El Dunkleosteus poseía un mecanismo de articulación de cuatro barras para la apertura de la mandíbula que incorporaba conexiones entre el cráneo, el escudo torácico, la mandíbula inferior y los músculos de la mandíbula unidos por articulaciones móviles.
Una criatura acorazada con poderosas mandíbulas surcó las aguas de los océanos hace unos 400 millones de años. Se trata del Dunkleosteus, un pez prehistórico que parece una criatura de pesadilla y a su vez, un representante del género de la familia acorazada de placodermos que es uno de los más grandes entre los peces.
La longitud del dunkleosteus era de 8 a 10 metros y el peso de casi 4 toneladas. La criatura era considerada la cima de la pirámide de los depredadores, lo que significaba que el Dunkleosteus no podía ser víctima de otros animales.
Los mismos peces comían carne como alimento principal. De hecho, una criatura tan terrible no tenía dientes, en cambio, se ubicaron dos pares de placas de hueso en la boca, que ayudaron a aplastar las conchas.
El Dunkleosteus poseía un mecanismo de articulación de cuatro barras para la apertura de la mandíbula que incorporaba conexiones entre el cráneo, el escudo torácico, la mandíbula inferior y los músculos de la mandíbula unidos por articulaciones móviles.
Los científicos concluyeron que la presión de las mandíbulas del pez era de 55 MPa, comparable a la mordedura de un cocodrilo. La boca del depredador se abrió tan rápido (1/50 de segundo) que el chorro de agua simplemente succionó a la presa. Los restos no digeridos del monstruo simplemente eructaron.
Este mecanismo permitió que la criatura lograra una alta velocidad de apertura de la mandíbula, abriendo sus mandíbulas en 20 milisegundos y completando todo el proceso en 50 a 60 milisegundos (comparable a los peces modernos que usan alimentación por succión para ayudar en la captura de presas. Probablemente podría tragarse a su presa entera e incluso, podría tragarla de un solo trago.
Los estudios morfológicos en las mandíbulas inferiores de los juveniles del Dunkleosteus revelan, que eran proporcionalmente tan robustos como los de los adultos, lo que indica que ya podían producir grandes fuerzas de mordida y probablemente podían cortar el tejido de presa resistente similar a los adultos, aunque en una escala más pequeña.
Los científicos estiman que esta criatura podría haber generado hasta 8000 libras de fuerza de mordida por pulgada cuadrada en su presa. A modo de comparación, un cocodrilo tiene una fuerza de mordida de alrededor de 3700 libras por pulgada cuadrada.
Las imágenes del Dunkleosteus dan la impresión de que fue una de las criaturas más feroces de todos los tiempos. Seguramente fue uno de los peces más grandes de su tiempo: medía 30 pies de largo y pesaba más de 3 toneladas. Se asemeja a un submarino fuertemente blindado, un submarino con una cabeza gigante y ojos saltones.
Afortunadamente, durante el período Devónico tardío, la criatura se extinguió; de lo contrario, nadar en el océano hoy podría ser mucho más peligroso. Aunque se cree que Dunkleosteus no tiene descendientes directos después del período Devónico, se puede mencionar otro pez, Titanichthys.
Sin embargo, el Titanichthys también se considera una criatura antigua. Como resultado, Dunkleosteus puede considerarse un tiburón que vivió hace 400 millones de años. En cualquier caso, puedes conectar a los depredadores de hoy con este pez gigante y aterrador.
Dunkleosteus fue nombrado en 1956 en honor a David Dunkle (1911-1982), ex curador de paleontología de vertebrados en el Museo de Historia Natural de Cleveland. El nombre del género Dunkleosteus combina el apellido de David Dunkle con la palabra griega ὀστέον (ostéon ‘hueso’), que literalmente significa ‘hueso de Dunkle’.
Originalmente se pensó que era un miembro del género Dinichthys, Dunkleosteus fue reconocido más tarde como perteneciente a su propio género en 1956.
Los paleontólogos creen que la causa de la extinción de estos animales está relacionada con el hecho de que los niveles de oxígeno en el océano cayeron significativamente. Esto habría matado a peces gigantes como este, pero habría permitido que prosperaran los más pequeños. Y es por eso que los peces más pequeños dominarían durante decenas de millones de años, o al menos hasta el surgimiento de los reptiles marinos durante la Era Mesozoica.
Los animales han desarrollado el ‘instinto numérico’ para explotar las fuentes de alimento, evitar a los depredadores y reproducirse.
En un artículo de Andreas Nieder, profesor de Fisiología Animal y Director del Instituto de Neurobiología de la Universidad de Tübingen y autor de ‘A Brain for Numbers’ (Un cerebro para los números), se destaca que entre los diferentes factores que han posibilitado el proceso evoliutivo de los seres humanos, está la capacidad intrínseca para desarrollar nuestra facultad numérica, un herramienta natural que está profundamente arraigada en nuestra ascendencia biológica y no se basa en nuestra capacidad para usar el lenguaje. Sin embargo, esta capacida no está limitada a nosotros, sino que también, el resto del mundo animal ha sabido hacer uso de ella.
