Un nuevo análisis de un fósil de hueso de tobillo de castor encontrado en Montana sugiere que la evolución de los castores semiacuáticos puede haber ocurrido al menos 7 millones de años antes de lo que se pensaba anteriormente, y sucedió en América del Norte en lugar de Eurasia.

En el estudio, el biólogo evolutivo de la Universidad Estatal de Ohio, Jonathan Calede, describe el hallazgo como el castor anfibio conocido más antiguo del mundo y el roedor anfibio más antiguo de América del Norte. Llamó a la especie recién descubierta Microtheriomys articulaquaticus.

Los hallazgos de Calede fueron el resultado de comparar las medidas del hueso del tobillo de la nueva especie con otras 340 muestras de roedores para categorizar cómo se movía en su entorno, lo que indicaba que este animal era un nadador. Se determinó que el hueso con base en Montana tenía 30 millones de años: el castor semiacuático más antiguo previamente identificado vivió en Francia hace 23 millones de años.

Los castores y otros roedores pueden decirnos mucho sobre la evolución de los mamíferos, dijo Calede, profesor asistente de evolución, ecología y biología de organismos en el campus de Marion de Ohio State.

«Mire la diversidad de la vida que nos rodea hoy, y verá roedores que se deslizan como las ardillas voladoras, roedores que saltan como la rata canguro, especies acuáticas como las ratas almizcleras y animales excavadores como las tuzas. Hay una increíble diversidad de formas y ecologías. Cuándo surgió esa diversidad es una pregunta importante», dijo Calede. «Los roedores son el grupo más diverso de mamíferos en la Tierra, y alrededor de 4 de cada 10 especies de mamíferos son roedores. Si queremos entender cómo obtenemos una biodiversidad increíble, los roedores son un gran sistema para estudiar».

La investigación se publica en línea hoy (24 de agosto de 2022) en la revista Royal Society Open Science.

Los científicos, incluido Calede, que encontraron los huesos y los dientes de la nueva especie de castor en el oeste de Montana supieron de inmediato que provenían de los castores debido a sus dientes reconocibles. Pero el hallazgo de un hueso del tobillo, de unos 10 milímetros de largo, abrió la posibilidad de conocer mucho más sobre la vida del animal. El hueso astrágalo en los castores es el equivalente al astrágalo en los humanos, ubicado donde la espinilla se encuentra con la parte superior del pie.

Calede tomó 15 medidas del fósil del hueso del tobillo y lo comparó con medidas (más de 5.100 en total) de huesos similares de 343 especímenes de especies de roedores que viven hoy en día y que excavan, se deslizan, saltan y nadan, así como antiguos parientes del castor.

Ejecutando análisis computacionales de los datos de múltiples maneras, llegó a una nueva hipótesis para la evolución de los castores anfibios, proponiendo que comenzaron a nadar como resultado de la exaptación, la cooptación de una anatomía existente, lo que lleva, en este caso, a un nuevo estilo de vida.

«En este caso, las adaptaciones a la excavación fueron cooptadas para hacer la transición a una locomoción semiacuática», dijo. «El antepasado de todos los castores que han existido probablemente fue un excavador, y el comportamiento semiacuático de los castores modernos evolucionó a partir de una ecología de excavación. Los castores pasaron de cavar madrigueras a nadar en el agua.

«No es necesariamente sorprendente porque el movimiento a través de la tierra o el agua requiere adaptaciones similares en los esqueletos y los músculos».

Los fósiles de peces y ranas y la naturaleza de las rocas donde se encontraron los fósiles de Microtheriomys articulaquaticus sugirieron que había sido un ambiente acuático, proporcionando evidencia adicional para respaldar la hipótesis, dijo Calede.

Los fósiles generalmente se fechan en función de su ubicación entre capas de rocas cuya edad está determinada por la detección de la descomposición radiactiva de los elementos dejados por la actividad volcánica. Pero en este caso, Calede pudo envejecer el espécimen con una edad precisa de 29,92 millones de años debido a su ubicación dentro, en lugar de encima o debajo, de una capa de cenizas.

«El castor semiacuático más antiguo que conocíamos en América del Norte antes de esto tenía 17 o 18 millones de años», dijo. “Y el castor acuático más antiguo del mundo, anterior a este, era de Francia y tiene unos 23 millones de años.

«No estoy afirmando que esta nueva especie sea necesariamente el castor acuático más antiguo de la historia, porque hay otros animales que conocemos, por sus dientes, que están relacionados con esta especie que describí».

Microtheriomys articulaquaticus no tenía la cola plana que ayuda a los castores a nadar hoy. Probablemente comía plantas en lugar de madera y era comparativamente pequeño, con un peso de menos de 2 libras. El castor adulto moderno, que pesa alrededor de 50 libras, es el segundo roedor vivo más grande después del capibara de América del Sur.

El análisis de Calede del tamaño del cuerpo del castor durante los últimos 34 millones de años sugiere que la evolución del castor se adhiere a lo que se conoce como la Regla de Cope, que postula que los organismos en linajes en evolución aumentan de tamaño con el tiempo. Un castor gigante del tamaño de un oso negro vivió en América del Norte hace unos 12.000 años. Como todas las especies de castores que viven hoy en día, excepto las dos, Castor canadensis y Castor fibre, el castor gigante se ha extinguido.

«Parece que seguir la regla de Cope no es bueno para uno, lo coloca en un mal camino en términos de diversidad de especies», dijo Calede. «Solíamos tener docenas de especies de castores en el registro fósil. Hoy tenemos un castor norteamericano y un castor euroasiático. Pasamos de un grupo que es súper diverso y le va muy bien a uno que obviamente no es tan diverso más.»

Este trabajo fue financiado por la Sociedad Filosófica Estadounidense Lewis and Clark Fund, Sigma-Xi, la Sociedad Geológica de América, la Fundación Evolving Earth, la Asociación del Noroeste, la Sociedad Paleontológica, la Sociedad Geológica de la Raíz del Tabaco, la UWBM, la Universidad de Washington Departamento de Biología y Estado de Ohio.