perfectamente posible que la presión selectiva que originó la cresta hubiese sido el atractivo sexual y que también cumpla funciones de termorregulación. De hecho, recientemente se ha publicado una investigación que pone de manifiesto que el pico del tucán, que también es una estructura exagerada y probablemente resultado de la selección sexual, cumple una importante función termorreguladora.

Recreación de Edaphosaurus

En los pelicosaurios estudiados la variación en las dimensiones de las estructuras exageradas, -las “velas”, en este caso-, no es tan intensa y, de hecho, aunque la potencia de la ecuación que relaciona unas dimensiones con otras es ligeramente superior a la que cabía esperar en el caso de que las velas hubiesen cumplido una función termorreguladora, otras consideraciones conducen a descartar esa función. Al parecer, la “vela” surge en animales demasiado pequeños como para necesitar ese tipo de estructuras con función termorreguladora, por lo que sólo cabe atribuirles una función de señalización sexual. Esto es, al menos, lo que sostienen los autores del trabajo de investigación en que se basa este artículo y cuya referencia se ofrece a continuación.

Joseph L. Tomkins, Natasha R. LeBas, Mark P. Witton, David M. Martill y Stuart Humphries (2010): “Positive Allometry and the Prehistory of Sexual Selection” The American Naturalist 176 (2): 141-148.

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