Teniendo en cuenta la multitud de situaciones en las que los humanos utilizamos información numérica, la vida sin números es inconcebible. Varios estudios que examinan a los animales en sus entornos ecológicos sugieren que representar números mejora la capacidad de un animal para explotar las fuentes de alimento, cazar presas, evitar la depredación, navegar en su hábitat y persistir en las interacciones sociales.
Y es que, procesar números ofrece un beneficio significativo para la supervivencia, razón por la cual este rasgo de comportamiento está presente en muchas poblaciones animales.
Antes de que los animales numéricamente competentes evolucionaran en el planeta, las bacterias microscópicas unicelulares, los organismos vivos más antiguos de la tierra, ya explotaban la información cuantitativa.
La forma en que las bacterias se ganan la vida es a través del consumo de nutrientes de su entorno. En su mayoría, crecen y se dividen para multiplicarse. Sin embargo, en los últimos años, los microbiólogos han descubierto que también tienen vida social y son capaces de detectar la presencia o ausencia de otras bacterias; en otras palabras, pueden sentir la cantidad de bacterias.
Por ejemplo, la bacteria marina Vibrio fischeri, tiene una propiedad especial que le permite producir luz a través de un proceso llamado bioluminiscencia, similar a como las luciérnagas emiten luz. Si estas bacterias están en soluciones de agua diluida (donde están solas), no emiten luz. Pero cuando crecen hasta un cierto número de células de bacterias, todas ellas producen luz simultáneamente. Por lo tanto, Vibrio fischeri puede distinguir cuando están solos y cuando están juntos.
De alguna manera tienen que comunicar el número de celular, y resulta que lo hacen usando un lenguaje químico. Secretan moléculas de comunicación, y la concentración de estas moléculas en el agua aumenta en proporción al número de células. Y cuando esta molécula llega a cierta cantidad, llamada quórum, les dice a las otras bacterias cuántos vecinos hay, y todas las bacterias brillan.
Este comportamiento se denomina «detección de quórum»: las bacterias votan con moléculas de señalización, se cuenta el voto y, si se alcanza cierto umbral (el quórum), todas las bacterias responden. Este comportamiento no es solo una anomalía de Vibrio fischeri; todas las bacterias utilizan este tipo de detección de quórum para comunicar su número de células de forma indirecta a través de moléculas de señalización.
Sorprendentemente, la detección de quórum no se limita a las bacterias; los animales también lo están usando para moverse. Las hormigas japonesas (Myrmecina nipponica), por ejemplo, deciden trasladar su colonia a una nueva ubicación si detectan quórum.
En esta forma de toma de decisiones por consenso, las hormigas comienzan a transportar su cría junto con toda la colonia a un nuevo sitio solo si un número definido de hormigas está presente en el sitio de destino. Solo entonces, deciden, es seguro mover la colonia.
La cognición numérica también juega un papel vital cuando se trata tanto de la navegación como del desarrollo de estrategias de alimentación eficientes.
En 2008, los biólogos Marie Dacke y Mandyam Srinivasan realizaron un experimento elegante y completamente controlado en el que descubrieron que las abejas pueden estimar la cantidad de puntos de referencia en un túnel de vuelo para llegar a una fuente de alimento, incluso cuando se cambia el diseño espacial. La abeja se basa en puntos de referencia para medir la distancia de una fuente de alimento a la colmena; evaluar los números, entonces, es vital para su supervivencia.
Cuando se trata de una alimentación óptima, «ir por más» es una buena regla general en la mayoría de los casos, y parece obvio cuando lo piensas, pero a veces la estrategia opuesta es favorable, según han descubierto los investigadores.
El ratón de campo (Apodemus agrarius) ama a las hormigas vivas, pero las hormigas son presas peligrosas porque muerden cuando se sienten amenazadas. Cuando un ratón de campo se coloca en una arena junto con dos grupos de hormigas de diferentes cantidades, sorprendentemente «va por menos».
En un estudio, los ratones que podían elegir entre cinco frente a 15, cinco frente a 30 y 10 frente a 30 hormigas siempre prefirieron la menor cantidad de hormigas. Los ratones de campo parecen elegir el grupo de hormigas más pequeño para garantizar una caza cómoda y evitar que las muerdan con frecuencia.
La probabilidad, por ejemplo, de que los lobos capturen alces o bisontes varía con el tamaño del grupo de una partida de caza. Los lobos a menudo cazan presas grandes, como alces y bisontes, pero las presas grandes pueden patear, cornear y pisotear a los lobos hasta matarlos.
