Los antiguos monstruos marinos con cuellos largos tuvieron que desarrollar grandes cuerpos para gobernar los océanos de la Tierra hace unos 200 millones de años, según muestra un nuevo estudio.
Los cuerpos grandes ayudaron a las criaturas extintas a nadar a gran velocidad, incluso si tenían extraños apéndices que de otro modo podrían haber aumentado la resistencia y ralentizarlos.
Los cuerpos más grandes significaban más masa muscular y, por lo tanto, les permitían aumentar su fuerza y velocidad.
Este fue particularmente el caso de los elasmosaurios, conocidos por su cuello de jirafa y una cabeza parecida a la de una serpiente.
Los elasmosaurios, conocidos por un cuello parecido a una jirafa y una cabeza parecida a la de una serpiente, es un género de plesiosaurio que vivió en América del Norte durante la etapa Campaniana del período Cretácico superior, hace unos 80,5 millones de años.
El estudio fue realizado por investigadores de la Universidad de Bristol, quienes crearon varios modelos 3D y realizaron simulaciones de flujo por computadora para estudiar diferentes tetrápodos extintos (vertebrados de cuatro extremidades), basados en evidencia de fósiles.
Estos incluían ictiosaurios, un gran grupo de reptiles marinos con forma de pez que aparecieron por primera vez hace unos 250 millones de años y desaparecieron antes de la extinción del final del Cretácico (hace 65 millones de años).
Otro grupo de tetrápodos extintos analizados fue el de los plesiosaurios, reptiles marinos con cuatro aletas y cuellos extraordinariamente largos. Se cree que los plesiosaurios aparecieron en el último período Triásico, hace unos 203 millones de años.
Los plesiosaurios incluían elasmosaurios, que tenían el cuello más largo de los plesiosaurios.
Todas las criaturas extintas se compararon con los cetáceos, un orden moderno de mamíferos acuáticos que comprende las ballenas, los delfines y las marsopas.
«Creamos varios modelos 3D y realizamos simulaciones de flujo por computadora de plesiosaurios, ictiosaurios y cetáceos», dijo la autora del estudio, la Dra. Susana Gutarra Díaz, de la Escuela de Ciencias de la Tierra de Bristol y el Museo Nacional de Historia de Londres.
«Estos experimentos se realizan en la computadora, pero son como experimentos con tanques de agua».
Los investigadores encontraron que los cuerpos grandes ayudan a superar el exceso de resistencia producido por la morfología extrema, como los cuellos largos.
En la imagen se muestran modelos 3D de tetrápodos acuáticos, incluidos los plesiosaurios extintos y los ictiosaurios.
Esto desacredita una idea de larga data de que existe una forma de cuerpo óptima para garantizar un bajo arrastre en el agua.
El tamaño del cuerpo es más importante que la forma del cuerpo para determinar la economía energética de los animales acuáticos al nadar, dicen los expertos.
Otro hallazgo clave fue que los grandes cuellos de los elasmosaurios extintos agregaron resistencia adicional, pero esto fue compensado por la evolución de cuerpos grandes.
Aunque los plesiosaurios experimentaron más resistencia que los ictiosaurios o las ballenas de igual masa, estas diferencias fueron relativamente menores.
«Cuando examinamos una gran muestra de plesiosaurios modelados en fósiles muy bien conservados en sus tamaños reales, resultó que la mayoría de los plesiosaurios tenían cuellos por debajo de este umbral de alta resistencia, dentro del cual el cuello puede alargarse o acortarse sin aumentar la resistencia», dijo el estudio. autor Dr. Benjamin Moon en Bristol.
«Pero lo que es más interesante, demostramos que los plesiosaurios con cuellos extremadamente largos también habían desarrollado torsos muy grandes, y esto compensó la resistencia adicional».
Para los elasmosaurios, los cuellos largos eran ventajosos para la caza, pero no podían explotar esta adaptación y atrapar a sus presas hasta que fueran lo suficientemente grandes como para compensar el costo de la alta resistencia a sus cuerpos.
«Descubrimos que en los elasmosaurios, las proporciones del cuello cambiaban muy rápido», dijo el coautor del estudio, el Dr. Tom Stubbs.
«Este estudio muestra que, en contraste con el conocimiento popular prevaleciente, los plesiosaurios de cuello muy largo no eran necesariamente nadadores más lentos que los ictiosaurios y las ballenas, y esto se debe en parte a sus cuerpos grandes».
Simulación por computadora de flujo sobre el modelo 3D de un elasmosaurio (los elasmosaurios tenían los cuellos más largos de los plesiosaurios)
Sin embargo, en la búsqueda evolutiva de la velocidad de natación, los tamaños corporales no pueden aumentar indefinidamente, ya que también existen algunas limitaciones para los tamaños muy grandes.
«Las longitudes máximas del cuello que observamos parecen equilibrar los beneficios en la caza frente a los costos de cultivar y mantener un cuello tan largo», dijo el profesor Mike Benton, otro coautor.
«En otras palabras, los cuellos de estas extraordinarias criaturas evolucionaron en equilibrio con el tamaño general del cuerpo para mantener la fricción al mínimo».
Hasta ahora, no estaba claro cómo la forma y el tamaño influían en las demandas de energía para nadar en estos diversos animales marinos, según el equipo.
El nuevo estudio ha sido publicado hoy en Biología de las Comunicaciones.
¿CÓMO NADABAN LOS PLESIOSAURIOS?
Los plesiosaurios usaban dos pares de aletas casi idénticas para impulsarse a través del agua.
Ambos juegos de aletas proporcionaron poder de propulsión, sugiere el nuevo estudio.
Por el contrario, otros animales, como las tortugas y los leones marinos, utilizan sus aletas delanteras para impulsarse y las traseras para orientarse.
El equipo descubrió que los movimientos giratorios en el agua creados por las aletas delanteras del plesiosaurio aumentaban el empuje de las aletas traseras en un 60 por ciento y su eficiencia en un 40 por ciento.
En comparación con otros reptiles marinos, tenían una cola corta que solo se usaba para dirigir.
Los saurios de remo, extintos hace mucho tiempo, fácilmente podrían haberse defendido contra los animales acuáticos de hoy.
Los plesiosaurios usaban dos pares de aletas casi idénticas para impulsarse a través del agua (impresión del artista en la foto)
