¿Los antiguos primates convivieron junto al T. rex? Nuevas evidencias respaldan la teoría

Los fósiles de los primates más antiguos que se conocen datan de justo después del evento de la extinción hace 66 millones de años, lo que sugiere que algunos antepasados de los primates vivieron incluso hace más tiempo.

Publicado 1 de abr. de 2021 15:05 GMT-3
purgatorius

Una representación realista de una de las primeras especies de primates descritas recientemente. Poco después de la extinción de los dinosaurios, los primeros primates arcaicos conocidos, incluida esta nueva especie, se diferenciaron rápidamente de su competencia al adoptar una dieta de frutas que se encuentran en los árboles.

Fotografía de Illustration by Andrey Atuchin

Poco después de que el impacto de un asteroide desencadenara un evento cataclísmico de extinción hace 66 millones de años, un grupo de mamíferos con propensión a trepar árboles y comer frutas comenzó a prosperar. Estos animales, los primeros parientes de los primates, darían lugar a un linaje que dio lugar a los primeros monos, incluidos los grandes simios como los gorilas, los chimpancés y, finalmente, los humanos.

Ahora, los científicos han descubierto fósiles del primate más antiguo conocido entre dientes inusuales guardados en un cajón de museo durante décadas. Algunos de estos dientes, descritos recientemente en la revista Royal Society Open Science, pertenecía a la nueva especie Purgatorius mckeeveri, un precursor diminuto de los primates modernos que vivieron hace 65,9 millones de años, solo 100.000 años después del evento de extinción al final del período Cretácico.

“Reconfigura nuestra visión de la evolución”, dice Gregory Wilson Mantilla, autor principal del estudio y profesor de biología en la Universidad de Washington que estudia los primeros mamíferos.

El descubrimiento también refuerza la teoría de que los antepasados de los primates vivieron junto a los dinosaurios y de alguna manera sobrevivieron al evento de extinción que acabó con las tres cuartas partes de la vida en la Tierra. Dos de los dientes del nuevo estudio pertenecían a una segunda especie previamente conocida, Purgatorius janisae , que también vivió hace 65,9 millones de años. Y si existieron dos especies de primates antiguos en este momento, algún animal desconocido debe haber venido antes.

"Lo fundamental de que haya dos especies es que hace retroceder el origen del grupo", dice Mary Silcox, paleontóloga de la Universidad de Toronto que no participó en el estudio. "Tienen que haber venido de alguna parte".

Pistas antiguas en los cajones de museos

En el año 2003, Wilson Mantilla estaba hurgando en las colecciones del Museo de Paleontología de la Universidad de California en Berkeley cuando sacó un conjunto de dientes antiguos de sus viales y los miró con un microscopio. Estos dientes, cortos con cúspides ligeramente redondeadas, no pertenecían a ninguno de los mamíferos que el entonces graduado investigaba para su disertación.

"Vaya", recuerda haber pensado, "deben ser algo que aún no hemos registrado, algo nuevo".

Se necesitaría más de una vida para estudiar todos los fósiles en el museo, donde las colecciones de fósiles se encuentran en filas de gabinetes cuyos cajones están llenos de docenas o incluso cientos de fósiles y fragmentos. En total, hay cientos de miles.

El desaparecido paleontólogo William Clemens, coautor del nuevo estudio, se le atribuye la excavación de 50.000 de esos especímenes, incluidos los dientes del Purgatorius descritos recientemente. Clemens fue un prolífico cazador de fósiles, especializado en la evolución de pequeños mamíferos, que comenzó a trabajar en la Formación Hell Creek del noreste de Montana en la década de 1970.

"Otros paleontólogos pasan uno o dos o cinco años en un área en particular, quitan la crema de la parte superior y se trasladan a un nuevo lugar", dice Wilson Mantilla, quien fue el último estudiante que estudió con Clemens antes de jubilarse en 2002. "Bill tenía un enfoque diferente".

El cariño de Clemens por la comunidad de Hell Creek puede haber sido parte de lo que lo mantuvo regresando durante décadas. Comenzaba cada visita de campo bebiendo té helado en las casas de los ganaderos propietarios de la tierra. Pero los fósiles en esta parte del mundo también fueron un atractivo irresistible: “las preguntas que podrían responderse en el área de Hell Creek”, dice Wilson Mantilla.

La Formación Hell Creek es fundamental para comprender qué es lo que mató a los dinosaurios no aviares y cómo evolucionó la vida después. Sus rocas conservan una línea de tiempo de la vida en la Tierra que se extiende desde los dos millones de años antes de la extinción masiva hasta aproximadamente un millón de años después, uno de los pocos lugares del mundo donde se pueden encontrar fósiles a ambos lados de ese límite.

