Las heces y v¨®mitos de los dinosaurios muestran c¨®mo se apoderaron del mundo

Tras a?os acumul¨¢ndolos, un grupo de cient¨ªficos ha estudiado de cerca centenares de heces, v¨®mitos y restos estomacales de los tiempos en los que aparecieron los dinosaurios y dominaron el planeta. Su forma y su contenido, a veces insectos o peces a¨²n por digerir, les ha permitido responder a una pregunta clave para saber c¨®mo eran aquellos ecosistemas: qui¨¦n se come a qui¨¦n. La respuesta, que acaban de publicar en la revista Nature, puede explicar uno de los mayores misterios de la vida sobre este planeta: c¨®mo unos animales peque?os y escasos en origen, ascendieron hasta la c¨²spide, diversific¨¢ndose extraordinariamente en tama?os y formas, ocupando casi todos los nichos ecol¨®gicos, hasta el punto de que solo un asteroide pudo expulsarlos del trono tras millones de a?os de dominio.

Se sabe tanto del fin de los dinosaurios, como poco de sus inicios. Seg¨²n el registro f¨®sil, aparecieron hace unos 230 millones de a?os en la porci¨®n sur de Pangea, el supercontinente en el que entonces estaban agrupadas las masas terrestres. Los restos m¨¢s antiguos se han encontrado en lo que hoy son Argentina y Brasil. Hace una d¨¦cada se hall¨® otro, el Nyasasaurus parringtoni, en la actual Tanzania, a¨²n m¨¢s antiguo. Pero tanto el pa¨ªs africano como los dos americanos estaban entonces en la regi¨®n meridional de Pangea, as¨ª que no invalida la idea de que ven¨ªan del sur. Aquellos primeros saur¨®psidos eran peque?os, no m¨¢s grandes que un perro, y, como dej¨® escrito el paleont¨®logo de la Universidad de Br¨ªstol (Reino Unido), Michael Benton, fueron ¡°insignificantes¡± durante mucho tiempo, tanto en n¨²mero, como en dominio del espacio ecol¨®gico. Sin embargo, hace unos 200 millones de a?os, en los inicios del periodo Jur¨¢sico, ya representaban hasta el 90% de los animales del planeta. Hay muchas teor¨ªas sobre c¨®mo conquistaron la Tierra, pero casi todas apuntan a dos ideas: o contaban con una serie de innovaciones y adaptaciones que les hicieron superar al resto o un factor externo ¡ªcomo un cambio clim¨¢tico¡ª elimin¨® su competencia. El nuevo trabajo usa un enfoque original y novedoso para despejar dudas: el an¨¢lisis de las heces (coprolitos), los v¨®mitos (regurgitalitos) y restos estomacales (cololitos), que, agrupados, se conocen por el as¨¦ptico nombre de bromalitos (comida petrificada).

Hace a?os dos investigadores del Centro de Biolog¨ªa Evolutiva de la Universidad de Uppsala (Suecia), Martin Qvarnstr?m y Grzegorz Nied?wiedzki, realizaron un estudio piloto con heces fosilizadas. ¡°Nos dimos cuenta del enorme potencial de los coprolitos para reconstruir las redes alimentarias del pasado. El proyecto ha crecido y crecido, dando como resultado este modelo sobre el surgimiento de los dinosaurios¡±, cuenta Qvarnstr?m, primer autor del nuevo estudio, en un correo. ¡°El material de investigaci¨®n se recopil¨® durante 25 a?os; nos llev¨® muchos a?os reunirlo en una imagen coherente¡±, destaca Nied?wiedzki en una nota de la universidad sueca. Usando sofisticados sistemas de imagen como la microtomograf¨ªa sincrotr¨®n, pudieron no solo analizar, sino tambi¨¦n ver qu¨¦ hab¨ªa en los coprolitos. Han encontrado restos de distintos animales, de peces casi enteros o de artr¨®podos, como unos escarabajos, completos. Tambi¨¦n huesos con marcas de dentelladas o fragmentos de cr¨¢neos. No solo se fijaron en su contenido, tambi¨¦n les interesaba la forma de la caca.

