El leopardo de las nieves (Panthera uncia) es un gran felino exclusivo de la meseta Qinghai-Tíbet y sus alrededores. Como depredador máximo de la región, el leopardo de las nieves desempeña un papel crucial en el mantenimiento de la estabilidad ecológica. Sus características únicas, junto con su aspecto llamativo, lo han convertido en una especie emblemática de los esfuerzos de conservación destinados a proteger el ecosistema de la meseta Qinghai-Tíbet.
Lamentablemente, se han encontrado pocos fósiles de leopardo de las nieves en la región de la meseta Qinghai-Tíbet, en particular fósiles del período Cuaternario. Como resultado, no está claro cómo los leopardos de las nieves desarrollaron sus adaptaciones especializadas a este entorno.
Por un lado, la biología molecular sugiere que el pariente vivo más cercano del leopardo de las nieves es el tigre. Sin embargo, las adaptaciones morfológicas y ecológicas de los leopardos de las nieves y los tigres son muy diferentes. Por lo tanto, la biología molecular por sí sola no puede explicar cómo los leopardos de las nieves desarrollaron sus rasgos especializados.
Recientemente, un equipo de investigación internacional identificó registros fósiles de leopardo de las nieves en varios sitios fósiles de Panthera en todo el continente euroasiático y los utilizó para revelar el camino evolutivo único del leopardo de las nieves. El estudio fue escrito por el Prof. Asociado JIANGZUO Qigao, del Instituto de Paleontología y Paleoantropología de Vertebrados (IVPP) de la Academia de Ciencias de China (CAS), el Prof. Asociado LI Xinhai del Instituto de Zoología de la CAS y varios investigadores de Italia, Portugal y Francia. Su trabajo fue publicado ayer en Science Advances. Los profesores DENG Tao y WANG Shiqi del IVPP son coautores.
Los investigadores pudieron identificar algunos de los registros fósiles como leopardos de las nieves, combinando secuencias de ADN con datos morfológicos, infiriendo así la filogenia del género Panthera. Sus hallazgos sugirieron que estos registros pertenecían al linaje del leopardo de las nieves, formando un grupo parafilético en relación con los leopardos de las nieves modernos.
Los cinco registros fósiles válidos de leopardo de las nieves euroasiático identificados por los investigadores procedían de: Longdan en Gansu, China; Arago en Francia; Localidad 3 de Zhoukoudian en Beijing, China; Manga Larga en Portugal; y la cueva Niuyan en Mentougou, Beijing, China. A excepción del fósil de la cueva de Niuyan, que puede clasificarse como un leopardo de las nieves moderno, los demás muestran diferencias significativas en comparación con los leopardos de las nieves actuales.
Los investigadores concluyeron que los leopardos de las nieves que se encuentran fuera de la meseta Qinghai-Tíbet no son un linaje independiente, sino que comprenden pequeñas ramificaciones de la rama principal del leopardo de las nieves. Es probable que estas ramificaciones representen múltiples dispersiones de leopardos de las nieves fuera del Tíbet en épocas diferentes. Este enfoque permitió a los investigadores estudiar el desarrollo gradual de las especializaciones únicas del leopardo de las nieves.
Visión estereoscópica #
Para estudiar la evolución de características morfológicas importantes, los investigadores realizaron un análisis sistemático de la morfología funcional de los leopardos de las nieves modernos utilizando anatomía, morfometría geométrica y análisis de elementos finitos. Sus hallazgos indican que los leopardos de las nieves tienen cuencas oculares grandes y una visión binocular altamente desarrollada, lo que sugiere que poseen una visión estereoscópica avanzada que les permite enfocar rápidamente a sus presas en terrenos complejos.
Los leopardos de las nieves tienen un hocico corto y una mandíbula de ángulo pronunciado, con caninos que presentan una sección transversal casi redonda. Esta estructura les permite ejercer fuerzas poderosas para someter a presas fuertes, aunque también puede comprometer la flexibilidad. Además, el bien desarrollado sistema de senos frontales de los leopardos de las nieves calienta el aire inhalado y mejora la eficiencia respiratoria, lo que los convierte en animales bien adaptados a ambientes fríos y con poco oxígeno.
