Explicación a los agujeros en las sienes de los vertebrados terrestres
Los huesos de las sienes en los cráneos de dinosaurios y humanos se formaron por hábitos alimentarios, sugiere un estudio publicado en la revista The Anatomical Record.
En el cráneo de la mayoría de los vertebrados terrestres hay un agujero en la sien; en el caso de la mayoría de los reptiles, hay dos. Un enigma para el que se busca explicación hace 150 años.
Un equipo de investigadores de la Universidad de Tübinga y la Universidad del Ruhr ha demostrado que las fuerzas que actúan sobre el cráneo cambian dependiendo de cómo y dónde se sostienen, muerden y mastican los alimentos en la boca; y durante millones de años, estos factores conducen a la formación de conexiones y aberturas en el cráneo. Saber esto facilita a los investigadores reconstruir la forma de vida de los animales extintos.
"La diversidad de formas de cráneos y huesos ha sido descrita en detalle por paleontólogos y zoólogos, pero el origen de las barras y aberturas en las sienes y lo que nos dicen sobre la biología y la relación de los vertebrados terrestres aún no se ha explicado de manera convincente", dice en un comunicado el doctor Ingmar Werneburg del Centro Senckenberg para la Evolución Humana y el Paleoambiente de la Universidad de Tubinga y curador de la Colección Paleontológica de la Universidad.
"Nuestro modelo se basa en la idea de que la masa ósea sólo puede formarse en lugares donde existen tensiones de compresión", afirma el profesor Holger Preuschoft, emérito de morfología funcional del Instituto de Anatomía de la Universidad del Ruhr en Bochum y coautor del estudio. "También debe haber un reposo mecánico en los lugares de formación de los huesos. Esto significa que no debe haber ningún movimiento que pueda conducir a la formación de una falsa articulación, una pseudoartrosis".
Los humanos también tenemos una gran abertura temporal por encima del arco cigomático o pómulo. El músculo de la mandíbula desciende a través de él hasta la mandíbula inferior. Al masticar, el movimiento de este músculo se puede sentir con la mano en la amplia abertura temporal.
En varios reptiles fósiles, incluidos los dinosaurios, las aberturas tienen formas muy diferentes. Los dos científicos compararon docenas de cráneos de vertebrados terrestres de varios millones de años de historia evolutiva.
Los investigadores afirman que cuando los animales muerden con fuerza en la parte frontal de la mandíbula, por ejemplo con la ayuda de los colmillos, se propaga una gran tensión por encima y por debajo de los ojos y hacia el cuello, lo que provoca la formación de tirantes óseos en la sien. En los reptiles se produce un efecto adicional: muerden principalmente en la parte posterior de la mandíbula, donde una palanca más corta desde la articulación de la mandíbula permite una mayor fuerza de mordida.
"Esto también crea una tensión de compresión que requiere un puente óseo detrás del ojo", dice Werneburg. "Si éste entra en contacto con la tensión de compresión superior de la mordida de la frente, ambas fuerzas se redirigen parcialmente y se puede formar un segundo arco cigomático".
En estudios anteriores, Holger Preuschoft demostró el efecto de estas fuerzas en los cráneos de especies animales vivas en la actualidad; También probó la carga a la que se rompen los huesos. El estudio actual aplica estos hallazgos por primera vez a la historia evolutiva de los vertebrados.
Cuando el animal sacude a su presa o arranca las hojas de una planta, se generan fuerzas de corte laterales adicionales, que conducen a modificaciones adicionales del templo. Con la ayuda de los músculos de la mandíbula, las fuerzas actuantes se transmiten en un circuito de fuerza al punto inicial de la fuerza en los dientes. "De lo contrario, el cráneo no sería estable y se rompería", afirma Preuschoft.