¡°Debemos utilizar sus formas, tama?os y contenidos para entender qui¨¦n los produjo y qu¨¦ comieron sus productores¡±, explica Qvarnstr?m. ¡°Al hacerlo, podemos reconstruir la estructura de los ecosistemas del pasado, paso a paso, y finalmente reconstruir redes tr¨®ficas completas, ?un trabajo tedioso, pero fascinante!¡±, detalla. ¡°Las formas pueden decirnos algo sobre el animal que produjo las heces. Por ejemplo, los tiburones y muchos peces tienen un intestino en espiral y producen excrementos con forma de espiral¡±, completa.

Los investigadores han analizado m¨¢s de 500 bromalitos recuperados de la llamada cuenca polaca, regi¨®n de la zona nororiental de Pangea, en lo que hoy es Polonia. Desempolvados de cinco estratos diferentes del registro f¨®sil, les han permitido reconstruir las redes alimenticias en cinco momentos distintos, desde el Tri¨¢sico Medio (hace unos 230 millones de a?os) al inicio del Jur¨¢sico (hace unos 200 millones de a?os). Es en ese lapso de 30 millones de a?os en el que aparecen los dinosaurios y acabaron por dominar no solo la regi¨®n, sino todo el planeta.

En el primero de los estratos encontraron una gran diversidad de tipos de comida ingerida y hasta par¨¢sitos intestinales, pero destacan los restos de con¨ªferas. Del an¨¢lisis de las heces del segundo de los estadios, solo encontraron un posible dinosaurio que creen ser¨ªa del g¨¦nero silesaurus, considerado m¨¢s un precursor que un dinosaurio en s¨ª. Pero en los bromalitos del ¨²ltimo y m¨¢s reciente estrato, ya en el Jur¨¢sico, todo ha cambiado. La diversidad de contenidos es diferente, y las variedades son radicalmente distintas, abundando restos de c¨ªcadas (emparentadas con las palmeras), helechos y de especies emparentadas con el ginkgo, todas ellas indicadoras de que el clima y el entorno hab¨ªan cambiado. Adem¨¢s, encontraron coprolitos de gran tama?o y los de nuevos depredadores.

¡°Aparecen bromalitos m¨¢s grandes que contienen cosas nuevas, lo que respalda la idea de que los dinosaurios exploraron nuevos nichos y se adaptaron a condiciones ambientales cambiantes de una manera que los animales previamente especializados no pudieron¡±, sostiene Qvarnstr?m. Y desaparecen los restos de otros grupos de animales. Por ejemplo, el mayor y m¨¢s abundante herb¨ªvoro en la regi¨®n y en muchas otras partes del planeta eran el dicinodonte que, junto a los etosuarios, representan la inmensa mayor¨ªa de la biomasa herb¨ªvora. Su dieta era muy diferente de la de los primeros dinosaurios herb¨ªvoros, los sauropodomorfos, lo que no les ayud¨® a evitar su desaparici¨®n del registro f¨®sil en el ¨²ltimo estadio, siendo los m¨¢s abundantes en los primeros.

El modelo que proponen los autores en las conclusiones de su trabajo es muy elegante y convincente: tras la gran extinci¨®n masiva del P¨¦rmico al Tri¨¢sico (a¨²n mayor que la que se llevar¨ªa por delante a los dinosaurios), la vida tard¨® millones de a?os en recuperarse. Cuando lo hizo ya estaba ah¨ª un tipo de animal nuevo, primero peque?o y omn¨ªvoro. Al final del Tri¨¢sico, los herb¨ªvoros dominantes van cediendo el sitio a los dinosaurios tambi¨¦n herb¨ªvoros. Una serie de fluctuaciones clim¨¢ticas alteraron la flora y todo el entorno, lo que facilit¨® la diversificaci¨®n y crecimeinto en tama?o. En la parte final del proceso, la enorme disponibilidad de grandes consumidores primarios espol¨¦o el desarrollo de los secundarios, los carn¨ªvoros gigantes.

