Explicación a los ojos de presa de un hipercarnívoro extinto

Un nuevo estudio investiga cómo un pariente marsupial carnívoro extinto con caninos hasta el cráneo podía cazar de manera efectiva a pesar de tener los ojos muy abiertos, como una vaca o un caballo.

Los cráneos de los carnívoros suelen tener cuencas oculares u órbitas orientadas hacia adelante, lo que ayuda a permitir la visión estereoscópica (3D), una adaptación útil para juzgar la posición de la presa antes de atacar. Científicos del Museo Americano de Historia Natural y el Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales, estudiaron si el "marsupial dientes de sable" Thylacosmilus atrox podía ver en 3D. Sus resultados se publican en la revista Communications Biology.

Conocido popularmente como el "diente de sable marsupial (o metaterio)" porque sus caninos superiores extraordinariamente grandes recuerdan a los dientes de sable placentarios más famosos que evolucionaron en América del Norte, Thylacosmilus vivió en América del Sur hasta su extinción hace unos 3 millones de años. Era miembro de Sparassodonta, un grupo de mamíferos altamente carnívoros emparentados con los marsupiales actuales. Aunque las especies de esparasodontes diferían considerablemente en tamaño, Thylacosmilus pudo haber pesado hasta 100 kilos, la gran mayoría se parecía a los carnívoros placentarios como los gatos y los perros por tener los ojos orientados hacia adelante y, presumiblemente, una visión tridimensional completa.

Por el contrario, las órbitas de Thylacosmilus, un supuesto hipercarnívoro, un animal con una dieta que se estima que consiste en al menos un 70 por ciento de carne, se colocaron como las de un ungulado, con órbitas que miran principalmente lateralmente. En esta situación, los campos visuales no se superponen lo suficiente como para que el cerebro los integre en 3D. ¿Por qué un hipercarnívoro desarrollaría una adaptación tan peculiar? Un equipo de investigadores de Argentina y Estados Unidos se dispuso a buscar una explicación.

"No se puede entender la organización craneal en Thylacosmilus sin confrontar primero a esos enormes caninos", dijo la autora principal Charlène Gaillard, estudiante de doctorado del Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (INAGLIA). "No solo eran grandes, sino que crecían constantemente, hasta tal punto que las raíces de los caninos continuaban sobre la parte superior de sus cráneos. Esto tuvo consecuencias, una de las cuales fue que no había espacio disponible para las órbitas en el posición habitual de los carnívoros en la parte frontal de la cara".

Gaillard utilizó tomografías computarizadas y reconstrucciones virtuales en 3D para evaluar la organización orbital en varios mamíferos fósiles y modernos. Pudo determinar cómo se habría comparado el sistema visual de Thylacosmilus con el de otros carnívoros u otros mamíferos en general. Aunque la convergencia orbital baja ocurre en algunos carnívoros modernos, Thylacosmilus fue extremo en este sentido: tenía un valor de convergencia orbital tan bajo como 35 grados, en comparación con el de un depredador típico, como un gato, en torno a los 65 grados.

Sin embargo, una buena visión estereoscópica también se basa en el grado de frontalización, que es una medida de cómo se sitúan los globos oculares dentro de las órbitas. "Thylacosmilus pudo compensar el hecho de tener los ojos a un lado de la cabeza sacando un poco sus órbitas y orientándolas casi verticalmente, para aumentar la superposición del campo visual tanto como fuera posible", dijo la coautora Analia M. Forasiepi, también en INAGLIA e investigadora del CONICET, la agencia argentina de ciencia e investigación. "Aunque sus órbitas no estaban posicionadas favorablemente para la visión 3D, podría lograr alrededor del 70 por ciento de la superposición del campo visual, evidentemente, lo suficiente como para convertirlo en un depredador activo exitoso".

"La compensación parece ser la clave para comprender cómo se armó el cráneo de Thylacosmilus", dijo el coautor del estudio Ross D. E. MacPhee, curador principal del Museo Americano de Historia Natural. "En efecto, el patrón de crecimiento de los caninos durante el desarrollo craneal temprano habría desplazado las órbitas lejos del frente de la cara, produciendo el resultado que vemos en los cráneos adultos. La extraña orientación de las órbitas en Thylacosmilus en realidad representa un compromiso morfológico entre la función principal del cráneo, que es sostener y proteger el cerebro y los órganos de los sentidos, y una función colateral exclusiva de esta especie, que era proporcionar suficiente espacio para el desarrollo de los enormes caninos".

El desplazamiento lateral de las órbitas no fue la única modificación craneal que desarrolló Thylacosmilus para acomodar sus caninos mientras conservaba otras funciones. Colocar los ojos en el costado del cráneo los acerca a los músculos masticadores temporales, lo que podría provocar una deformación al comer. Para controlar esto, algunos mamíferos, incluidos los primates, han desarrollado una estructura ósea que cierra las cuencas de los ojos por un lado. Thylacosmilus hizo lo mismo, otro ejemplo de convergencia entre especies no relacionadas.

Esto deja una pregunta final: ¿Qué propósito habría tenido el desarrollo de dientes enormes y en constante crecimiento que requerían la reingeniería de todo el cráneo?

"Podría haber facilitado la depredación de alguna manera desconocida", dijo Gaillard, "pero, si es así, ¿por qué ningún otro esparasodonte, o cualquier otro mamífero carnívoro, no desarrolló la misma adaptación de manera convergente? Los caninos de Thylacosmilus no se desgastaron, como los incisivos de los roedores. En cambio, parece que continuaron creciendo en la raíz, y finalmente se extendieron casi hasta la parte posterior del cráneo".