Los gigantes marinos actuales, como las ballenas azules y jorobadas, realizan periódicamente migraciones masivas a través del océano para reproducirse y dar a luz en aguas donde escasean los depredadores, y muchos de ellos se congregan año tras año en los mismos tramos de costa. Ahora, una nueva investigación de un equipo de científicos -incluidos investigadores de la Universidad de Utah (Museo de Historia Natural de Utah y Departamento de Geología y Geofísica), el Instituto Smithsonian, la Universidad de Vanderbilt, la Universidad de Nevada (Reno), la Universidad de Edimburgo, la Universidad de Texas en Austin, la Universidad Libre de Bruselas y la Universidad de Oxford- sugiere que casi 200 millones de años antes de que las ballenas gigantes evolucionaran, los reptiles marinos del tamaño de un autobús escolar llamados ictiosaurios podrían haber estado haciendo migraciones similares para reproducirse y dar a luz juntos en condiciones de relativa seguridad.

Los hallazgos, publicados en la revista Current Biology, examinan un rico yacimiento de fósiles en el famoso Berlin-Ichthyosaur State Park (BISP), en el Bosque Nacional Humboldt-Toiyabe de Nevada, donde yacen petrificados en piedra muchos ictiosaurios (Shonisaurus popularis) de 15 metros de longitud. El estudio, del que es coautor Randall Irmis, conservador jefe y conservador de paleontología del Museo de Historia Natural de Utah (NHMU), y profesor asociado, ofrece una explicación plausible de cómo al menos 37 de estos reptiles marinos llegaron a su fin en la misma localidad, una cuestión que ha obsesionado a los paleontólogos durante más de medio siglo.

Presentamos pruebas de que estos ictiosaurios murieron aquí en grandes cantidades porque migraban a esta zona para dar a luz a muchas generaciones a lo largo de cientos de miles de años, dijo el coautor y conservador del Museo Nacional Smithsonian de Historia Natural, Nicholas Pyenson. Eso significa que este tipo de comportamiento que observamos hoy en las ballenas existe desde hace más de 200 millones de años.

Entrada del  Berlin–Ichthyosaur State Park, Nevada | foto Famartin en Wikimedia Commons

A lo largo de los años, algunos paleontólogos han propuesto que los ictiosaurios de BISP -depredadores parecidos a delfines corpulentos de gran tamaño que han sido adoptados como el fósil estatal de Nevada- murieron en un varamiento masivo como los que a veces afligen a las ballenas modernas, o que las criaturas fueron envenenadas por toxinas como las de una floración de algas nocivas cercana. El problema es que estas hipótesis carecen de pruebas científicas sólidas que las respalden.

Para intentar resolver este misterio prehistórico, el equipo combinó técnicas paleontológicas más recientes, como el escaneado 3D y la geoquímica, con la perseverancia paleontológica tradicional, examinando minuciosamente materiales de archivo, fotografías, mapas, notas de campo y cajones de colecciones de museos en busca de fragmentos de pruebas que pudieran volver a analizarse.

Aunque en la mayoría de los yacimientos paleontológicos bien estudiados se excavan fósiles para que puedan ser estudiados más detenidamente por científicos de instituciones de investigación, la principal atracción para los visitantes del BISP, gestionado por el Parque Estatal de Nevada, es un edificio con aspecto de granero que alberga lo que los investigadores llaman Cantera 2, un conjunto de ictiosaurios que se han dejado incrustados en la roca para que el público los vea y aprecie. La Cantera 2 contiene esqueletos parciales de unos siete ictiosaurios que parecen haber muerto todos al mismo tiempo.

Cuando visité el yacimiento por primera vez en 2014, lo primero que pensé fue que la mejor manera de estudiarlo sería crear un modelo 3D a todo color y de alta resolución, explica el autor principal Neil Kelley, profesor adjunto de la Universidad de Vanderbilt. Un modelo en 3D nos permitiría estudiar la forma en que estos grandes fósiles estaban dispuestos unos en relación con otros sin perder la capacidad de ir hueso por hueso.

Para ello, el equipo de investigación colaboró con Jon Blundell, miembro del equipo del Programa 3D de la Oficina de Digitalización del Smithsonian, y Holly Little, responsable de informática del Departamento de Paleobiología del museo. Mientras los paleontólogos medían físicamente los huesos y estudiaban el yacimiento con técnicas paleontológicas tradicionales, Little y Blundell utilizaron cámaras digitales y un escáner láser esférico para tomar cientos de fotografías y millones de mediciones puntuales que luego se unieron mediante un software especializado para crear un modelo 3D del lecho fósil.

Diente completo y mandíbulas parciales del ictiosaurio Shonisaurus popularis del Berlin-Ichthyosaur State Park, Nevada. Estos nuevos fósiles demuestran que el Shonisaurus era un superdepredador en la cima de su ecosistema | foto Natural History Museum of Utah/Mark Johnston

Nuestro estudio combina las facetas geológica y biológica de la paleontología para resolver este misterio, explica Irmis. Por ejemplo, examinamos la composición química de las rocas que rodean a los fósiles para determinar si las condiciones ambientales dieron lugar a tantos Shonisaurus en un mismo entorno. Una vez que determinamos que no, pudimos centrarnos en las posibles razones biológicas.

