¿Cómo llegaron a tener alas los murciélagos?

En el Día de la Apreciación de los Murciélagos exploraremos el origen evolutivo de los quirópteros, los únicos mamíferos con alas.

 

Hoy, 17 de abril, es el Día de Apreciación de los Murciélagos. Estos fascinantes animales son los únicos mamíferos con la capacidad de volar . Lo hacen gracias a unas alas formadas por la extremidad anterior al completo, con cuatro dedos extraordinariamente elongados —uno de los dedos de la mano, el primero, queda libre—, y una membrana, llamada quiropatagio, que une el extremo de estos al flanco del cuerpo y a las tibias. Además, tiene una membrana secundaria, llamada uropatagio, que une las patas traseras a la cola en toda su longitud.

Hasta donde sabemos, solo cinco grupos de animales han evolucionado adquiriendo alas y la capacidad de volar con ellas: los insectos, los pterosaurios, dos grupos de dinosaurios, escansoriopterígidos y los eumaniraptores —entre los que se incluyen las aves— y los quirópteros o murciélagos. Y siempre que se ha intentado conocer el origen de las alas de cualquiera de estos grupos, ha habido dificultades.

Desde que Darwin y Wallace formularon la teoría de la evolución por selección natural, las aves fueron una gran incógnita. El descubrimiento de  Archaeopteryx, un fósil con rasgos de reptil y de ave, fue crucial para desentrañar el misterio.Pero con los murciélagos no hubo tanta suerte. Tal vez por su pequeño tamaño, o quizá por lo frágil y delicado de su esqueleto, o simplemente porque no vivía en zonas aptas para la fosilización, no hay restos fósiles de animales que puedan clasificarse como proto-murciélagos, es decir, mamíferos que tengan rasgos primitivos que, evolutivamente, pudieran desembocar en la anatomía de los murciélagos.

El registro fósil

Sabemos que el registro fósil es extraordinariamente incompleto, y que no podemos tomarlo como modelo exclusivo, sobre todo cuando hablamos de grupos que aún existen hoy. Los conocimientos que se obtienen del registro fósil deben completarse con otras herramientas como la genética. Pero en el caso de los murciélagos, la situación es extraordinaria. Hay una ausencia total de quirópteros o de animales que se aproximen a los quirópteros, y prácticamente de repente, en el Eoceno, encontramos Icaronycteris y Onychonycteris.

 

Fósil de ‘Icaronycteris index’, uno de los murciélagos más antiguos conocidos
Fósil de ‘Icaronycteris index’, uno de los murciélagos más antiguos conocidos (Gunnell et al., 2005)

Estas especies, de las que tenemos varios fósiles, son excepcionales. No solo observamos en ellas a los murciélagos más antiguos —unos 52 millones de años, Onychonycteris medio millón de años más antiguo que Icaronycteris— sino que son murciélagos plenamente funcionales.

Lo único que puede calificarse de primitivo en ellos son sus proporciones, sobre todo respecto a la longitud de las falanges que sujetan el quiropatagio —más cortas que las de los quirópteros actuales—. Sin embargo, entre ambos fósiles hay una diferencia. Icaronycteris, el más reciente de los dos, conserva todas las estructuras craneales que presentan los quirópteros actuales, por lo que se deduce que tenía la capacidad de ecolocalización —el radar sónico de los murciélagos— que Onyconycteris no la tenía, lo que indica que el vuelo fue anterior a la ecolocalización.

La morfología de estos murciélagos primitivos muestra una capacidad plena de vuelo mediante el aleteo. Toda la estructura muscular y esquelética que requiere el batir de alas ya la tenían. Lo que implica que la transición al vuelo tuvo que suceder antes.

¿Desde el suelo hacia arriba, o cayendo desde los árboles?

Tradicionalmente, cuando se habla de animales capaces de alzar el vuelo, surgen dos hipótesis posibles para explicar su origen. La que en inglés llaman ground-up, es decir, que desde el suelo hacia arriba, y la llamada tree-down, es decir, desde los árboles hacia abajo.

