¿Cómo evolucionaron las ballenas?

Desde que Charles Darwin y Alfred Russell Wallace formularan, en 1858, su teoría de la evolución por selección natural, uno de los aspectos más discutidos ha sido el origen de los cetáceos. Su altísimo nivel de adaptación al medio acuático hace que los análisis mediante anatomía comparada sean verdaderamente complicados.

Charles Darwin sobre la evolución de las ballenas

Las primeras hipótesis sobre la evolución de las ballenas fueron proporcionadas por el mismo Darwin, quien especuló en El origen de las especies cómo la selección natural podía dar lugar a una criatura semejante a una ballena, a partir de un animal como, por ejemplo, un oso.

En Norteamérica, el oso negro fue visto por Hearne nadando durante horas con la boca abierta, atrapando así, como una ballena, insectos en el agua. Incluso en un caso tan extremo como este, si el suministro de insectos fuese constante y no existiesen competidores mejor adaptados en la región, no encuentro ninguna dificultad en que una raza de osos se haga, por selección natural, más y más acuático en su estructura y hábitos, con bocas más y más grandes, hasta que se produzca una criatura tan monstruosa como una ballena.

Darwin fue fuertemente criticado por este párrafo, y muchos asumieron incorrectamente que el naturalista colocaba a los osos como los ancestros de las ballenas. Para contrarrestar esta tendencia, en su sexta edición del libro, en 1876, decidió tratar sobre un fósil al que no se le había prestado la suficiente atención: Basilosaurus.

Discusiones científicas de anatomía comparada

Para reforzar sus argumentos contó con la ayuda de Thomas Henry Huxley, probablemente, uno de los biólogos más brillantes de su tiempo. El apodado como bulldog de Darwin no tenía muchas dudas: Basilosaurus representaba el tipo de animal que vinculaba las ballenas con sus ancestros terrestres —una de las predicciones del biólogo, que después serían confirmadas—.

Pero las pistas que daba Basilosaurus eran confusas. Se trataba de un animal claramente carnívoro, y su morfología invitaba a pensar que las ballenas procedían de algún tipo de carnívoro terrestre. Si esa hipótesis era cierta, debían estar emparentadas, efectivamente, con los osos, o quizá con las focas. Sin embargo, otros expertos, como el anatomista William H. Flower, presentaba a los castores y a las nutrias como mejores candidatos, por su forma de propulsión.

Cuando los osos o las focas nadan se propulsan con las patas traseras, pero Basilosaurus y las ballenas modernas lo hacen con la cola.

Fue el mismo Flower quien, tiempo después, pensó en otros candidatos para ser los ‘primos evolutivos’ de los cetáceos: los ungulados. Por raro que parezca, el cráneo de Basilosaurus tenía más similitudes con los cráneos de los antiguos ungulados similares a cerdos, que con los osos o las focas.

Para resolver el rompecabezas era necesario hallar fósiles de animales en fase anfibia; es decir, mamíferos ancestros de las ballenas, que ya empezaban a entrar en el agua, pero que aún hacían vida terrestre.

Pakicetus, el fósil intermedio

Hubo que esperar hasta 1981, cuando en Pakistán, los paleontólogos Phillip Gingerich y Donald Russell describieron un fósil que resolvería el puzzle. Se denominó  Pakicetus, vivió hace unos 53 millones de años, y es el tipo de fósil intermedio que se necesitaba. Aunque al inicio fue malinterpretado.

Pakicetus era un animal claramente terrestre, de un tamaño y aspecto semejantes a un lobo, pero con un rasgo particular que solo tienen los cetáceos: tienen en el cráneo, la parte interna del bulbo auditivo muy grueso, denso y muy mineralizado, un rasgo que no comparten con ningún otro mamífero. Pakicetus era, por tanto, un cetáceo terrestre.

Desde el descubrimiento de Pakicetus, otros muchos fósiles han engrosado la lista de formas intermedias entre el mamífero totalmente terrestre y los cetáceos totalmente adaptados a la vida acuática: Rhodocetus, Maiacetus, Ambulocetus…

El cráneo de estos animales parecía relacionar a los cetáceos con un grupo de mamíferos prehistóricos llamados mesoníquios, que se consideraban asociados con los carnívoros. El problema parecía resuelto, hasta que se comenzaron a realizar filogenias basadas en la genética.

La genética, corrigiendo el puzzle

Cuando la genética entró en el campo de juego, dio unos resultados tan extraños, que no parecían encajar con lo que mostraban los fósiles. Los cetáceos parecían localizarse, no solo cerca de los artiodáctilos, sino dentro de ellos; un grupo que incluye a los ciervos, los cerdos o las jirafas. Los hipopótamos y los cetáceos formaban un grupo propio, y que tenían entre ellos más en común de lo que tenían los hipopótamos con los ciervos o con los cerdos.

Ese nuevo esquema, que descartaba a los carnívoros como animales ancestrales del grupo de los cetáceos, no parecía cuadrar con los descubrimientos fósiles. Pero cuando se fueron descubriendo más fósiles de cetáceos primitivos, y especialmente cuando se encontraron los huesos de las patas, se pudo comprobar que había un hueso clave que encajaba con la explicación genética. Se trata del astrágalo, un hueso del tobillo que en los artiodáctilos tiene una forma característica de doble polea. Este hueso también estaba presente, con el mismo aspecto, en las ballenas primitivas.

El problema quedaba resuelto. Y tal y como sabemos ahora, los cetáceos son artiodáctilos, descienden de un grupo que adquirieron hábitos anfibios, que se escindió del linaje de los hipopótamos, y que ellos son sus parientes evolutivos vivos más cercanos.

Referencias:

Flower, W. H. et al. 1866. Recent Memoirs on the Cetacea. Ray Society. 

Gingerich, P. et al. 1981. Pakicetus inachus, A New Archaeocete (Mammalia, Cetacea) from the Early-Middle Eocene Kuldana Formation of Kohat (Pakistan). Contributions from the Museum of Paleontology, 25.

Spaulding, M. et al. 2009. Relationships of Cetacea (Artiodactyla) Among Mammals: Increased Taxon Sampling Alters Interpretations of Key Fossils and Character Evolution. PLoS ONE, 4(9), e7062. DOI: 10.1371/journal.pone.0007062

Thewissen, J. G. M. et al. 2001. Skeletons of terrestrial cetaceans and the relationship of whales to artiodactyls. Nature, 413(6853), 277-281. DOI: 10.1038/35095005

Ursing, B. M. et al. 1998. Analyses of mitochondrial genomes strongly support a hippopotamus-whale clade. Proceedings of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences, 265(1412), 2251-2255. DOI: 10.1098/rspb.1998.0567