Las cosas buenas que suceden en el barrio que vivimos contribuyen a aumentar las chances de que tengamos más satisfacción u orgullo de pertenecer allí. Para cualquier persona entusiasta de los dinosaurios, saber que en lo que hoy es América del Sur, más concretamente en territorio de Argentina, hace entre 240 y 230 millones de años, en el lejano Triásico, los dinosauromorfos dieron lugar a los dinosaurios, es algo que causa regocijo. Si a eso sumamos que el argentino Patagotitan es el dinosaurio más grande de todos los tiempos conocido hasta ahora y su coterráneo Gigantosaurus el dinosaurio carnívoro más grande conocido por el momento, da gusto estar tan cerquita de la cuna de los dinos. Ahora, de corroborarse lo que postula una nueva investigación paleo-odontológica, el pecho se nos puede volver a inflar.
En este caso, además, el descubrimiento reportado nos pega aún más de cerca que el de los dinosaurios y su origen argentino. Y no se trata sólo porque los fósiles del animal estudiado aparecieron a pocos kilómetros de Porto Alegre, en el brasileño estado vecino de Rio Grande do Sul, lo que está más cerca que la Patagonia, sino porque además Brasilodon quadrangularis, el animal descrito en 2003 de unos 20 centímetros de largo que protagoniza el presente trabajo científico, podría ser un firme antepasado del linaje que llevaría a los mamíferos modernos. Si en Argentina los dinosauromorfos dieron lugar a los dinosaurios, el Brasilodon no sería el mamífero más antiguo del mundo -como erróneamente difundieron algunos medios-, sino que podría ser el mammaliaforme más antiguo que presenta un rasgo que luego distinguiría a los mamíferos: los dientes de leche (técnicamente deberíamos hablar de difiodoncia; ya hablaremos con más detalle de eso). Brasilodon entonces está más cerca en nuestro árbol genealógico que cualquier dinosaurio por argentino que sea.
De hecho, cuando los dinosaurios estaban iniciando su reinado, Brasilodon ya andaba por allí metiendo sus narices. Los restos de ese pequeño animal brasileño tienen una antigüedad estimada de unos 225 millones de años y por ello el trabajo resulta tan atractivo. Y polémico.
Titulado “Reemplazo de dientes difiodonte en Barsilodon, un eucydonte del Triásico tardío que desafía el tiempo del origen de los mamíferos”, el artículo recientemente publicado por Sérgio Cabreira, de la Asociación Brasileña del Sur de Paleontología, y sus colegas de otros centros de Brasil y de Reino Unido, no oculta su intención de alborotar el avispero de la paleontología. Veamos qué dice. Y qué no.
Un panorama tan peludo como complejo
“En este artículo presentamos nuevos datos anatómicos e histológicos sobre los cambios en el desarrollo de la dentición de Brasilodon quadrangularis que son relevantes para el debate sobre lo que define a un mamífero en el tiempo profundo”, comienza diciendo el trabajo de Cabreira y colegas. El asunto no es nuevo y está lejos de estar saldado.
Como bien apuntaba Timothy Rowe en un influyente trabajo de 1998 (“Definición, diagnosis y origen de Mammalia”), el término “mamífero” fue acuñado por Linneo en 1758, quien con sabiduría colocó en él no sólo a los mamíferos terrestres sino también a los cetáceos y a los murciélagos, los únicos mamíferos voladores. “Entre los organismos vivos no hay dificultad en decidir si un espécimen es o no un mamífero, y no tengo conocimiento de ningún caso de identidad errónea de un mamífero reciente en los últimos 200 años”, decía Rowe.
Pero la cosa no es tan sencilla cuando uno mira para atrás en el árbol de la vida. También señalaba que pese a que los fósiles de mamífero son abundantes, no había coincidencia entre qué caracteres de los huesos definían sin ambages si se estaba ante un mamífero o no cuando nos íbamos tan atrás en el tiempo como nos lleva Brasilodon. Rowe propuso una solución más acorde con la teoría de la evolución, desconocida en la época de Linneo: los mamíferos (Mammalia) son aquellos animales que derivaron del ancestro común de monotremas (mamíferos como los actuales ornitorrinco y equidna), marsupiales (como las actuales comadrejas y canguros) y placentarios (como canes, felinos, y nosotros los primates). A su vez, propuso llamar a los animales que antecedieron a los mamíferos propiamente dichos como mammaliaformes, que a su vez fueron antecedidos por los mammaliamorfos.
