Tetrápodos (Tetrapoda), características, origen y evolución

¿Quiénes son los tetrápodos?

Los tetrápodos son un grupo que está compuestos por los anfibios vivos, mamíferos, aves y reptiles actuales. Los Tetrapoda son un grupo monofilético, osea, sus representantes comparten un ancestro común.

Una sinapomorfía, es decir, una novedad evolutiva que comparten todos los integrantes de un grupo, en los tetrápodos, es la presencia de cuatro extremidades y este estado de carácter, es compartido con su ancestro común más reciente. A su vez, la presencia de cuatro extremidades determinó su nombre, tetra o cuatro y poda o pata, este proviene del latín. En la hipótesis filogenética más aceptada del grupo, los anfibios vivos son considerados como el taxón más basal, por presentar el menor número de cambios evolutivos en el cladograma, seguido de los mamíferos. En esta representación gráfica de la historia evolutiva de Tetrapoda, tanto las aves como los reptiles vivos, son los taxa más derivados del grupo en un contexto filogenético.

Origen del clado Tetrapoda

El origen de los tetrápodos constituye una de las historias evolutivas más exitosas de los animales, ya que permitió a los vertebrados colonizar los hábitats terrestres. La reconstrucción evolutiva de este grupo se fundamenta en el registro fósil de ancestros, relacionados filogenéticamente con los tetrápodos actuales.

Acanthostega fue claramente un tetrápodo, pero de hábitos acuáticos, ya que sus extremidades con dígitos no lograban soportar el peso corporal del animal. Ichthyostega por su parte, era un pez con extremidades que usaba para desplazarse en aguas poco profundas. Otro taxón, que ayuda a hipotetizar la historia evolutiva de los Tetrapoda, fue el depredador de aguas profundas Eusthenopteron, un taxón basal dentro de los tetrápodos, que presentaba aletas pectorales y un hocico alargado además de plano. Panderichthys data del devónico medio-tardío y presentaba una cabeza plana, un hocico alargado y los ojos estaban ubicados dorsalmente. El humero era aplanado para lograr soportar el peso y las aletas presentaban radios sin dígitos. Este depredador utilizaba sus aletas para desplazarse sobre aguas poco profundas.

Tiktaalik poseía aletas pélvicas con radios y arcos branquiales bien desarrollados que evidencia su vida en el agua, las aletas pélvicas y pectorales se disponían en pares y la aleta dorsal estaba ausente, su cuerpo era aplanado, con ojos elevados en posición dorsal; a su vez, presentaba un cuello móvil y un cráneo largo que facilitaban la captura de presas.

Evolución de los tetrápodos

En la última parte del Devónico tardío, concretamente en el Fameniano aparecieron los vertebrados con indiscutibles extremidades, es decir, los tetrápodos. En el Carbonífero, con su clima templado y húmedo característico, el grupo se diversificó considerablemente.

En la evolución de los Tetrapoda, los pulmones pudieron desarrollarse como órganos accesorios para la respiración en ambientes anaeróbicos o en aguas con pocas concentraciones de oxígeno. El paso de aletas a extremidades, se dio antes de la colonización del ambiente terrestre. Estas extremidades, surgieron para el movimiento lento en las profundidades e inicialmente no soportaban demasiado peso, tuvieron que sufrir grandes modificaciones como la presencia de articulaciones, para lograr desplazarse con un movimiento dirigido y poder caminar. Posteriormente, se desconectó la cintura pectoral y el cráneo, de esta manera, la cabeza se levantó y facilitó la dirección del movimiento. A su vez, en los Tetrapoda cada vez más terrestres, se desarrollaron músculos intervertebrales. La funcionalidad del cuello permitió la movilidad de la cabeza, facilitando la captura del alimento.

Ichthyostega presentaba un único oído especializado, ya que la audición y el oído medio se desarrollaron en los tetrápodos recientes. Por su parte, las estructuras del ojo y fosas nasales se modificaron para las condiciones aéreas. A su vez, la endotermia, es decir, la capacidad para regular la temperatura corporal del cuerpo, a partir de actividades metabólicas en independencia de la temperatura del ambiente, es una característica de los mamíferos y las aves dentro de los tetrápodos. Por su parte, los reptiles y anfibios requieren de la temperatura del ambiente para llevar a cabo sus demandas bioquímicas.

Éxito evolutivo

Este grupo de organismos es considerado un gran éxito evolutivo, ya que una vez conquistaron ambientes terrestres, se adaptaron a múltiples hábitats y explotaron una amplia gama de recursos. El éxito de este grupo, se correlaciona muy bien con la evolución y desarrollo de los artrópodos y las plantas. Con la evolución de estos grupos, los Tetrapoda presentaron recursos alimenticios y hábitats potencialmente explotables con los cuales asegurar su supervivencia y reproducción.

Importancia ecológica de los tetrápodos

La importancia ecológica de algunos representantes de este grupo radica en su provecho como dispersadores de semillas. También juegan un papel crucial en la red trófica, controlando los tamaños poblacionales de algunas especies. Tienen importancia como polinizadores y, a su vez, hacen parte del flujo de nutrientes como presas dentro de la red trófica. También, están involucrados en procesos de ciclaje de los nutrientes en el suelo.

Referencias

– Clack, J. A. (2012). Gaining ground: the origin and evolution of tetrapods. Indiana University Press.

– Laurin, M. (2002). Tetrapod phylogeny, amphibian origins, and the definition of the name Tetrapoda. Systematic Biology, 51(2), 364-369.

– Pough, F. H. (1980). The advantages of ectothermy for tetrapods. The American Naturalist, 115(1), 92-112.