Cuando surgió una teoría en el año 1980 de que el impacto de un asteroide fue responsable de la extinción de los dinosaurios , Clemens se mostró escéptico. Creyendo que los dinosaurios ya habían estado en declive, argumentó que valía la pena considerar cómo otros factores, como el aumento de la actividad volcánica y el cambio climático, podrían haber jugado un papel. Eso ayudó a preparar el escenario para un debate que continúa hasta el día de hoy.

Clemens esperaba descubrir lo que sucedió hace 66 millones de años al estudiar cómo el impacto del asteroide afectó a otros animales que vivían junto a los dinosaurios. "Así que construyó esta enorme biblioteca de fósiles para observar este punto de inflexión en la historia de los vertebrados y bióticos", dice Wilson Mantilla. Y dentro de esa biblioteca de fósiles, almacenó pistas críticas para desentrañar los orígenes evolutivos de nuestra propia especie.

Rastreando el linaje de los primates

Los científicos tienen dos escuelas de pensamiento cuando se trata de los orígenes de los primates. Algunos creen que el linaje comenzó hace unos 56 millones de años, cuando en el registro fósil aparecen animales que comparten características clave con los primates modernos. Otros argumentan que hay que mirar más atrás.

Este último campamento remonta el linaje de primates a plesiadapiforms, un grupo de mamíferos que comprende más de 140 especies antiguas que se destacan por tener dientes y esqueletos similares a los de los primates actuales, ideales para moler frutas y moverse entre las ramas de los árboles. Sin embargo, estos animales antiguos carecían de los ojos orientados hacia adelante y los cerebros grandes de los primates vivos, lo que llevó a un debate sobre si los plesiadapiformes eran verdaderos primates.

“Quiero intentar comprender el origen de los primates”, dice Stephen Chester, antropólogo biológico del Brooklyn College, City University of New York, y coautor del nuevo artículo. "Estoy menos interesado en estudiar algo que es absolutamente claramente un primate".

En 1965, un equipo de científicos descubrió los dientes fosilizados de lo que se convertiría en el género más antiguo del plesiadapiformes: Purgatorius . Esos dientes datan de hace 63 millones de años y los descubrimientos fósiles posteriores hicieron retroceder la existencia del género a hace 65 millones de años.

Sin embargo, los científicos han sospechado durante mucho tiempo que Purgatorius era incluso mayor. Los modelos evolutivos y los estudios genéticos de los primates modernos sugieren que los primeros parientes de los primates se originaron hace unos 81,5 millones de años, durante el período Cretácico, pero la escasez de evidencia fósil de esta época ha hecho imposible que los paleontólogos confirmen la teoría. 

Cuando Chester conoció a Clemens por primera vez en una conferencia de la Sociedad de Paleontología de Vertebrados en el año 2009, los dientes y los fragmentos de mandíbula eran la única evidencia que los científicos habían encontrado de Purgatorius . Al enterarse de que Chester estaba interesado en el género, Clemens lo invitó a buscar especímenes en la colección del museo.

“A veces, las personas en este campo mantienen cerca sus fósiles y no permiten que otras personas los estudien”, dice Chester. "Pero Bill fue todo lo contrario al abrir su colección a un joven investigador que estaba muy emocionado de colaborar con él".

En el año 2012, Chester se encontró mirando pequeños fragmentos de fósiles bajo un microscopio que identificó como huesos del tobillo pertenecientes al Purgatorius . Su estudio del 2015 con Clemens y otros dos colegas analizó la movilidad de la articulación y reveló que el animal probablemente podría moverse de manera efectiva a través de los árboles. Comenzó a enfocarse una imagen de los primeros antepasados de los primates.

"Ese fue uno de mis primeros momentos importantes con el Purgatorius ", dice Chester.

Prosperando en el mundo posterior a la extinción

Para el 2018, Wilson Mantilla se estaba castigando por sentarse en lo que sabía que era otro descubrimiento importante del Purgatorius. Aunque había solicitado la ayuda de Clemens para investigar los dientes fosilizados después de encontrarlos en el año 2003, la vida siguió interviniendo, en la forma de terminar su disertación, completar un postdoctorado y encontrar un trabajo.

"Me preocupaba que nos descubrieran", dice, "que alguien describiera algo más antiguo de lo que teníamos o encontrara dientes de la misma especie y los describiera".

Pero Wilson Mantilla finalmente estaba listo para desempolvar el manuscrito que había comenzado. Le pidió a Chester que colaborara en un análisis de los nuevos fósiles.

Usando una técnica llamada datación radiométrica para medir la presencia de compuestos con una tasa de desintegración conocida, los investigadores pudieron ubicar las muestras dentro de los primeros 100.000 años después del final del Cretácico hace 66 millones de años. Eso los convirtió en los fósiles de primates más antiguos que se conocen.

Después de estudiar detenidamente docenas de fragmentos variados de mandíbula del Purgatorius de Hell Creek, el equipo se sintió seguro de haber identificado una nueva especie además de los restos de la especie conocida Purgatorius janisae . Llamaron a la nueva especie Purgatorius mckeeveri , en honor a una familia de ganaderos de Montana que han permitido que Clemens y sus colegas trabajen en su tierra.

