Wednesday, February 12, 2020

Los roedores más antiguos del Caribe, Parte 2!!

Esta semana ha salido publicado en la revista Proceedings of the Royal Society B un artículo científico donde este servidor, junto con un grupo internacional de paleontólogos y geólogos y colegas del Departamento de Geología de mi querida Alma mater Colegial, describimos los restos de roedores más antiguos del Puerto Rico y el Caribe. Si el tema suena familiar, es porque en una entrada previa (enero 2014) escribí sobre dos roedores, también muy antiguos, que descubrimos en unas localidades en el noroeste de Puerto Rico, estos provenían de unos depósitos de entre 29-27 y 27-24 millones de años, respectivamente. En ese momento nuestro descubrimiento consistía de unos incisores, los cuales no son muy diagnósticos. Aún así, mediante el estudio de la micro estructura del esmalte de esos dientes, logramos determinar que estos pertenecían a roedores caviomorfos posiblemente relacionados a los roedores endémicos que solían vivir en Puerto Rico y que todavía sobreviven en algunas de las Antillas.

Hace aproximadamente un año regresé a excavar a una de esas localidades como parte del proyecto GAARAnti el cual es liderado por mis colegas de la Universidad de Montpellier y financiado por la agencia nacional de investigaciones de Francia, (aquí pueden leer un resumen del proyecto el cual es muy interesante!!). Para nuestra sorpresa, durante esta excavación descubrimos tres dientes adicionales!! Y mejor aún, en esta ocasión los dientes que encontramos fueron molares. Los molares tienen más detalles anatómicos y mayor complejidad (ver imagen abajo). Esto nos permitió hacer una determinación más precisa sobre la identidad de estos roedores que habitaban en Puerto Rico hace 29 millones de años. Fue así que logramos identificar a estas especies extintas de roedores como pertenecientes al grupo denominados como Chinchilloidea o "chinchilloideos", en otras palabras, parientes extintos de las chinchillas, vizcachas y pacaranas, especies que hoy día habitan en América del Sur.
Imágenes de los dientes fósiles que encontramos; a-f, 3er molar inferior derecho de Borikenomys praecursorg-j, molar inferior izquierdo de B. praecursork-n, fragmento de molar inferior izquierdo o superior derecho de una especie indeterminada de roedor chinchilloideo.   

Más allá de la identificación de estos dientes como pertenecientes a chinchilloideos, al estudiar detalladamente la morfología de estos molares, determinamos que representan dos especies distintas relacionadas a las pacaranas (Dinomyidae). El grupo de los Dinomyidae fue en un momento muy diverso, incluyendo la especie de roedor más grande que haya existido, pero hoy día solo está representado por la pacarana (Dinomys branickii).

Una de las especies de Puerto Rico está representada por dos de los molares, lo cual nos permite hacer una identificación más precisa, y al tratarse de un animal previamente desconocido, le pusimos el nombre científico de Borikenomys praecursor! La primera parte del nombre científico es una combinación de Borikén (= Borinquen) nombre por el cual se le conocía a Puerto Rico en tiempos ancestrales, y el sufijo griego mys, que significa ratón. Mientras que la segunda parte se relaciona a que esta especie representa el roedor más antiguo de las Antillas.

La segunda especie que descubrimos consiste de un diente incompleto, suficiente como para saber que se trata de un roedor parecido al Borikenomys, pero más grande. Aun así, necesitaríamos más dientes o dientes más completos, para poder asignarle un nombre científico. Pero más importante aún, nuestros resultados demuestran que estos roedores antiguos están emparentados con la jutía gigante de PR (Elasmodontomys obliquus) y posiblemente a la jutía gigante de Anguila (Amblyrhiza inundata), estas especies gigantes se extinguieron hace unos pocos miles de años atrás, previo o un poco después de la llegada de los primeros pobladores a las Antillas. Aunque Borikenomys no representa una conexión directa con la jutía gigante de PR, si es lo suficientemente cercano como para determinar que este grupo llegó a la isla previo a 29 millones de años atrás.
Filogenia calibrada demosstrando la relación de BorikenomysElasmodontomysAmblyrhiza y otros roedores caviomorfos. Los distintos grupos principales de roedores caviomorfos son: Ocotodontoidea (en violeta; este grupo incluye las ratas espinosas y las jutías que todavía existen en el Caribe), Chinchillodea (en azul; jutías gigantes y chinchillas); Erethizontoidea (en anaranjado; puerco espines); Cavioidea (en rojo; agutíes).

Cómo y cuando llegaron estas ratas y otros vertebrados terrestres a las Antillas
Durante un periodo corto entre 35-33 millones de años existió una posible conexión terrestre entre el norte de América del Sur y las Antillas Mayores. Una combinación de eventos climáticos y procesos tectónicos (los mismos que están causando temblores en PR durante los primeros meses de 2020), hicieron que esta conexión fuera posible. Esta hipótesis, conocida como GAARlandia, propone que esta conexión sirvió como puente entre América del Sur y las Antillas (ver imagen abajo). De esta forma los ancestros de Borikenomys, de los perezosos terrestres antillanos y otros vertebrados terrestres de los cuales les contaré en un futuro no muy lejano, lograron dispersarse desde el continente a las Antillas. Luego de 33 millones de años atrás, ese puente y esas conexiones cercanas entre las Antillas se fueron rompieron, separando las islas pero dando paso a una radiación evolutiva en las distintas islas. Cabe destacar que GAARlandia no necesariamente fue la única manera que llegaron vertebrados terrestres a las Antillas. Algunos grupos, como las jutías que hoy día viven en La Española, Cuba y Jamaica (Capromyidae), aparentan haber llegado a la región por medio de dispersión aleatoria alrededor de 18 millones de años atrás. Otros grupos, también originándose en América del Sur han ido llegado en eventos de dispersión y colonización durante los últimos 15 millones de años.

