TIBURONES EN TIERRA FIRME

PALEONTOLOGÍA DE TIBURONES. BUGARRA HACE 230 MILLONES DE AÑOS

Para estrenar “Triassic Sharks” nada mejor que empezar hablando acerca de los tiburones triásicos.  Veremos un ejemplo concreto de investigación para que sepáis en qué consiste el trabajo de un paleontólogo de tiburones y como se llegan a las conclusiones que se llegan.  

Los tiburones pertenecen al grupo de los condríctios o peces cartilaginosos. Estos animales se caracterizan por tener gran parte de su esqueleto constituido por cartílago, lo cual dificulta su preservación y los individuos completos son muy escasos en el registro fósil. No obstante, los tiburones reemplazan continuamente sus dientes y escamas, por lo que estos elementos de forma aislada sí suelen encontrarse en abundancia y normalmente son el objeto de la mayoría de investigaciones en este campo.

* Orthacanthus. Género de tiburones xenacantiformes que vivió desde inicios del Carbonífero hasta el Pérmico.

Hoy vamos a trasladarnos hasta Bugarra, una pequeña localidad de la provincia de Valencia, y retrocederemos unos 230 millones de años hacia el pasado. Vamos en busca de los tiburones triásicos…

“Nos encontramos en el Triásico Medio y el mar lo cubre todo aquí. Estamos en una zona somera, poco profunda y de sustrato rocoso donde los tiburones dominantes pertenecen a los hybodóntidos, grupo hermano de los tiburones actuales, los neoseláceos. Entre la turbidez de estas aguas encontramos individuos de distintas especies de Hybodus,  organismos generalistas que podían llegar hasta los dos metros de longitud. Sobre el fondo rocoso los Lissodus y Homalodontus buscan crustáceos y moluscos de los que alimentarse mientras que no tan cercano al sustrato nada el tiburón más peculiar del Triásico de Bugarra, Pseudodalatias henarejensis (Botella et al., 2000)*.” 

* Hybodus sp.

¿Cómo puede saberse todo esto de una comunidad de tiburones que vivió hace más de 200 millones de años? Para dar una respuesta convincente, primero tenemos que conocer algunos aspectos de la dentición y escamación de tiburones actuales.


TIBURONES, DIENTES Y ESCAMAS


Respecto a la dentición, lo más interesante es que la morfología dentaria se adapta a al tipo de dieta por lo que encontramos que los tiburones que viven en las cercanías del fondo (tiburones bentónicos) suelen presentar dientes aplanados cuya función es machacar organismos duros que viven sobre el sustrato. Por otra parte, los tiburones que pasan la mayor parte del tiempo nadando en la columna de agua (tiburones pelágicos) cazan de forma muy particular agarrando a la presa, reorientándola y engulléndola, por lo que sus dientes son parecidos a púas o ganchos.

 * Mandíbula de Heterodontus portusjacksoni. Tiburón bentónico actual (Arriba). 

* Mandíbula de Carcharias taurus. Tiburón pelágico actual (Abajo).

 

Reif, experto alemán en tiburones, publicó en 1985 (Reif,1985) un trabajo donde diferenciaba cinco morfologías de escamas, cada una de las cuales cumplía una función concreta en el cuerpo del tiburón en que se encontraban:

A.    A. Escamas que protegen ante el roce y la abrasión. Típicas de tiburones que viven en fondos rocosos, en continuo contacto con el sustrato.

B.    B. Escamas que disminuyen el rozamiento con el agua. Recubren casi todo el cuerpo de los tiburones más veloces y que pasan la mayor parte de su vida nadando.

C.   C. Escamas que protegen ante parásitos de la piel. Suelen encontrarse en tiburones que viven en fondos arenosos, no rocosos.

D.    D. Escamas que contienen células que emiten luz. Poco frecuentes y solo se encuentran en tiburones que viven a grandes profundidades, donde la luz del sol ya no llega.

E.     E. Escamas de diversas funciones, funciones generalizadas.

      * Tipos funcionales de escamas propuestos por Reif (1985) 

¡HACIA LAS ROCAS!

Es curioso que para reconstruir la historia de estas increíbles criaturas tengamos que ir a tierra firme. En las inmediaciones de Bugarra se encuentra un conjunto de estratos de gran interés para nuestra investigación… Estratos que algunos especialistas han indicado que se generaron en un ambiente marino poco profundo hace aproximadamente 230 millones de años. Se formaron a medida que el sedimento se iba acumulando y compactando por lo que, en principio, se asume que los estratos superiores son de una edad más reciente. Para comenzar con el trabajo, accedimos al yacimiento y tomamos unos kilogramos de roca de cada estrato para, a continuación, regresar a nuestro laboratorio donde las muestras fueron tratadas con ácido acético. La composición química de la roca es caliza y por tanto el ácido las deshace, pero... lo más interesante es que los dientes y escamas de tiburón son de naturaleza fosfática, razón por la que el ácido no los destruye tan rápidamente. ¡Eureka! Teníamos una forma de recoger los dientes y escamas que cayeron en estos sedimentos hace 230 millones de años… Pero el trabajo sucio no acabó aquí, aún quedaban restos de roca que habría que eliminar, primero, haciendo pasar la muestra por una serie de tamices y, finalmente, mirando a la lupa para coger los restos que nos interesen, en este caso escamas y dientes de tiburón. El proceso para la obtención de microfósiles se explica mejor y de forma más extensa en la web del Museo de Geología de la Universitat de Valencia:

Acceder a la web del MGUV

¡ESTUDIEMOS LOS FÓSILES!

Nuestra pregunta ahora es, ¿Podríamos reconocer los tipos de escamas de tiburones actuales propuestos por Reif (Reif 1985) en escamas fósiles? La respuesta es sí. Para ello realizamos un análisis morfométrico y estadístico que nos permitió clasificar las escamas fósiles en alguno de los cinco grupos.

 * Escamas fósiles de Hybodontidos de hace 230 millones de años aproximadamente encontradas en la sección Bugarra.
(Ferrón, H.G.; Pla, C.; Manzanares, E.; Márquez-Aliaga, A. & Botella, H. (2011). El uso de escamas aisladas de tiburón para inferencias paleoecológicas: El Triásico Medio de la Cordillera Ibérica como caso de estudio. Paleontología i evolució 147-150pp. XXVII Jornadas de la Sociedad Española de Paleontología)

¡Bien! Poco a poco aumentaba la información que se podía extraer de un puñado de escamas apenas visibles a simple vista. ¿Qué hicimos luego? Una vez clasificadas, vimos qué porcentaje de cada tipo teníamos en cada estrato muestreado. La información paleoecológica que se puede extraer con estos datos es increíble. Imaginemos las siguientes situaciones:

-        Tenemos un elevado porcentaje de escamas de tipo A. Probablemente la comunidad de condríctios estaría dominada por organismos que vivirían asociados a un fondo con sustrato duro, quizá rocoso. Generalmente este tipo de organismos viven en fondos no muy profundos, próximos a la costa.

-        Tenemos un elevado porcentaje de escamas de tipo B. En este caso, la comunidad de condríctios se constituiría en gran parte de nadadores veloces, tiburones no asociados al fondo.      

-        Tenemos un elevado porcentaje de escamas de tipo C. Nos encontraríamos en una situación similar al primer caso, pero probablemente el fondo aquí estaría formado por sustrato suelto no rocoso.

-        Tenemos un elevado porcentaje de escamas de tipo D. Nos indicaría la existencia de tiburones bioluminiscentes, por lo que serían ambientes de aguas muy profundas donde no llega la luz solar.

-        Tenemos un elevado porcentaje de escamas de tipo E. Este caso es poco informativo, ya que el tipo E no está especializado en una función concreta.

A la hora de interpretar los datos hemos de ser conscientes de que en un mismo tiburón podemos encontrar diferentes tipos de escamas en función de la zona corporal donde nos fijemos. Por ejemplo, el tipo A suele encontrarse en todos los tiburones en la zona del morro ya que es un área donde el roce y la abrasión son habituales.

En nuestro caso particular, encontramos una proporción muy alta de escamas del tipo A, lo que nos hizo pensar que los tiburones asociados a fondo serían abundantes y nos encontraríamos ante un ambiente de aguas no muy profundas y de fondo con sustrato duro.