Pero, ?qu¨¦ pas¨®? ?Los dinosaurios llegaron con innovaciones, como un sistema respiratorio m¨¢s eficiente o su capacidad para cargar su peso sobre las patas traseras, que les daban ventaja? ?O, como sostienen otros, un factor externo elimin¨® a los competidores y les favoreci¨® a ellos? Las heces no tienen la respuesta. Pero, apoyados en otros elementos del registro f¨®sil, como los propios huesos de los animales, restos de flora y otros marcadores del ambiente de entonces, parece que todo apunta a que el clima, cambios en el clima, quiz¨¢ producidos por el vulcanismo provocado por los inicios del resquebrajamiento de Pangea, elimin¨® a la mayor parte de la competencia.

El investigador del Instituto de Geociencias de la Universidad Complutense y el CSIC, Jos¨¦ L¨®pez G¨®mez, recuerda que la extinci¨®n que marca la frontera entre el Tri¨¢sico y el Jur¨¢sico ¡°fue, muy posiblemente, clave para el desarrollo definitivo de los dinosaurios, ya que pudieron ocupar los espacios que otros dejaron¡±. Autor de un libro sobre la extinci¨®n masiva anterior (La vida al borde del abismo, editada por CSIC-Catarata), L¨®pez G¨®mez detalla su argumento: ¡°La extinci¨®n fue necesaria para su ascenso, porque se eliminaron competidores¡±. De estos reptiles solo sobrevivi¨® el cocodrilo. ¡°Pero ni este ni los mam¨ªferos, que tambi¨¦n hab¨ªan comenzado su andadura en el Tri¨¢sico Superior, pudieron responder como lo hicieron los dinosaurios a las alteraciones que se hab¨ªan producido en los ecosistemas tras la extinci¨®n del Tri¨¢sico al Jur¨¢sico¡±, completa el investigador, que no ha intervenido en el estudio de Nature.

El paleont¨®logo brit¨¢nico Michael Benton reconoce la innovaci¨®n que han supuesto los coprolitos para estudiar esta porci¨®n del pasado. Pero tambi¨¦n destaca los resultados que han obtenido al analizarlos. ¡°El estudio muestra la sutil interacci¨®n con el clima, principalmente ¨¢rido, y finalmente h¨²medo, y c¨®mo afect¨® principalmente a las plantas dominantes, lo que a su vez dio oportunidades para nuevos herb¨ªvoros en ciertos puntos¡±, dice Benton en un correo. Para ¨¦l, la secuencia sucedida en la cuenca polaca, respalda lo sucedido en otro momento en lo que hoy es Am¨¦rica del Sur: ¡°Las faunas iniciales de dinosaurios se expandieron sustancialmente, pero fue necesaria la extinci¨®n masiva de finales del Tri¨¢sico para poner en marcha los pasos finales del reemplazo: la desaparici¨®n de carn¨ªvoros no dinosaurios y la expansi¨®n de carn¨ªvoros dinosaurios m¨¢s grandes¡±.

Para Lawrence Tanner, director del Centro para el Estudio del Cambio Ambiental del Le Moyne College (Estados Unidos), el hallazgo clave es que ¡°los dinosaurios reemplazaron a los arcosaurios no dinosaurios en una serie de etapas, no todas a la vez¡±. Y a?ade: ¡°Hubo una p¨¦rdida importante de los otros grupos en la extinci¨®n del final del Tri¨¢sico final, pero tambi¨¦n hubo una gran rotaci¨®n desde el Noriense tard¨ªo hasta el Rhaetiense temprano [las dos edades finales del periodo Tri¨¢sico], y cambios m¨¢s graduales en etapas anteriores¡±. Pero Tanner tambi¨¦n plantea la mayor limitaci¨®n del trabajo: ¡°Los autores infieren que los cambios clim¨¢ticos y de vegetaci¨®n impulsaron etapas clave de la diversificaci¨®n de los dinosaurios en la cuenca polaca. Pero ?vemos las mismas transiciones evolutivas al mismo tiempo en otras cuencas?¡± Ser¨¢ la siguiente pregunta a responder.