Un equipo de investigación del Institut Cavanilles de Biodiversitat i Biologia Evolutiva (ICBiBe) de la Universitat de València ha desvelado un aspecto fundamental sobre cómo los vertebrados primitivos optimizaron su desplazamiento en el agua. Este estudio, publicado en la revista Paleobiology, emplea técnicas avanzadas de paleontología virtual y simulación de dinámica de fluidos para analizar las adaptaciones hidrodinámicas de estos antiguos seres.
Hace más de 400 millones de años, algunos vertebrados desarrollaron estructuras que recuerdan a las alas de un avión, permitiéndoles moverse con mayor eficacia por los océanos. Los protagonistas de este descubrimiento son los ostracodermos, peces acorazados sin mandíbula que habitaron durante la era paleozoica. Tradicionalmente considerados torpes debido a sus pesados caparazones óseos, este estudio desafía esa percepción al demostrar que estas estructuras funcionaban como estabilizadores hidrodinámicos.
Innovaciones en el diseño natural
Los hallazgos indican que muchas especies de ostracodermos poseían prolongaciones laterales y dorsales en sus escudos, similares a las alas en aeronaves, que generaban sustentación y reducían la resistencia al avance. Esta combinación no solo facilitaba un desplazamiento más eficiente, sino que también proporcionaba estabilidad durante giros y cambios de dirección, revelando así una relación directa entre los principios de la mecánica de fluidos y la evolución de estos animales.
“Nuestro trabajo demuestra que la evolución de estos peces primitivos no fue simplemente una carrera hacia formas más activas y rápidas, sino que existió una gran diversidad de estrategias locomotoras”, afirma Humberto Ferrón, investigador del ICBiBe y coautor del estudio. Según él, muchos ostracodermos probablemente nadaban eficientemente en mar abierto, utilizando sus estructuras óseas para estabilizarse.
Diversificación funcional en los primeros vertebrados
El análisis comparativo realizado por el equipo abarca más de 60 modelos tridimensionales de ostracodermos, revelando que diferentes grupos evolucionaron hacia estructuras similares mediante un proceso conocido como convergencia evolutiva. Algunas especies desarrollaron prolongaciones frontales para reducir la resistencia al avance, mientras otras optaron por expansiones laterales que mejoraban la sustentación y estabilidad.
Vicente Sánchez-Sánchez, primer autor del estudio, señala: “Cuando analizamos los datos, nos dimos cuenta de que la evolución de estos peces primitivos era mucho más compleja de lo que se pensaba”. La investigación sugiere que estos organismos no eran simples; su biomecánica presenta soluciones hidrodinámicas aún relevantes en muchos animales acuáticos actuales.
Las simulaciones indican además que los ostracodermos con grandes prolongaciones mantenían mayor estabilidad en el agua profunda, mientras aquellos con cuerpos compactos eran más maniobrables en entornos costeros. El artículo concluye destacando que la evolución no siguió una única dirección; hubo una diversificación significativa en cómo interactuaron con su entorno.
Óscar Sanisidro, coautor del trabajo, agrega: “No solo evolucionaron hacia formas más rápidas y activas; se diversificaron en su manera de actuar con el entorno”. Este estudio transforma nuestra comprensión sobre la evolución inicial de los vertebrados y muestra cómo la naturaleza experimentó con principios hidrodinámicos mucho antes del desarrollo humano en el diseño eficiente para el movimiento acuático.
El equipo detrás del estudio pertenece al grupo MacroFun, liderado por Humberto Ferrón, especializado en transiciones evolutivas mediante herramientas avanzadas en biomecánica y ecología. Además del grupo valenciano, colaboraron investigadores de la Universidad de Alcalá y la University of Bristol (Inglaterra).
Referencia:
Functional aspects of the headshield processes in ostracoderms. Vicente Sánchez-Sánchez, Oscar Sanisidro, Humberto G. Ferrón. Paleobiology.
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