¿Y para qué cogimos los dientes? En primer lugar, tenéis que saber que los dientes de tiburón son muy interesantes ya que permiten saber a la especie concreta a la que pertenecieron, cosa que no ocurre con las escamas. En nuestras muestras, encontramos dientes de cuatro géneros distintos: Hybodus, Homalodontus, Lissodus y Pseudodalatias. Una vez los recontamos, nos preguntamos si podría existir una correlación entre los tipos de escamas y los distintos géneros de tiburones, es decir, si cuando aumentaba la cantidad de un tipo concreto de escamas, aumentaba o disminuía la cantidad de los dientes de un género. Encontramos algo fascinante.

-        Cuando aumentaba la cantidad de escamas tipo A:

a.      Aumentaba la cantidad de dientes de Homalodontus y Lissodus.

b.     Disminuía la cantidad de dientes de Hybodus y Pseudodalatias.

-        Cuando aumentaba la cantidad de escamas tipo B:

c.      Disminuía la cantidad de dientes de Homalodontus y Lissodus.

d.     Aumentaba la cantidad de dientes de Hybodus y Pseudodalatias.

La conclusión general que se pudo extraer fue que seguramente los tiburones de los géneros Homalodontus y Lissodus tenían una gran parte de su cuerpo cubierta por escamas tipo A y se infería que serían organismos asociados al fondo rocoso. Por otra parte, los géneros Hybodus y Pseudodalatias probablemente tendrían una elevada cantidad de escamas tipo B, lo que nos estaba diciendo que eran buenos nadadores y no estarían tan asociados al fondo como los anteriores.

Pero lo increíble de todo esto es, que al estudiar la morfología dentaria de cada género todo cuadra.

 * A. Mandíbula de Dalatias licha (Actual)
B. Mandíbula superior de Dalatias licha (Actual) 
C. Mandíbula inferior de Dalatias licha (Actual)
D. Diente de mandíbula superior de Pseudodalatias henarejensis
E. Diente de mandíbula inferior de Pseudodalatias henarejensis
F. Diente de Hybodus sp.
G. Diente de Homalodontus
H. Diente de Lissodus

(Pla, C., Botella, H. & Plasencia, P. (2009). Estudio preliminar de los condrictios del Ladiniense (Triásico Medio) de la sección Bugarra (Valencia, España). Paleolusitania 387-397pp.)

Los dientes de Homalodontus y Lissodus son aplanados, sin cúspides evidentes, muy similares a los de condríctios actuales que se alimentan de crustáceos y moluscos en el fondo. El caso de Hybodus es algo menos claro, pero la forma de tridente de sus dientes, posiblemente nos indique que sus hábitos de captura eran variados.  Finalmente, el caso más atractivo sin lugar a dudas es el de la dentición de Pseudodalatias. En la mandíbula superior encontramos dientes alargados y afilados, a modo de agujas, cuya función es clavarse en la carne de la presa, mientras que los de la mandíbula inferior son aserrados, idóneos para cortar. Este caso de dentición es tan similar a la del actual género Dalatias, que originalmente se incluyó en este género, no obstante con posterioridad se dio el nombre de Pseudodalatias (Falso Dalatias) tras ver que pertenecía a un grupo de tiburones completamente distinto (Hybodontidos) (Reif, 1978). Un bonito caso de convergencia evolutiva. Por tanto se cree que la conducta de caza de Pseudodalatias pudo ser muy similar a la de los actuales Dalatias, los cuales clavan los dientes de la mandíbula superior en la carne de la presa a la vez que, girando sobre sí mismos, cortan un pedazo de carne con los de la mandíbula inferior.  Probablemente Pseudodalatias henarejensis fuera una especie relativamente pelágica.

 

Por tanto, la idea de que esta zona fuese un ambiente marino poco profundo dominado por especies de los géneros Homalodontus y Lissodus y, en menor medida, de Hybodus y Pseudodalatias, se ve respaldada por los datos del registro de escamas, dientes y por la sedimentología del yacimiento de Bugarra, de la cual no se ha hablado en este texto.

En realidad, el trabajo fue algo más complejo, ya que el proceso se repitió en rocas de diferentes edades y en distintos lugares con el fin de ver como cambiaba el ambiente y la comunidad de tiburones a lo largo del tiempo y el espacio… pero eso ya es otra historia.