Justamente, dentro de los mamaliaformes se encuentran los cynodontos, cuyo nombre significa “diente de perro”. Algunos de ellos evolucionaron llevando a los mamíferos, pero otros hicieron un camino distinto. Brasilodon es un eucydonto (que significa “verdadero diente de perro”, un clado de los cynodontos que incluyó animales terrestres pequeños tanto carnívoros insectívoros como herbívoros y del que, en algún momento, se inició la rama de los mamíferos. ¿Se armaron lío? Bueno, el tema es un punto caliente de debate de los taxónomos, así que no se hagan problema. El artículo publicado justamente contribuye a cuestionar qué sabemos y qué no de todo esto.
El trabajo se centra en el estudio de los dientes. “Se han sugerido algunos caracteres dentales como buenos parámetros para discutir el origen del patrón metabólico típico de los mamíferos”, dicen en el artículo, y agregan que la “heterodoncia”, es decir, la presencia de dientes distintos como incisivos, caninos, premolares y molares, “la oclusión molar precisa” y “la difiodoncia”, es decir, la presencia de “dos generaciones en reemplazo dental”, son características que “se han asociado con un crecimiento rápido pero determinado del cráneo, endotermia e incluso lactancia y alimentación materna a través de las glándulas mamarias”. Para los autores, los dientes delatan el camino hacia los mamíferos.
Y el asunto de los dientes de leche que luego son reemplazados una única vez por otros permanentes, fenómeno que define a la difiodoncia, no está presente en los reptiles, animales que en el caso de cambiar dientes presentan polifiodoncia, es decir, varias reposiciones de sus piezas dentales. Por lo tanto, para los autores del trabajo, encontrar un animal mammaliaforme antiguo que ya presentaba dientes de leche sería como encontrar el hilo de una madeja que lleva a los mamíferos. Y eso fue lo que dicen haber encontrado.
Dientes buchones
En un trabajo previo de 2010, otros investigadores, mediante la técnica de microtomografía computada, habían comunicado que Brasilodon tendría polifiodoncia, es decir, que cambiaba como hacen los reptiles varias veces sus dientes, o al menos, más de una vez. Por ello y otras cosas, Brasilodon ni siquiera entraba en la categoría de los mammaliaformes, lo que lo alejaba sin duda de proponerlo como ancestro de los mamíferos actuales. Pero en ciencia la evidencia nunca es definitiva.
Cabreira y sus colegas reportan ahora el estudio meticuloso de tres mandíbulas inferiores con dientes de tres especímenes distintos de Brasilodon quadrangularis encontrados en Rio Grande do Sul, una centena de kilómetros al noroeste de Porto Alegre. Pese a que no se han encontrado esqueletos completos, los fósiles depositados en las colecciones de la Universidad Federal de Rio Grande do Sul y la Universidad Luterana de Brasil permitieron estimar que el animal tendría, desde la punta de la cabeza hasta la punta de la cola, unos 20 centímetros. Y en lugar de recurrir a la tomografía computada... Cabreira y sus camaradas recurrieron a la vieja e invasiva técnica del estudio histológico con cortes y pulido. ¿Qué encontraron?
Brasilitherium riograndensis, recreación de Smokeybjb.
“En Brasilodon, sólo cuatro premolares caducos primarios birradiculares se someten a reemplazo funcional”, reportan. Estos reemplazos, además, son “permanentes” y con “una corona más simple, el mismo patrón que se encuentra entre los euterios actuales, incluidos los humanos”. Pero hay más. Tras examinar el esmalte dental, también tienen algo para decir.
Partiendo de que “al igual que los pequeños mamíferos basales, Brasilodon habría tenido una etapa embrionaria hipóxica corta y una vida posnatal corta, fisiológicamente rica en oxígeno. Los diferentes niveles de gradiente de oxígeno durante las dos etapas de desarrollo distintas, a saber, intrauterina y extrauterina, conducen a diferencias histológicas”, vieron qué pasaba con los dientes de leche que encontraron y sus reemplazos permanentes. “En Brasilodon, los cinco poscaninos caducos que presentan esmaltes poco estructurados y opacos casi con seguridad se habrían desarrollado en un ambiente de tejido anóxico placentario”. En cambio, “los esmaltes translúcidos y complejos de los premolares sucesionales y molares primarios permanentes” les sugieren que esos dientes “se desarrollaron posnatalmente, período en el que sus yemas ecto-mesenquimatosas dentales estarían sometidas a altas tensiones tisulares de oxígeno”. La cosa les cerraba.
Por tanto, contrariando el trabajo previo, los investigadores confirman por varias líneas la difiodoncia de Brasilodon. Y entonces observan al pequeño animal del Triásico tardío bajo una nueva luz.
Dientes de leche
“Brasilodon exhibe una dentición caduca a permanente con caracteres que indican los cambios ontogenéticos en los sistemas cardiocirculatorios de embriones y neonatos”, comunican. “En mamíferos recientes, estos cambios se han relacionado con la lactancia y proporcionan niveles metabólicos y de almacenamiento de calcio que son esenciales para la biosíntesis del complejo esmalte translúcido”, agregan llevando agua para su molino.
