Un estudio publicado en Nature Communications ha analizado la evolución de aves y mamíferos marinos, que hicieron la transición de la tierra al mar hace decenas de millones de años, y ha descubierto que estas transiciones han estado asociadas a un ritmo de vida más lento, ligado a la necesidad de desarrollar adaptaciones para sobrevivir en el mar. Paradójicamente, este ritmo vital lento y su baja fecundidad hacen que estos animales sean particularmente vulnerables al impacto humano, como la contaminación o los accidentes con embarcaciones.
En la naturaleza, crecer rápido y reproducirse pronto es la estrategia vital más común porque reduce el riesgo de morir sin dejar descendencia. Pero no todos los animales siguen esta estrategia. Las ballenas jorobadas, por ejemplo, no maduran hasta los 10 o 15 años, y tienen solo una cría cada pocos años. Comprender la evolución de estrategias vitales tan lentas sigue siendo uno de los grandes enigmas de la biología evolutiva.
Un nuevo estudio publicado recientemente en Nature Communications y liderado por el Instituto de Biología Evolutiva (IBE), un centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad Pompeu Fabra (UPF), y el CREAF, con participación de investigadores del CEAB-CSIC y la Universidad de Barcelona, concluye que, cuando los mamíferos y aves terrestres hicieron la transición del medio terrestre al marino, evolucionaron hacia estrategias vitales cada vez más lentas. Este ritmo más pausado se explicaría por el hecho de que vivir en el mar requiere una serie de adaptaciones que mejoran la supervivencia de los individuos y, por tanto, favorecen una vida más larga. La posibilidad de mantener una vida reproductiva prolongada permitiría sostener una fecundidad baja y un desarrollo más lento. “Nuestro estudio sugiere que la evolución de vidas lentas no es simplemente el resultado de aumentar el tamaño o reducir el riesgo de mortalidad, sino que también está relacionada con la colonización de nuevos entornos que, como el mar, conllevan grandes desafíos, como la dificultad de encontrar alimento en un espacio tan vasto. Estos desafíos favorecen adaptaciones que protegen a los individuos del riesgo de morir por factores externos”, comenta Daniel Sol, primer autor del artículo e investigador del IBE y del CREAF.
Examinar el presente para entender el pasado
Como las estrategias vitales no dejan huella en el registro fósil, los autores del estudio tuvieron que investigar los cambios evolutivos del pasado utilizando información filogenética y modelos evolutivos. El primer paso fue reconstruir las transiciones desde hábitats terrestres y de agua dulce hacia ambientes marinos, utilizando información filogenética de más del 90% de especies de aves y mamíferos que actualmente viven en la Tierra. Combinando esta información con modelos evolutivos, los científicos pudieron constatar que estas transiciones han ido acompañadas de ajustes adaptativos en la longevidad, fecundidad y tiempo de desarrollo, y que estos ajustes se relacionan con un aumento del tamaño corporal, una mayor eficiencia en el desplazamiento a largas distancias y un aumento en la encefalización —una medida de la capacidad cognitiva de la especie.
“Aunque entendemos bastante bien por qué algunos organismos viven rápido y mueren jóvenes, las razones detrás de las estrategias de vida más lentas son menos claras. Sabemos que los animales grandes tienen un metabolismo más bajo, lo que puede ralentizar el envejecimiento. También sabemos que una reducción del riesgo de mortalidad favorece vidas largas porque permite que la selección elimine genes perjudiciales y potencie la inversión en el mantenimiento del cuerpo. En cambio, el papel de las adaptaciones protectoras frente a nuevos retos ha recibido menos atención por parte de los científicos”, argumenta Sol.
Los retos de vivir en el mar
La vida en el mar no es fácil, especialmente para los animales cuyos antepasados vivían en tierra firme. Encontrar alimento es particularmente complicado: las presas se distribuyen en áreas muy extensas e imprevisibles, y algunas viven en profundidades poco accesibles. Las especies marinas han tenido que “inventar” nuevas formas de alimentarse, a menudo en entornos inhóspitos y extremos de los océanos más fríos del planeta. “Tomemos el albatros, por ejemplo. Su morfología le permite planear sin esfuerzo durante miles de kilómetros aprovechando las corrientes de viento, casi sin usar energía”, argumenta Daniel Sol, autor principal del artículo. “O pensemos en los delfines y las orcas: han desarrollado cerebros grandes y flexibles que les permiten cooperar y utilizar estrategias ingeniosas para capturar presas”, añade Sol. Estas innovaciones adaptativas requieren mucho tiempo para desarrollarse. Pero, una vez aparecen, proporcionan a los animales una ventaja de supervivencia que les permite vivir durante muchos años.
Peligros modernos para supervivientes antiguos
Los mismos rasgos que ayudaron a mamíferos y aves marinas a prosperar durante millones de años ahora pueden hacerlos más vulnerables. El ritmo de vida lento de estos animales hace que sus poblaciones sean muy vulnerables a amenazas que afectan a la supervivencia adulta —como colisiones con embarcaciones, contaminación acústica, capturas accidentales en redes o anzuelos, vertidos de petróleo y la caza comercial—, amenazas para las que han tenido poca oportunidad de adaptarse. Para empeorar las cosas, como también se reproducen a un ritmo lento y su tiempo de generación es largo, esto provoca que la recuperación poblacional sea lenta y que cualquier ajuste evolutivo —si es que es posible— tarde mucho tiempo en producirse. “La gran paradoja es que las mismas adaptaciones que permitieron el extraordinario éxito evolutivo de las aves y mamíferos marinos ahora pueden poner en riesgo esta diversidad”, concluye Sol.
