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La hipótesis de la arena y no de la hierba

La hipótesis de la arena, no de la hierba, es una hipótesis evolutiva que explica la evolución de los dientes de corona alta , en particular en los mamíferos del Nuevo Mundo. La hipótesis es que la ingestión de tierra arenosa es el principal impulsor del desarrollo de los dientes hipsodontes , no la composición rica en sílice de la hierba , como se pensaba anteriormente. [1]

Hipótesis tradicional de coevolución

Dado que la morfología del diente hipsodonte es adecuada para una dieta más abrasiva, se cree que la hipsodontia evolucionó simultáneamente con la expansión de los pastizales . Durante el Período Cretácico (hace 145-66 millones de años), las Grandes Llanuras estaban cubiertas por un mar interior poco profundo llamado la Vía Marítima Interior Occidental que comenzó a retroceder durante el Cretácico Superior hasta el Paleoceno (hace 65-55 millones de años), dejando atrás gruesos depósitos marinos y un terreno relativamente plano. Durante las épocas del Mioceno y el Plioceno (25 millones de años), el clima continental se volvió favorable a la evolución de los pastizales. Los biomas forestales existentes declinaron y los pastizales se extendieron mucho más. Los pastizales proporcionaron un nuevo nicho para los mamíferos, incluidos muchos ungulados que cambiaron de dietas de ramoneo a dietas de pastoreo. La hierba contiene fitolitos ricos en sílice (gránulos abrasivos), que desgastan el tejido dental más rápidamente. Así, la expansión de los pastizales estuvo vinculada al desarrollo de dientes de corona alta (hipsodontes) en los animales que pastaban. [2]

Hipótesis evolutiva moderna

Evidencia temprana

En 2006, Strömberg examinó la adquisición independiente de dientes de mejillas de corona alta (hipsodoncia) en varios linajes de ungulados (por ejemplo, camélidos , équidos , rinocerontes) desde el Mioceno temprano hasta medio de América del Norte, que se había vinculado clásicamente con la expansión de los pastizales. Mostró que los hábitats dominados por pastos C3 (pastos de estación fría) se establecieron en las Grandes Llanuras Centrales a principios del Arikareense tardío (hace ≥21,9 millones de años), al menos 4 millones de años antes del surgimiento de la hipsodoncia en Equidae . [3] En 2008, Mendoza y Palmqvist determinaron la importancia relativa del consumo de pasto y la búsqueda de alimento en hábitat abierto en el desarrollo de dientes hipsodontes utilizando un conjunto de datos de 134 especies de artiodáctilos y perisodáctilos . Los resultados sugirieron que los dientes de corona alta representan una adaptación para un entorno de alimentación particular, no una preferencia dietética. [4]

Morfología

Un estudio más reciente de los dientes de los mamíferos sugiere que es el hábitat abierto y arenoso y no la hierba en sí lo que está vinculado a los cambios en la dieta. [1] [4] [5] El análisis de los patrones de microdesgaste dental de los notoungulados hipsodontes de los lechos de Salla del Oligoceno Tardío de Bolivia mostró que los movimientos de corte están asociados con una dieta rica en plantas resistentes, no necesariamente hierbas. Por lo tanto, la relación entre los mamíferos de corona alta y la fuente de desgaste dental en el registro fósil puede no ser sencilla y la expansión de los pastizales en América del Sur, tradicionalmente vinculada con el desarrollo de la hipsodoncia notoungulada, se puso en duda. [5]

Discontinuidad temporal

Lo más importante es que la evidencia ha demostrado que el desarrollo de la hipsodoncia en los mamíferos del Cenozoico no está sincronizado con el florecimiento de los pastizales tanto en América del Norte como en América del Sur, donde los pastizales se extendieron 10 millones de años antes. [1] [5] Las observaciones de esta discontinuidad temporal entre la expansión de los pastizales y el desarrollo de la hipsodoncia en los mamíferos también están respaldadas por evidencia anterior de hipsodoncia en los dinosaurios. Por ejemplo, los hadrosaurios , un grupo de dinosaurios herbívoros , probablemente pastaban en vegetación baja y los patrones de microdesgaste muestran que su dieta contenía un material abrasivo, como arena o sílice. Los pastos habían evolucionado hacia el Cretácico Superior, pero no eran particularmente comunes, por lo que este estudio concluyó que el pasto probablemente no jugó un componente importante en la dieta del hadrosaurio. [6]

Ejemplos modernos de hipsodoncia

La hipsodontia se observa tanto en el registro fósil como en el mundo moderno. Es una característica de los grandes clados (équidos) así como de la especialización a nivel de subespecies. Por ejemplo, el rinoceronte de Sumatra y el rinoceronte de Java tienen dientes braquidontes y lofodontes, mientras que el rinoceronte indio tiene dentición hipsodonta. Un mamífero puede tener exclusivamente molares hipsodontes o tener una mezcla de denticiones. La dentición hipsodonta se caracteriza por: [7] [8]

Referencias

  1. ^ abc Jardine, Phillip E.; Janis, Christine M.; Sahney, Sarda; Benton, Michael J. (2012). "Arena, no hierba: patrones concordantes del origen temprano de la hipsodoncia en ungulados de las Grandes Llanuras y glires". Paleogeografía, Paleoclimatología, Paleoecología . 365–366: 1–10. Bibcode :2012PPP...365....1J. doi :10.1016/j.palaeo.2012.09.001.
  2. ^ Stirton, RA (1947). "Observaciones sobre las tasas evolutivas en la hipsodoncia". Evolución . 1 (1–2): 32–41. doi : 10.1111/j.1558-5646.1947.tb02711.x . S2CID  87532435.
  3. ^ Caroline AE Strömberg (2006). "Evolución de la hipsodoncia en équidos: probando una hipótesis de adaptación" (PDF) . Paleobiología . 32 (2): 236–258. doi :10.1666/0094-8373(2006)32[236:eohiet]2.0.co;2. S2CID  12338144.
  4. ^ ab Mendoza, M.; Palmqvist, P. (febrero de 2008). "Hipsodoncia en ungulados: ¿una adaptación para el consumo de pasto o para la búsqueda de alimento en hábitat abierto?" (PDF) . Journal of Zoology . 274 (2): 134–142. doi :10.1111/j.1469-7998.2007.00365.x.
  5. ^ abc Billet, Blondel y Muizon (2009), "Análisis del microdesgaste dental de notoungulados (Mammalia) de Salla (Oligoceno tardío, Bolivia) y discusión sobre su precoz hipsodoncia", Paleogeografía, Paleoclimatología, Paleoecología , 274 (1–2): 114–124, Bibcode :2009PPP...274..114B, doi :10.1016/j.palaeo.2009.01.004{{citation}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  6. ^ "Devorador de hadrosaurios: muele, muele y muele", Associated Press , 2009
  7. ^ Flynn, John J.; Wyss, André R.; Charrier, Reynaldo (mayo de 2007). "Los mamíferos desaparecidos de América del Sur". Scientific American . 296 (5): 68–75. Bibcode :2007SciAm.296e..68F. doi :10.1038/scientificamerican0507-68. PMID  17500416.
  8. ^ Kwan, Paul WL (2007). "Sistema digestivo I" (PDF) . Universidad de Tufts.