Siguiendo con sus cavilaciones, afirman que “Brasilodon probablemente habría sido un pequeño animal insectívoro nocturno con altas tasas metabólicas y un sistema nervioso bien desarrollado”. También en base a literatura previa, comunican que “la mayoría de las características inherentes a la difiodoncia están epigenéticamente relacionadas con los diferentes patrones de desarrollo embrionario y neonatal del sistema cardiorrespiratorio y los patrones de concentraciones progresivas de oxígeno”, y que los probainognatos, grupo de animales en el que se encuentra Brasilodon, “debieron ser animales peludos y lactantes”.
De esta forma, dicen estar en desacuerdo con la idea de que “todos los cinodontes del Triásico representan un ancestro arquetípico de los mamíferos parecido a un reptil”. Los dientes de leche los llevan a pensar en una sinapomorfia con los mamíferos, es decir, una característica útil para construir la filogenia del grupo, ya que “ese carácter se puede observar en fósiles y no hay evidencia de que se haya desarrollado de forma independiente dos veces durante la evolución de los sinápsidos”.
“La evidencia dentoanatómica e histológica presentada aquí muestra de manera importante que Brasilodon es un animal difiodonte. Esto implica que probablemente compartiría con todos los demás animales difiodontes conocidos (como los mamíferos modernos) rasgos como la lactancia y el pelaje”, se animan a decir. “Una interpretación alternativa de nuestros resultados requeriría una hipótesis ad hoc, menos parsimoniosa, es decir, que no todos los animales difiodontes presentan esos rasgos”, dicen alertando a quienes los critiquen de que deberán esforzarse en demostrar que “la difiodoncia habría surgido de forma independiente dos veces durante la evolución de los eucinodontes para explicar la difiodoncia de Brasilodon sin los rasgos biológicos asociados”. Por si fuera poco, puntualizan que “tal hipótesis alternativa no está respaldada por ejemplos conocidos en la naturaleza”.
Entonces sí lanzan la artillería semántica: “Si Brasilodon puede o no ser llamado un ‘verdadero mamífero’ es parte de la discusión que queremos iluminar con este trabajo”. De todas formas, no sería la primera vez que algo que se pensaba que había surgido una única vez terminaría estando presente en forma convergente en varios organismos. Si la difiodoncia surgió varias veces, habrá que demostrarlo con evidencia. Por ahora, ellos sí pueden decir algo con total tranquilidad: “Brasilodon, siendo un animal triásico, es sin duda el animal difiodonto más antiguo conocido hasta ahora”.
¿Parecidos es lo mismo?
El hallazgo coloca entonces a Brasilodon quadrangularis en el camino que podría llevar hacia los mamíferos. Y, de hecho, en el trabajo señalan que “su dentición poscanina comparte con Mammalia” 16 rasgos “biológicamente significativos”, entre ellos: preomolares de leche “con grandes coronas multicúspides agrupadas hombro a hombro”; “esmalte caduco, aprismático, menos mineralizado y opaco”; “premolares pernamentes con esmalte traslúcido y protoprismático”; “heterodoncia extrema poscanina resultante de la sustitución de premolares caducos por premolares más simples”.
Cuando los dinosaurios surgieron en donde hoy es América de Sur, ¿fueron enseguida acompañados por los mamíferos? ¿Es entonces el Brasilodon el mamífero más antiguo, como titularon algunos medios? No, no por ahora y no si le hacemos caso a la definición de Rowe. ¿Lo reportado aquí nos deja mejor parados a los sudamericanos en la historia de los mamíferos? Ah, eso es distinto. Brasilodon tenía dientes de leche y habría compartido otros rasgos que por ahora sólo observamos en mamíferos. ¿Tendría Brasilodon un lugar de privilegio entre los mammaliaformes que luego darían origen a los mamíferos? Difícil saberlo.
Por lo pronto, abracemos lo que sí podemos decir: en el sur de Brasil, a poco menos de 1.000 kilómetros de casa, un equipo de investigadores encontró evidencia del animal más antiguo conocido que presenta dientes que se reemplazaban una sola vez. Brasil, a terra dos dentes de leite. Que les quiten lo bailado.
Artículo: “Diphyodont tooth replacement of Brasilodon. A Late Triassic eucynodont that challenges the time of origin of mammals”
Publicación: Journal of Anatomy (agosto de 2022)
Autores: Sérgio Cabreira, César Schultz, Lúcio da Silva, Luiz Puricelli, Cristiane Pakulski, Rodrigo do Rêgo, Marina Soares, Moya Smith y Martha Richter.