Reconstrucción paleogeográfica de la región del Caribe entre 35-33 millones de años. Las flechas muestran las direcciones de dispersión de distintos grupos de vertebrados. (Modificado de Iturralde-Vinent y MacPhee, 1999; Velez-Juarbe et al., 2014).



Lecturas Recomendadas

Dávalos, L. M. 2004. Phylogeny and biogeography of Caribbean mammals. Biological Journal of the Linnean Society 81:373–394.

Delsuc, F., M. Kuch, G. C. Gibb, E. Karpinski, D. Hackenberger, P. Szpak, J. G. Martínez, J. I. Mead, H. G. McDonald, R. D. E. MacPhee, G. Billet, L. Hautier, and H. N. Poinar. 2019. Ancient mitogenomes reveal the evolutionary history and biogeography of sloths. Current Biology 29:2031–2042. (DOI:10.1016/j.cub.2019.05.043)

Hedges, S. B. 2006. Paleogeography of the Antilles and origin of West Indian terrestrial vertebrates. Annals of the Missouri Botanical Garden 93:231–244.

Hedges, S. B., C. A. Hass, and L. R. Maxson. 1992. Caribbean biogeography: molecular evidence for dispersal in West Indian terrestrial vertebrates. Proceedings of the National Academy of Sciences U.S.A. 89:1909–1913.

Herrera, F., S. R. Manchester, J. Velez-Juarbe, and C. Jaramillo. 2014. Phytogeographic history of the Humiriaceae (Part 2). International Journal of Plant Science 175:828–840. (DOI:10.1086/676818)

Iturralde-Vinent, M. A., and R. D. E. MacPhee. 1999. Paleogeography of the Caribbean region: implications for Cenozoic biogeography. Bulletin of the American Museum of Natural History 238:1–95.

MacPhee, R. D. E. 2005. 'First' appearances in the Cenozoic land-mammal record of the Greater Antilles: significance and comparison with South American and Antarctic records. Journal of Biogeography 32:551–564. (DOI:10.1111/j.1365-2699.2004.01231.x)

MacPhee, R. D. E. 2011. Basicranial morphology and relationships of Antillean Heptaxodontidae (Rodentia, Ctenoystrica, Caviomorpha). Bulletin of the American Museum of Natural History 363:1–70.

MacPhee, R. D. E., and M. A. Iturralde-Vinent. 1995. Origin of the Greater Antillean land mammal fauna, 1: new Tertiary fossils from Cuba and Puerto Rico. American Museum Novitates 3141:1–30.

MacPhee, R. D. E., M. A. Iturralde-Vinent, and E. S. Gaffney. 2003. Domo de Zaza, an early Miocene vertebrate locality in south-central Cuba, with notes on the tectonic evolution of Puerto Rico and the Mona Passage. American Museum Novitates 3394:1–42.

Marivaux, L., J. Velez-Juarbe, G. Merzeraud, F. Pujos, L. W. Viñola López, M. Boivin, H. Santos-Mercado, E. J. Cruz, A. Grajales, J. Padilla, K. I. Vélez-Rosado, M. Philippon, J.-L. Léticée, P. Münch, and P.-O. Antoine. 2020. Early Oligocene chinchilloid caviomorphs from Puerto Rico and the initial colonisation of the West Indies. Proceedings of the Royal Society B 20192806.

Ortega-Ariza, D., E. K. Franseen, H. Santos-Mercado, W. R. Ramirez, and E. E. Core-Suarez. 2015. Strontum isotope stratigraphy for Oligocene-Miocene carbonate systems in Puerto Rico and the Dominican Republic: implications for Caribbean processes affecting depositional history. Journal of Geology 123:539–560. (DOI:10.1086/683335)

Presslee, S., G. J. Slater, F. Pujos, A. M. Forasiepi, R. Fischer, K. Molloy, M. Mackie, J. V. Olsen, A. G. Kramarz, M. Taglioretti, F. Scaglia, M. Lezcano, J. L. Lanata, J. Southon, R. Feranec, J. Bloch, A. Hajduk, F. M. Martin, R. Salas Gismondi, M. Reguero, C. de Muizon, A. Greenwood, B. T. Chait, K. Penkman, M. Collins, and R. D. E. MacPhee. 2019. Paleoproteomics resolves sloth relationships. Nature Ecology and Evolution 3:1121–1130. (DOI:10.1038/s41559-019-0909-z)

Velez-Juarbe, J., and D. P. Domning. 2014. Fossil Sirenia of the West Atlantic and Caribbean region. X. Priscosiren atlantica, gen. et sp. nov. Journal of Vertebrate Paleontology 34:951–964. (DOI:10.1080/02724634.2013.815192)

Velez-Juarbe, J., C. A. Brochu, and H. Santos. 2007. A gharial from the Oligocene of Puerto Rico: transoceanic dispersal in the history of a non-marine reptile. Proceedings of the Royal Society B 274:1245–1254. (DOI:10.1098.rspb.2006.0455)

Velez-Juarbe, J., T. Martin, R. D. E. MacPhee, and D. Ortega-Ariza. 2014. The earliest Caribbean rodents: Oligocene caviomorphs from Puerto Rico. Journal of Vertebrate Paleontology 34:157–163. (DOI:10.1080/02724634.2013.789039)

No comments: