Evolución de los vertebrados – Los primeros anfibios

En el último post sobre la evolución de los vertebrados indicamos los sucesos y cambios corporales que sufrieron las estructuras que poseían los peces para pasar al medio terrestre.

Recordemos que una de las principales adaptaciones fue la obtención de pulmones y patas andadoras, surgidas a partir de órganos y extremidades favorables en el medio acuático que han perdurado hasta nuestros días de una manera u otra en diferentes especies de este tipo de vertebrados.

Los primeros peces que salieron a medio terrestre datan de principios del Silúrico (hace 439 millones de años) que poseían un cuerpo hidrodinámico con una cabeza plana que facilitaba el poder arrastrase en agua; mientras que los primeros anfibios que se conocen datan del Devónico, hace 415 millones de años. Hay una diferencia de solo 24 millones de años, lo que es relativamente poco en tiempo geológico.

Los anfibios primitivos y los actuales

Actualmente los anfibios se dividen en tres tipos: anuros (ranas y sapos), urodelos (salamandras) y apodos (cecilias y otros anfibios sin patas, con forma serpenteante).

Los anfibios primitivos no se parecen mucho a los actuales, no solo porque eran de un tamaño mucho mayor sino por la forma y estructura ósea de su esqueleto. El de los anfibios primitivos, como en el caso de Acanthostega, destacaban por poseer todavía un opérculo (sistema óseo que poseen los peces para proteger las branquias) lo que sugiere que aun poseían branquias escondidas y un cráneo óseo muy pesado para moverse en tierra, mientras que los anfibios actuales han perdido por completo ese hueso, aunque podemos destacar que en el caso de las crías poseen unas branquias no protegidas y libres (sufren la metamorfosis para perder dichas branquias).

Una forma más evolucionada de anfibio es Ichthyostega, que ya perdió los huesos operculares pero todavía tenía cosas en común con los peces.

Otra diferencia es que las colas de los anfibios primitivos como Acanthostega, y en menor medida Ichthyostega, poseían huesos radiales como en la de los peces de los que desciende (recordemos, de extremidades de tipo monobasal dicotómica), cosa que no aparece en los anfibios actuales, aunque son semejantes en forma a la de los urodelos y crías antes de sufrir la metamorfosis.

Si nos fijamos, la forma externa entre las crías de la gran mayoría de anfibios es muy parecida a la de los primeros anfibios, aunque internamente no se asemejen tanto, lo que favorece el estudio entre ambos tipos.

Uno de los avances que permitió la vida en tierra no solo fue la mejora en el uso de las aletas en forma de patas andadoras, sino la posición de dichas extremidades con respecto al cuerpo.

En los peces las aletas se encuentran colocadas en perpendicular con respecto al cuerpo, lo que permite el movimiento hacia adelante y girar en el agua, pero dificulta la maniobrabilidad en tierra (aunque hay peces pulmonados actuales que pueden realizar este movimiento, como observamos en este link), y en el caso de los anfibios primitivos la posición de las extremidades es en Z con respecto al cuerpo, lo que permite un punto de apoyo y de empuje para la tierra, pero que aun necesitan realizar el movimiento en zig-zag (que lo heredan los reptiles casi en totalidad, existentes y la gran mayoría de los extintos).

En cuanto al modo de reproducción, no ha cambiado mucho ya que los primeros anfibios se reproducían como los actuales por huevos, eran ovíparos, aunque en los actuales ha habido adaptaciones en función de las zonas donde críen como puede ser el ovoviviparismo (los huevos permanecen en el interior de la madre para su protección), o ya cuando las crías han nacido se adhieren al cuerpo de alguno de los parentales o en el caso del grupo de ranas Rhinoderma los machos se tragan los huevos y los incuban en el estomago y cuando nacen y maduran un poco son liberados por la boca (dejamos el vídeo al final del párrafo para que podáis ver el proceso).

Estos huevos eran frágiles, sin cáscara, como los actuales, por lo que la reproducción era en el agua o sus cercanías. Esta práctica ha sido heredada por los anfibios actuales, muy especializados en cuanto al hábitat se trata.

En cuanto a la metamorfosis de las crías, se cree que es algo muy actual y muy especializado, debido a la radiación de anfibios actuales (recordemos los tres tipos: urodelos, anuros y apodos) por lo que los primeros anfibios pudo ser inexistente esta metamorfosis tan llamativa y única de este grupo de vertebrados.

Otra característica que favoreció a la aparición de los anfibios fue que el clima era más cálido y húmedo, cosa que aumentó en gran medida en el período posterior, el Carbonífero, debido a la aparición de bosques de coníferas con ejemplares que podían llegar o incluso superar los 40 metros de altura y de un aumento del nivel de las aguas en el mundo entero. Este aumento de la humedad permitió que los anfibios desarrollasen un tipo de respiración muy particular, la cutánea.

Esta respiración permitía, como su nombre indica, respirar a través  de la piel, por lo que su piel debía ser muy fina y estar permanentemente húmeda, ya que si no lo estaba el intercambio gaseoso no se produciría. Esto provoca que su vida con respecto al agua se independice pero en un nivel bajo, aunque en un futuro sería casi independiente.

Los períodos Silúrico y Devónico son muy cortos en tiempo geológico, entre ambos no llegan a sumar 40 millones de años, por lo que hubo una evolución posiblemente muy acelerada antes de llegar al Carbonífero, uno de los periodos más largos en los que aparecieron los reptiles y grandes coníferas que cubrían todo el mundo. Pero eso, queridos lectores, es otra historia.