El origen del murciélago: ¿cómo un mamífero aprendió a volar y cazar con sonido en la oscuridad? Un nuevo artículo nos da pistas

Cuando el mundo prehistórico acababa de quedarse sin dinosaurios, los ecosistemas (y cielos) del planeta comenzaron a llenarse de nuevas posibilidades para las especies que sobrevivieron a la extinción. Hace unos 65 millones de años, en el Paleoceno tardío, un linaje de pequeños mamíferos adquirió la habilidad extraordinaria de dejar el suelo y aprender a volar. Ahora los conocemos como murciélagos, y la mayoría de ellos son de hábitos nocturnos.

Pero para los murciélagos el realizar un vuelo de noche iba a exigirles mucho más que tener alas. Así fue como estos mamíferos también desarrollaron la ecolocalización, una forma de percibir el espacio mediante el sonido, lanzando señales y leyendo sus propios ecos para detectar obstáculos, localizar presas y orientarse.

Ahora, gracias a un nuevo estudio publicado en la revista Nature podemos reconstruir esa historia a través de 103 genomas y 44 fósiles. 

Volviendo a la rutina nocturna, para un murciélago que persigue, por ejemplo, un insecto, cada fracción de segundo es importante pues debe saber dónde está la presa, calcular la distancia que lo separa de ella y distinguirla de las hojas, ramaje y otros objetos que ocupan el espacio. De esta manera, la ecolocalización funciona como un sentido activo extra, ya que el animal produce sonidos y analiza los ecos que regresan, obteniendo información sobre la posición y las características de lo que tenga delante. 

En ambientes más abiertos, un murciélago es capaz de detectar presas a distancia; cerca de la vegetación, en cambio, los ecos del fondo pueden mezclarse con los de la presa y obligarlo a modificar su estrategia.

Por lo tanto, no se suelen concebir el vuelo y la ecolocalización como habilidades independientes. El murciélago necesita convertir lo que escucha en movimiento, pues esto le ayudará, entre otras cosas, a evitar una rama, modificar su trayectoria, acercarse a una presa o regresar a un sitio conocido. 

Esta habilidad ha ido moldeándose a varios tipos de ambientes. Algunas especies, por ejemplo, cazan rozando la superficie del agua, donde las ondas sonoras se comportan de una manera distinta y los ecos de la presa deben separarse de los producidos por la propia superficie. Otras se mueven entre una maraña de vegetación donde los ecos del entorno pueden ocultar a sus presas. La diversidad de estas estrategias ayuda a explicar cómo los murciélagos pudieron ocupar tantos nichos distintos durante su evolución.

Un árbol para seguir el vuelo

Reconstruir el comienzo de esa historia, sin embargo, es complejo pues los fósiles más antiguos de murciélagos ya muestran animales capaces de volar. Por ello, durante mucho tiempo no había consenso científico sobre si apareció primero el vuelo o la ecolocalización. Si bien hay fósiles que conservaron pistas anatómicas sobre sus capacidades sensoriales, no existe un registro continuo que permita observar paso a paso la transformación de un mamífero terrestre en un animal volador.

La nueva investigación incorpora, precisamente, esos fragmentos fósiles a una enorme comparación genética.

Al frente de toda esa reconstrucción estuvo Ariadna E. Morales, bióloga evolutiva especializada en genómica comparativa de murciélagos. Para llegar hasta el nuevo árbol evolutivo, la científica mexicana tuvo que coordinar información producida por investigadores de distintos lugares y disciplinas. Así, el estudio reunió a 136 autores de 111 instituciones en 34 países.

Al igual que la evolución misma, este proyecto tampoco nació como una sola expedición científica lineal. Distintos equipos habían acumulado genomas, fósiles y datos morfológicos que finalmente fueron integrados para reconstruir una historia común. “No tenemos un fósil transicional que nos diga: este es el primer murciélago”, explica Morales en entrevista para Ladera Sur México.

Tras largas jornadas de trabajo, los investigadores encontraron que el análisis situaba al ancestro de los murciélagos en Europa durante el Paleoceno tardío. Desde allí, los linajes habrían comenzado una larga expansión hacia África y posteriormente hacia América, Asia y Australia. 

Pero el origen geográfico, dice Ariadna, es solo la punta del iceberg de esta investigación ya que el fósil Vielasia aparece asociado con un linaje muy antiguo de murciélagos, posición que sugiere que la ecolocalización laríngea ya existía antes de la diversificación de los murciélagos modernos, tema muy discutido en el gremio que de nuevo queda abierto.

Una habilidad con más de una historia

Morales explica que, con esta nueva información, habilidades como la ecolocalización no parecen haber seguido necesariamente un único camino evolutivo. De hecho, la antigua división entre “micro” y “mega” quirópteros —que durante mucho tiempo agrupó a los murciélagos, entre otras características, según si utilizaban o no ecolocalización— ya no describe adecuadamente su parentesco. 

La nueva filogenia —en pocas palabras, el árbol genealógico de las especies— respalda dos grandes linajes, Yinpterochiroptera y Yangochiroptera, y la comparación de sus características anatómicas y genómicas apunta a que la ecolocalización pudo evolucionar de manera independiente en distintos grupos.

Pero este fenómeno no sería exclusivo de los murciélagos, pues otros mamíferos, como algunos cetáceos y musarañas, también desarrollaron sistemas de ecolocalización por separado.

Ahora bien, si la evolución llega varias veces a una solución parecida, ¿lo hace utilizando las mismas instrucciones biológicas? Ariadna cuenta que se ha visto que distintas especies de murciélagos no producen ni procesan sus señales exactamente de la misma manera; algunas incluso utilizan chasquidos producidos con la lengua. Sus oídos internos también muestran diferencias asociadas con estos sistemas sensoriales. 

“La misma adaptación puede surgir por diferentes rutas genéticas”, dice Morales. Para ordenar tanta variedad, los especialistas hablan de gremios, o sea, grupos de especies que, sin importar su parentesco, resuelven de manera parecida el mismo problema. Los genomas reunidos por Bat1K ofrecen ahora una oportunidad para buscar esas rutas y comparar distintas ramas de murciélagos.

Así, los murciélagos que vuelan sobre un espacio abierto, otros que persiguen insectos junto a la vegetación y otros que se desplazan sobre el agua enfrentan mundos acústicos distintos. Sus particulares alas, sus sentidos y sus estrategias de búsqueda se ajustan a esas diferencias. 

Millones de años atrás, un pequeño mamífero ancestro comenzó a explorar un cielo estrellado (ya sin dinosaurios); desde entonces, sus múltiples y peludos descendientes han convertido la oscuridad en un espacio lleno de información sensorial. Este nuevo árbol evolutivo permite empezar a reconstruir cómo lo hicieron, desde aquel primer vuelo hasta la diversidad de formas en que los murciélagos actuales interpretan el mundo natural.