El equipo recogió pequeñas muestras de la roca que rodeaba los fósiles y realizó una serie de pruebas geoquímicas para buscar signos de alteración ambiental. Una de las pruebas midió el mercurio, que suele acompañar a la actividad volcánica a gran escala, y no halló niveles significativamente elevados. Otras pruebas examinaron distintos tipos de carbono y determinaron que no había indicios de aumentos repentinos de materia orgánica en los sedimentos marinos que provocaran una escasez de oxígeno en las aguas circundantes (al igual que las ballenas, los ictiosaurios respiraban aire).

Estas pruebas geoquímicas no revelaron indicios de que estos ictiosaurios perecieran a causa de algún cataclismo que hubiera perturbado gravemente el ecosistema en el que murieron. El equipo de investigación siguió buscando más allá de la Cantera 2, en la geología circundante y en todos los fósiles que se habían excavado anteriormente en la zona.

Las pruebas geológicas indican que cuando los ictiosaurios murieron, sus huesos acabaron hundiéndose en el fondo del mar, y no a lo largo de una costa lo bastante poco profunda como para sugerir un varamiento, lo que descarta otra hipótesis. Sin embargo, lo más revelador es que la caliza y la lodolita de la zona estaban repletas de grandes especímenes adultos de Shonisaurus, pero escaseaban otros vertebrados marinos. La mayor parte de los demás fósiles del BISP proceden de pequeños invertebrados como almejas y ammonites (parientes de los calamares actuales con caparazón en espiral).

En este yacimiento hay muchos esqueletos adultos de gran tamaño de esta especie y casi nada más, explica Pyenson. Prácticamente no hay restos de cosas como peces u otros reptiles marinos para que estos ictiosaurios se alimentaran, y tampoco hay esqueletos juveniles de Shonisaurus.

La Cantera 2 del  Berlin–Ichthyosaur State Park, Nevada con los fósiles | foto Famartin en Wikimedia Commons

El rastreo paleontológico de los investigadores había eliminado algunas de las posibles causas de la muerte y empezaba a proporcionar pistas intrigantes sobre el tipo de ecosistema en el que nadaban estos depredadores marinos, pero las pruebas seguían sin apuntar claramente a una explicación alternativa.

El equipo de investigación encontró una pieza clave del rompecabezas cuando descubrió restos diminutos de ictiosaurios entre los nuevos fósiles recogidos en el BISP y ocultos en colecciones más antiguas de museos. Una cuidadosa comparación de los huesos y dientes mediante escáneres de rayos X micro-CT en la Universidad de Vanderbilt reveló que estos pequeños huesos eran en realidad Shonisaurus embrionarios y recién nacidos.

Una vez que quedó claro que aquí no tenían nada que comer y que había grandes Shonisaurus adultos con embriones y recién nacidos, pero ningún joven, empezamos a considerar seriamente si esto podría haber sido un lugar de nacimiento, dijo Kelley.

Un análisis más detallado de los distintos estratos en los que se encontraron los diferentes grupos de huesos de ictiosaurio también reveló que las edades de los numerosos yacimientos fósiles de BISP estaban separadas por al menos cientos de miles de años, si no millones.

Imagen en 3D del lecho fósil de Shonisaurus popularis en la Cantera 2 del Parque Estatal Berlin-Ichthyosaur, Nevada. Los huesos fosilizados se han codificado por colores y cada color corresponde a un esqueleto diferente | foto Smithsonian Institution

Encontrar estos puntos diferentes con las mismas especies repartidas a lo largo del tiempo geológico con el mismo patrón demográfico nos dice que este era un hábitat preferido al que estos grandes depredadores oceánicos regresaron durante generaciones, dijo Pyenson. Se trata de una clara señal ecológica, argumentamos, de que éste era un lugar que el Shonisaurus utilizaba para dar a luz, muy similar a las ballenas actuales. Ahora tenemos pruebas de que este tipo de comportamiento tiene 230 millones de años.

El equipo dijo que el siguiente paso para esta línea de investigación es investigar otros yacimientos de ictiosaurios y Shonisaurus en América del Norte con estos nuevos hallazgos en mente para comenzar a recrear su antiguo mundo buscando tal vez otros lugares de cría o lugares con mayor diversidad de otras especies que podrían haber sido ricas zonas de alimentación para este extinto superdepredador.

Una de las cosas más interesantes de este nuevo trabajo es que hemos descubierto nuevos especímenes de Shonisaurus popularis con cráneos muy bien conservados, explica Irmis. Combinado con algunos de los esqueletos que se recogieron en las décadas de 1950 y 1960 que se encuentran en el Museo Estatal de Nevada en Las Vegas, es probable que finalmente tengamos suficiente material fósil para reconstruir con precisión cómo era un esqueleto de Shonisaurus.

Los escaneados 3D del yacimiento ya están disponibles para que otros investigadores los estudien y para que el público los explore a través de la plataforma de código abierto Smithsonian’s Voyager, desarrollada y mantenida por los miembros del equipo de Blundell en la Oficina del Programa de Digitalización, y cualquiera puede sumergirse en el modelo 3D en: https://3d.si.edu/enter-sea-dragon.

El Parque Estatal Berlin-Ichthyosaur forma parte del Bosque Nacional Humboldt-Toiyabe, en las montañas Shoshone del centro-oeste de Nevada. Se encuentra en las tierras ancestrales de los pueblos Paiute del Norte y Shoshone del Oeste.

Fuentes

University of Utah | Neil P. Kelley, Randall B. Iris, Paige E. dePolo et al., Grouping behavior in a Triassic marine apex predator, Current Biology (2022). DOI: 10.1016/j.cub.2022.11.005

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