Ante la ausencia de información, ambas hipótesis resultan plausibles, las dos han tenido sus defensores. Por un lado, hay científicos que apoyan un origen terrestre; animales con manos palmeadas con las que ayudarse para impulsarse y capturar insectos, que evolutivamente haya llevado a un comportamiento en el que se den saltos cada vez más largos, sostenidos por unas alas rudimentarias, que finalmente llevase a un verdadero vuelo.

Otros científicos defienden un origen arbóreo, según el cual, las manos actuarían junto a un patagio cada vez más desarrollado, para planear de árbol a árbol, como las actuales ardillas voladoras, los colugos o los petauros. De hecho, es llamativa la presencia de estas membranas de piel en tres grupos evolutivamente separados: las ardillas voladoras son roedores como las ardillas comunes o las ratas; los colugos son dermópteros, más próximos a los primates; y los petauros son marsupiales como los canguros. Tres tipos de animales que tienen la misma estructura, pero que han evolucionado de forma independiente, por lo que es probable que haya sucedido más veces en el pasado, y los ancestros de los murciélagos tuvieran este tipo de estructura. Esto la convierte en la hipótesis más probable.

Algunos autores, durante los años 80 y 90 del siglo pasado, llegaron a proponer que dermópteros y murciélagos debían de pertenecer al mismo grupo filogenético, que llamaron Volitantia. Sin embargo, estudios mucho más recientes muestran que, en realidad, los animales más próximos en términos evolutivos a los quirópteros son, por extraño que parezca, los artiodáctilos —camellos, jabalíes, rumiantes…— y los perisodáctilos —caballos, tapires, rinocerontes…—. Y toda similitud con los colugos o con las ardillas voladoras se debe únicamente a la convergencia evolutiva.

Los ignotos proto-murciélagos

Es evidente que, aunque no haya fósiles, ese proceso evolutivo tuvo que suceder de alguna forma. Y dado que el registro fósil y su incompletitud no nos llegan a solucionar el dilema, sí podemos, al menos, hacer un ejercicio de predicción teórica para saber cómo serían aquellos mamíferos que, posteriormente, evolucionaron en murciélagos.

Foto de un colugo planeando,
Foto de un colugo planeando, con su patagio completamente extendido. Los ancestros de los murciélagos debieron de tener un aspecto similar

La convergencia evolutiva con otros mamíferos planeadores —ardillas voladoras, dermópteros…— nos pueden servir como analogía para inferir cómo habrían sido y dónde habrían vivido.

Probablemente eran pequeños mamíferos arborícolas, insectívoros y nocturnos. Los murciélagos primitivos lo son, y los más grandes aparecen después en el árbol evolutivo. Además, al carecer de la capacidad de vuelo activo real —hablamos de animales planeadores— probablemente se alimentarían de insectos de superficie, poco o nada voladores. Perseguir a un insecto volador requiere gran capacidad de maniobra que estos animales no tendrían, por lo que usarían el planeo únicamente para desplazarse de árbol a árbol. Es probable que fueran excelentes trepadores y reposarían, como los actuales dermópteros, colgados de las ramas empleando las cuatro extremidades.

REFERENCIAS:

Gunnell, G. F. et al. 2005. Fossil Evidence and the Origin of Bats. Journal of Mammalian Evolution, 12(1-2), 209-246. DOI: 10.1007/s10914-005-6945-2

Simmons, N. B. et al. 2008. Primitive Early Eocene bat from Wyoming and the evolution of flight and echolocation. Nature, 451(7180), 818-821. DOI: 10.1038/nature06549

 

 

Vary (Álvaro Bayón)

Vary (Álvaro Bayón)

Soy doctor en biología, especializado en especies invasoras. Intento divulgar sobre ciencia y naturaleza mientras lucho férreamente contra las pseudociencias y el pensamiento mágico. Cuando me queda tiempo, cazo pokémon y hago artesanía. Además, soy (un poco) adicto al twitter.

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