Gracias a Artec Space Spider, se descubre la auténtica trayectoria evolutiva del extinto tilacino

El reto: Dos investigadores se embarcaron en un ambicioso proyecto sobre el desaparecido tilacino. Para hacer sus análisis con precisión, necesitaban una forma fácil y no destructiva de capturar digitalmente en 3D submilimétrico los cráneos de cientos de animales de diferentes especies.

La solución: Artec Space Spider, Artec Studio, Geomagic Studio

Los resultados: Gracias a Artec Space Spider, un dispositivo muy ligero, los investigadores pudieron escanear colecciones de museos de todo el mundo, con muy poco contacto y sin riesgo de daños, en tan sólo unos minutos por ejemplar. Escanearon un total de 223 cráneos de 57 especies, esto les permitió desarrollar su innovador estudio, que ilustra claramente la historia evolutiva única del tilacino.

Macho y hembra de tilacinos en el Zoológico Nacional, Washington, D.C., por E.J.K. Baker, c. 1904. Imagen de dominio público. Coloreada por D.S. Rovinsky.

Aunque se le llama "lobo" de Tasmania, por su parecido, el tilacino no era un lobo en absoluto. Sin embargo, su parecido es tan grande que casi todo el mundo, tanto los científicos como el público, asumió de forma natural que había evolucionado siguiendo una trayectoria muy cercana a la del lobo.

Pero un equipo de biólogos evolutivos pensaba lo contrario, y dio la vuelta al mundo en su búsqueda para revelar la verdad evolutiva sobre esta misteriosa criatura.

Con su escáner de Artec 3D, los investigadores de la Universidad de Monash, el Dr. Douglass Rovinsky y el Dr. Justin W. Adams, visitaron museos y colecciones universitarias de todo el mundo, capturando digitalmente los cientos de muestras de varias especies, necesarias para el estudio más completo de este tipo que jamás se haya llevado a cabo, uno que probará rigurosamente si el tilacino era, en efecto, evolutivamente convergente con los lobos.

Evolución convergente

En biología, la evolución convergente se refiere simplemente al proceso en el que organismos no relacionados, sin un ancestro común reciente, evolucionan de forma independiente con rasgos similares tras tener que adaptarse a entornos o condiciones ecológicas similares.

Dicho de otro modo, si dos especies diferentes son convergentes, pueden parecer relacionadas genéticamente, cuando en realidad no lo están.

Ejemplos de especies convergentes:

Tortugas y caracoles: Ambos han desarrollado caparazones duros para protegerse de los depredadores, pero mientras las tortugas son reptiles (como los lagartos y las serpientes), los caracoles son moluscos (como los gusanos de mar, las almejas y los pulpos).

Calamares y cacatúas: Uno nada y el otro vuela, pero ambos han desarrollado por separado picos duros para desgarrar a sus presas. El calamar se da un festín con un cangrejo de aguas profundas y la cacatúa se zampa un cacahuete o un insecto que se mueve lentamente.

En el caso del tilacino, durante más de un siglo, la mayoría de los expertos asumieron que la forma general del cuerpo, similar a la de un perro, significaba que era ecológicamente similar al lobo, especialmente porque no se parecía a ningún otro grupo de marsupiales que se estaba descubriendo y describiendo.

Y muchos estudios acababan con esta misma suposición, siendo pocos los investigadores que cuestionaron la interpretación de que los tilacinos eran básicamente lobos con bolsas.

De la masa corporal a la convergencia

Rowinsky y Adams, se propusieron definir metódicamente un conocimiento preciso y mucho más completo del tilacino y de su forma de vida, ante estas suposiciones tan extendidas, sobre esta extraordinaria criatura que se extinguió hace casi un siglo.

Como explica Adams, "por desgracia, cuando el tilacino aún estaba entre nosotros, nadie registró nunca los datos básicos de la historia natural del animal, como información sobre su masa corporal, preferencias alimentarias, sus estrategias de depredación, hábitos locomotores o sus preferencias de hábitat. Sin estos datos, es imposible entender qué tipo de criatura era realmente el tilacino".

El investigador Douglass S. Rovinsky escaneando un cráneo de tilacino con Space Spider y el software Artec Studio.

Aprovechando su estudio previo, que establecía una masa corporal media del tilacino bastante diferente a la que se había asumido o utilizado en los estudios de investigación, en su trabajo, Rovinsky y Adams investigaron y analizaron en profundidad las pautas de semejanza entre el tilacino y otras especies en tres áreas distintas: forma craneal, dieta y tamaño relativo de las presas.

Teniendo todo en cuenta, el presente estudio deja claro que no hay base para interpretar la forma del cráneo del tilacino como convergente con los lobos, y como tal, el tilacino no habría exhibido hábitos de alimentación o ecología dietética similares.

En cambio, Rovinsky y Adams determinaron que el tilacino presentaba una convergencia con una gama diversa de cánidos, incluidos los chacales africanos (Lupulella adusta, Lupulella mesomelas) y ciertos zorros sudamericanos, como el zorro de las pampas (Lycalopex gymnocercus) y el lobo de crin (Chrysocyon brachyurus).

Escaneo 3D para obtener los datos del cráneo

Superposición de cráneos: La forma media del cráneo del lobo gris (azul), del tilacino (rosa) y del grupo de cánidos convergentes (verde) superpuestos en el software Artec Studio para que puedan verse las diferencias de forma. La forma del grupo convergente es la forma media del cráneo de cuatro especies diferentes de cánidos, el lobo de crin, los chacales de espalda negra y de rayas laterales y el zorro de las pampas.