Por lo tanto, existe un incentivo para «retenerse» y dejar que otros vayan a matar, particularmente en partidas de caza más grandes. Como consecuencia, los lobos tienen un tamaño de grupo óptimo para cazar diferentes presas. Para los alces, el éxito de captura se nivela entre dos y seis lobos.
Sin embargo, para el bisonte, la presa más formidable, nueve a 13 lobos son la mejor garantía de éxito. Por lo tanto, para los lobos, hay “fuerza en número” durante la caza, pero solo hasta un cierto número que depende de la dureza de su presa.
Los animales que están más o menos indefensos a menudo buscan refugio entre grandes grupos de compañeros sociales: la estrategia de supervivencia de la fuerza en números no necesita explicación. Pero esconderse en grandes grupos no es la única estrategia contra la depredación que implica competencia numérica.
En 2005, un equipo de biólogos de la Universidad de Washington descubrió que los carboneros de cabeza negra (Poecile atricapilla) en Europa desarrollaron una forma sorprendente de anunciar la presencia y peligrosidad de un depredador.
Como muchos otros animales, los carboneros emiten llamadas de alarma cuando detectan un depredador potencial, como un halcón, para advertir a sus compañeros carboneros. Para los depredadores estacionarios, estos pequeños pájaros cantores usan su llamada de alarma homónima «chick-a-dee». Se ha demostrado que el número de notas «dee» al final de esta llamada de alarma indica el nivel de peligro de un depredador.
Una llamada como «chick-a-dee-dee» con solo dos notas «dee» puede indicar un gran búho gris bastante inofensivo. Los grandes búhos grises son demasiado grandes para maniobrar y siguen a los ágiles carboneros en el bosque, por lo que no son una amenaza grave.
En cambio, maniobrar entre árboles no supone ningún problema para el mochuelo pigmeo, por lo que es uno de los depredadores más peligrosos para estas pequeñas aves. Cuando los carboneros ven un búho pigmeo, aumentan el número de notas «dee» y llaman «chick-a-dee-dee-dee-dee». Aquí, la cantidad de sonidos sirve como una estrategia activa contra la depredación.
Los grupos y el tamaño del grupo también importan si los recursos no pueden ser defendidos por individuos solos, y la capacidad de evaluar el número de individuos en el propio grupo en relación con el grupo oponente tiene un claro valor adaptativo.
Se han investigado varias especies de mamíferos en la naturaleza, y el hallazgo común es que la ventaja numérica determina el resultado de tales peleas. En un estudio pionero, la zoóloga Karen McComb y sus compañeros de trabajo de la Universidad de Sussex investigaron el comportamiento espontáneo de las leonas (Panthera leo) en el Parque Nacional del Serengeti cuando se enfrentan a intrusos.
Los autores explotaron el hecho de que los animales salvajes responden a las vocalizaciones reproducidas a través de un altavoz como si estuvieran presentes individuos reales. Si la reproducción suena como un león extranjero que impone una amenaza, las leonas se acercarían agresivamente al hablante como la fuente del enemigo. En este estudio de reproducción acústica, los autores imitaron la intrusión hostil reproduciendo el rugido de leonas desconocidas para los residentes.
Se presentaron dos condiciones a los sujetos: las grabaciones de leones hembras solitarias rugiendo, o de grupos de tres hembras rugiendo juntas. Los investigadores tenían curiosidad por ver si la cantidad de atacantes y la cantidad de defensores tendrían un impacto en la estrategia del defensor.
Curiosamente, una sola mujer defensora dudaba mucho en acercarse a las reproducciones de uno o tres intrusos. Sin embargo, tres defensores se acercaron fácilmente al rugido de un solo intruso, pero no al rugido de tres intrusos juntos.
Obviamente, el riesgo de salir lastimado al entrar en una pelea con tres oponentes era un presagio. Solo si el número de residentes era cinco o más, las leonas se acercaban a los rugidos de tres intrusos. En otras palabras, las leonas deciden acercarse agresivamente a los intrusos solo si superan en número a estos últimos, otro claro ejemplo de la capacidad de un animal para tener en cuenta información cuantitativa.
Nuestros primos más cercanos en el reino animal, los chimpancés (Pan troglodytes), muestran un patrón de comportamiento muy similar. Usando un enfoque de reproducción similar, Michael Wilson y sus compañeros de trabajo de la Universidad de Harvard descubrieron que los chimpancés se comportaban como estrategas militares.
Siguen intuitivamente las ecuaciones utilizadas por las fuerzas militares para calcular las fuerzas relativas de los partidos oponentes. En particular, los chimpancés siguen las predicciones hechas en el modelo de combate de la «ley cuadrada» de Lanchester.
Este modelo predice que, en concursos con múltiples individuos en cada lado, los chimpancés de esta población deberían estar dispuestos a participar en un concurso solo si superan en número al lado opuesto por un factor de al menos 1,5. Y eso es precisamente lo que hacen los chimpancés salvajes.
