El giro inesperado de los cachalotes

 Introducción

Los sistemáticos tradicionalmente han subdivido a los cetáceos en dos grupos monofileticos distintos: los odontocetos (cetáceos detandos con ecolocalización) y los misticetos (ballenas con barbas filtradoras), pero aquí hay una trampa. Dado que los cetáceos actuales (Physester macrocephalus y Kogia breviceps) tienen dientes y ecolocalizan, cabría esperar que  estén claramente dentro del grupo de los odontocenos. Pero siempre hay un pero.

Aquí los dos animales anteriormente mencionados: a la izquierda, el cachalote (Physester macrocephalus) y a la derecha, el cachalote pigmeo (Kogia breviceps). La imagen del cachalote ha sido extraída de aquí y la del cachalote pigmeo pertenece a Robert Pitman.

Entre dientes, ecos y espiráculos

Sorprendentemente, los cachalotes parecen estar más emparentados filogenéticamente con los misticetos que con otros odontocetos. Entonces, ante esto, parecían ser un grupo parafilético y no monofilético. Solo por este pequeño y simple ajuste filogenético, ha hecho que se haya tenido que reinterpretar la historia evolutiva de varias características morfológicas y conductuales clave en los cetáceos (Hasegawa et al., 1997)

Con respecto a las adaptaciones alimenticias, la nueva disposición filogenética sugiere que la presencia de dientes fue la condición ancestral de los cetáceos (siendo una simplesiomorfa, y por tanto, un rasgo que nos aporta muy poca información para concluir que los cetáceos dentados son monofiléticos), y que la alimentación mediante barbas fue un carácter derivado compartido (una sinapomorfia) que identifica correctamente al clado de los misticetos 

Una fotografía donde se puede apreciar las barbas de un misticeto. Imagen extraída de aquí.

Esta hipótesis también podrías resultar plausible a partir de otras evidencia. Porque, pese a que las ballenas adultas carecen de dientes y en su lugar usan barbas (una estructura similar a un peine, que crecen desde el paladar). para filtrar grandes volúmenes de agua oceánica en busca de plancton, sus embriones desarrollan dientes rudimentarios durante las primeras fases de su desarrollo, lo cual sugiere una pérdida incompleta de la condición ancestral. Además, varios cetáceos pertenecientes al grupo no formal de los archeocetos, del que descienden todo los cetáceos actuales presentaban dientes

Por lo que, en base a esta inferencia, la idea de que la evolución de la alimentación por filtración en un ancestro común de los misticetos fue una innovación clave que permitió a los cetáceos explotar una nueva fuente de alimento nueva y abundante. Esto, a su vez permitió la evolución de animales tan sorprendentemente grandes, como es el caso de la ballena azul (Balaenoptera musculatus).

Ballena azul (Balaenoptera musculatus). Imagen extraída de aquí.

Por otra parte, los espiráculos son otra característica anatómica que ha sido reinterpretada bajo este nuevo escenario filogenético. Todas las ballenas con barbas actuales tienen dos espiráculos, mientras que todas las ballenas dentadas (incluidos los cachalotes) tienen solo uno. En este caso, la condición ancestral obvia para los cetáceos es tener dos narinas externas, como en otros grupos de mamíferos (incluido los ungulados terrestres de los que surgieron los cetáceos). A simple vista, el estado derivado de una sola narina podría parecer una fuerte evidencia de que los cachalotes pertenecen al clado de los odontocetos, pero el espiráculo del cachalote conduce inmediatamente a dos pasajes nasales internos, de modo que el diseño respiratorio completo se asemeja más al de los misticetos que al de los odontocetos.

Finalmente, la ecolocalización activa se considera una característica de todos los cetáceos dentados (incluidos los cachalotes), pero que supuestamente nunca evolucionó en las ballenas con barbas. Según Milinkovitch (1995), la ecolocalización podría haber sido la condición ancestral de las ballenas y delfines, lo que significa que su presencia compartida en los cachalotes y otros cetáceos dentados reflejaría una simplesiomorfia, y no necesariamente indicaría que estos forman un grupo monofilético, siendo esta idea plausible por dos razones:

La primera, la descripción del melón acústico, representa un órgano vestigial en los misticetos, lo que sugiere que estuvo presente en su ancestro común. Y segundo, desde un punto de vista evolutivo general, normalmente es mucho más "fácil" perder una adaptación compleja que desarrollarla, por lo que la pérdida de la capacidad de ecolocalización y de las estructuras anatómicas asociadas en los misticetos no resulta tan descabellada, especialmente si tenemos en cuenta su estilo de alimentación basado en la filtración de plancton y no en la captura activa de presas.

Tras estas conclusiones provisionales, sorprendentemente, se descubrió que la noción más tradicional de que las ballenas dentadas (incluidos los cachalotes) fue una ramificación temprana, del clado de los odontoceto, y no de los misticetos (Nikaido et al., 2001)

Conclusión

Esto es un ejemplo perfecto de cómo funciona la ciencia. No siempre las primeras hipótesis o resultados son los definitivos, muchas veces deben de ser revisados y es gracias a ese proceso de revisión y corrección que podemos corregir ideas equivocadas y generar nuevo conocimiento.

Bibliografía

1. Hasegawa, M., Adachi, J., & Milinkovitch, M. C. (1997). Novel phylogeny of whales supported by total molecular evidence.
   https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9071019/
2. Milinkovitch M. C. (1995). Molecular phylogeny of cetaceans prompts revision of morphological transformations.
   https://citeseerx.ist.psu.edu/document?repid=rep1&type=pdf&doi=ed26f8cf90fa8402f06ffd186e820a76f0b327cd
3. Nikaido, M., Matsuno, F., Hamilton, H., Brownell, R. L., Jr, Cao, Y., Ding, W., Zuoyan, Z., Shedlock, A. M., Fordyce, R. E., Hasegawa, M., & Okada, N. (2001). Retroposon analysis of major cetacean lineages: the monophyly of toothed whales and the paraphyly of river dolphins.
   https://www.researchgate.net/publication/235613127_Retroposon_Analysis_of_Major_Cetacean_Lineages_The_Monophyly_of_Toothed_Whales_and_the_Paraphyly_Of_River_Dolphins