La existencia de dos especies de esta época sugiere que el linaje plesiadapiforms se remonta al Cretácico. Si ese es el caso, plantea preguntas sobre cómo nuestros antepasados sobrevivieron al evento de extinción masiva. Los investigadores comenzaron a investigar cómo estos primeros primates pudieron haber sido influenciados por un paisaje que incluía depredadores ápice como el Tyrannosaurus rex, herbívoros gigantes como los Triceratops y, significativamente, plantas con flores que se extendían y diversificaban rápidamente.

Los científicos han planteado durante mucho tiempo la hipótesis de que una de las características que distinguen a los primeros primates de otros mamíferos era la preferencia dietética por la fruta. En el nuevo estudio, los investigadores compararon la dieta de los primeros primates con la de otros animales que vivían junto a ellos.

"Si vamos a pensar en los primates que desempeñan un papel particular en su entorno, es necesario poner eso en el contexto de los otros animales con los que viven", dice Silcox. "Esta es una de las cosas que este documento hace mejor que nadie".

En lugar de tener dientes largos y puntiagudos para aplastar los exoesqueletos de insectos, como muchos pequeños mamíferos en ese momento, el Purgatorius tenía dientes relativamente cortos con cúspides más redondeadas, ideales para triturar frutas y otras materias vegetales. El estudio de Chester del 2015 también sugirió que estos primeros primates habrían podido alcanzar su alimento preferido en los árboles mientras evitaban a los depredadores en el suelo.

La fruta era relativamente pequeña durante este tiempo, dice Wilson Mantilla, del tamaño de las bayas y agrupada al final de las ramas de los árboles. En los años posteriores al evento de extinción, la fruta aumentó de tamaño y eso coincidió con una explosión de parientes del Purgatorius . Entre 328.000 y 847.000 años después del final del Cretácico, los plesiadapiformes se habían extendido y diversificado en lo que hoy es América del Norte, lo que representa aproximadamente el 25 por ciento de toda la fauna en el área de Hell Creek.

“Es una historia de coevolución, donde tienes plantas que están comenzando a anunciar frutos carnosos con semillas más grandes en su interior a los primates, lo que lo convierte en un buen bocadillo”, dice Chester. "Y luego los primates pueden dispersar esas semillas [a través de la defecación] a medida que se mueven por los árboles".

La vida en los árboles también puede haber estimulado la evolución de los primates con rasgos que están estrechamente relacionados con los monos modernos, como la capacidad de saltar y los ojos mirando hacia adelante que habrían ayudado a medir la distancia entre las ramas. "Eso parece ser una especie de segundo paso", dice Chester. “Primero, tienen que meterse en el árbol y poder explotar la fruta en las puntas de las ramas”.

Pero todavía falta un eslabón entre los plesiadapiformes y los primates que evolucionaron más tarde, animales desconocidos que podrían conectar estos dos grupos. "Con un poco de suerte encontraremos uno en mi vida", dice Chester. "O encontraremos el fósil que muestra que estamos completamente equivocados".

El primate original

Aún quedan muchos misterios de la evolución de los primates por desentrañar, incluido dónde se originó el linaje y cómo estos trepadores de árboles parecidos a las ardillas evolucionaron hasta convertirse en los grandes simios de la actualidad.

Es posible que algunas de esas respuestas estén próximas. Solo se han documentado unos cien fósiles del Purgatorius , pero los esfuerzos de Clemens en Hell Creek produjeron 1.500 dientes y fragmentos de mandíbula adicionales que aún no se han estudiado.

Armados con una subvención de la Fundación Leakey, Chester y Wilson Mantilla planean estudiar esos fósiles y seguir rastreando la colección de Berkeley en busca de otras partes del esqueleto del Purgatorius.

“Parece que estamos llenando los vacíos lentamente”, dice Chester. "Solo tenemos algunas piezas aquí o allá, fragmentos si se quiere, pero nos permite comenzar a construir una imagen más grande para comprender mejor nuestra historia evolutiva temprana como primates".

Sin embargo, han perdido a un colaborador importante en el esfuerzo. El 17 de noviembre de 2020, meses antes de la publicación de su estudio conjunto, Clemens murió de cáncer a los 88 años.

Pero Wilson Mantilla, que ahora trae a sus propios estudiantes a Hell Creek, dice que la investigación continúa con el legado de su mentor. "Sin su trabajo y su conocimiento, nada de esto hubiera sido posible".

"Fue un verdadero héroe", añade Chester. “No solo estaba increíblemente informado, era muy amable y dedicaba tiempo a los estudiantes. Bill no solo influyó en el campo en términos de sus propias contribuciones científicas, sino que también influyó en el campo en cuanto a la formación de todos estos asombrosos paleontólogos que todavía están activos en la actualidad".

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