Para medir y estudiar con precisión las formas del cráneo de esta extraña especie recién extinguida, de la que la mayoría de los ejemplares se encuentran en colecciones de acceso limitado y controlado, se requería un método no destructivo de captura de datos submilimétricos.

Rovinsky comentó: "Cuando nos dan acceso a un determinado espécimen en un museo, el conservador no quiere tener que preocuparse por rasguños u otros daños que puedan causar los calibres o aparatos de medición manuales tradicionales, ni tampoco por una excesiva manipulación de las piezas. Usar marcadores sobre los ejemplares tampoco era una opción.

Artec Space Spider

Por ello, la elección del escáner 3D del proyecto resultaba fundamental. Rovinsky y Adams capturaron los cráneos de los ejemplares en apenas unos minutos, confiando en su Artec Space Spider, un escáner 3D a color manual, muy ligero, y que captura hasta un millón de puntos por segundo, con una precisión de 0,05 mm (el diámetro de un pelo humano),

Comparando Space Spider con las reglas y calibres usados tradicionalmente en paleontología, Adams afirma: "Los tilacinos, como cualquier otra especie extinta, y cualquier criatura viva no son entidades bidimensionales (2D)".

"Por eso, si intentamos describir la forma de un organismo mediante mediciones en 2D, nunca podremos captar las sutiles formas en que la forma biológica varía y se adapta a determinadas funciones. Por eso nuestro escáner Space Spider era primordial para el estudio".

En total, se escanearon los cráneos de 223 animales de 57 especies de faunívoros, entre los que se encontraban tilacinos, hienas, civetas, mangostas, dasyurus, fosas, perros, mapaches y algunos otros.

Árbol filogenético: Los cráneos representativos de las 57 especies utilizadas en el estudio, ordenados por filogenia (parentesco evolutivo) y coloreados por familia (por ejemplo, los félidos son de color verde, los cánidos de color azul claro, etc.).

Se incuyeron en el estudio una gran variedad de especies para garantizar que el conjunto de datos y el análisis completo estuvieran equilibrados.

Desde una perspectiva evolutiva, era imprescindible incluir otros marsupiales carnívoros además del tilacino, como dasyurus, junto con otros pequeños carnívoros como comadrejas, civetas y mangostas.

Los escaneos se transformaron en modelos 3D en el software Artec Studio y se exportaron a otros programas, como Geomagic Studio, para el análisis cuantitativo de la forma 3D de los cráneos de las especies seleccionadas.

De los escaneos al análisis de los datos

Captura de pantalla del software Geomagic Studio, que muestra la reorientación y alineación de la malla antes de su uso en el programa de morfometría geométrica 3D

Tras el escaneo, los posteriores análisis de morfometría geométrica 3D (forma) precisaron la colocación digital de 381 puntos de referencia anatómicos en la superficie de cada cráneo 3D.

Estos puntos de referencia se utilizaron para identificar y capturar con precisión las distintas características de la forma del cráneo y, junto con los análisis cuantitativos, permitieron a los investigadores resolver muchas cuestiones relacionadas con su forma y su aspecto.

Plantilla de puntos de referencia creada en el cráneo de forma aproximadamente media del dhole (Cuon alpinus), mostrada en el lateral (a), la parte superior (b) y la parte inferior (c). La curva y los semi marcadores de la superficie permiten la recogida de datos en zonas específicas del cráneo con falta de detalle.

Conclusiones y nuevas evidencias

Los resultados de los análisis y las pruebas de convergencia vienen a corroborar los interrogantes sobre la ecología alimentaria de los tilacinos planteados por los científicos que ya habían estudiado la fuerza de las mordeduras de esta especie.

El tilacino simplemente no estaba hecho para derribar animales más grandes. Para hacer esto, un animal necesita una mandíbula robusta, y el tilacino no la tenía.

La estructura craneal del tilacino, más delicada, no habría permitido alcanzar la fuerza de mordida necesaria para desgarrar a un gran mamífero, como sí pueden hacer los lobos.

Por otra parte, los datos demuestran convergencia entre el tilacino y los chacales africanos, así como con los zorros sudamericanos. Por otra parte, también hay convergencia, aunque menos, con los coyotes y los zorros rojos.

Pero, como subrayan Rovinsky y Adams en su estudio, aunque el tilacino puede mostrar cierta convergencia con estos cánidos adaptados para comer presas pequeñas, no son idénticos, ni mucho menos.

Estos resultados, combinados con los resultados de estudios anteriores sobre la anatomía de la especie, demuestran que el tilacino era un animal único en su categoría.

Representación artística del tilacino por Damir Martin

El tilacino era una criatura con una historia diferente que se remonta a la época del Oligoceno, hace más de 23 millones de años, y no era ni un "lobo marsupial" ni un "tigre marsupial", ni tampoco un "chacal marsupial".

Según Rovinsky, "después de eliminar intencionadamente a esta criatura del planeta, lo menos que podemos hacer es darle el respeto que se merece".

Explorando el pasado, tratando de avanzar

Ya están en marcha planes para un estudio complementario enfocado en el estudio de la mandíbula inferior del tilacino, para establecer una relación aún más estrecha con su comportamiento alimentario.

Habrá estudios adicionales de los codos y los pies del tilacino, para ver si podemos empezar a entender claramente sus patrones de movimiento y su forma de capturar a las presas.

Rovinsky señaló que "todavía tenemos mucho que aportar a la visión del tilacino. Espero que los futuros investigadores sigan estudiando otras facetas de la convergencia en relación con las características físicas del tilacino, ya que esto nos ayudará a perfeccionar nuestra comprensión de este animal desaparecido."

Want this delivered to your inbox?

Be the first to hear about new offers and updates from Artec 3D.

Scanners behind the story

Try out the world's leading handheld 3D scanners.