Además, los leopardos de las nieves poseen una bulla timpánica pronunciada, lo que aumenta su sensibilidad a las ondas infrasónicas, lo que les permite detectar los sonidos de sus presas desde mayores distancias en áreas abiertas. Sus grandes muelas (es decir, premolares y molares) también les permiten consumir la mayor parte de la carne de sus presas antes de que se congele en el ambiente frío. Además, estos dientes mejoran la capacidad de los leopardos de las nieves para masticar cadáveres ya congelados.
Si bien las escápulas y la pelvis de los leopardos de las nieves son relativamente pequeñas, los huesos de las extremidades distales son alargados. Esto indica que sus extremidades anteriores tienen menos potencia muscular pero mayor flexibilidad de movimiento, lo que las hace adecuadas para correr y saltar en regiones montañosas. La mayoría de estas características representan adaptaciones a ambientes montañosos y a su presa principal, los Caprinae (ovejas y especies relacionadas), que tienden a tener velocidades más lentas pero extremidades cortas y robustas y cuernos fuertes para resistir. Sólo una pequeña parte de las adaptaciones del leopardo de las nieves se refiere a condiciones de gran altitud y bajo nivel de oxígeno.
Los investigadores estudiaron la morfología funcional de los leopardos de las nieves fósiles correlacionando varias características morfológicas con sus funciones. Descubrieron que los primeros leopardos de las nieves, incluido el Pantheraaff. del Pleistoceno temprano, pyrenaica de Longdan y Panthera pyrenaica del Pleistoceno medio temprano de Francia, tenían mandíbulas que ya presentaban un ángulo pronunciado pero que aún no se habían acortado. Además, los dientes de sus mejillas no habían aumentado de tamaño. Esto sugiere una adaptación inicial a las presas de Caprinae; sin embargo, en esta etapa no se observaron especializaciones significativas para ambientes fríos. Fósiles posteriores, como el Panthera aff. del Pleistoceno medio tardío. uncia de Zhoukoudian Loc. 3 y Panthera uncia lusitana del Pleistoceno tardío, eran muy similares a los leopardos de las nieves modernos y mostraban adaptaciones comparables. Sin embargo, ciertas características, incluido el desarrollo de la cámara ectotimpánica y el grado de expansión de la frente, fueron generalmente menos pronunciadas en la Panthera uncia lusitana europea en comparación con los leopardos de las nieves contemporáneos.
Los análisis bayesianos de las tasas de evolución morfológica indican que los leopardos de las nieves comenzaron a cambiar rápidamente en el Pleistoceno medio. Este período coincide con la aparición de grandes capas de hielo en la meseta Qinghai-Tíbet. Desde el Pleistoceno medio, la variabilidad climática global ha aumentado, lo que ha resultado en períodos glaciales más severos y prolongados. Estas condiciones permitieron a los leopardos de las nieves expandir su área de distribución más allá de la meseta Qinghai-Tíbet. En particular, el Pleistoceno medio también marca el período en el que muchos miembros de la subfamilia Caprinae comenzaron a migrar desde la meseta Qinghai-Tíbet hacia el norte de China y Europa, en paralelo al movimiento de los leopardos de las nieves desde la meseta tibetana.
Para determinar si los leopardos de las nieves fósiles tenían adaptaciones ecológicas similares a las de los leopardos de las nieves modernos, los investigadores analizaron la relación entre la distribución de los leopardos de las nieves modernos y los datos climáticos. Emplearon un Random forest approach y entrenaron un modelo conocido como Species Distribution Modeling para predecir cómo los leopardos de las nieves podrían adaptarse en función de las condiciones climáticas. Posteriormente, aplicaron datos climáticos del Último Máximo Glacial para evaluar la distribución máxima potencial de los leopardos de las nieves modernos durante ese período de tiempo.
Los resultados indicaron que la distribución potencial adecuada para los leopardos de las nieves durante el último máximo glacial era significativamente mayor de lo que es hoy. Sin embargo, regiones como Europa y Pekín quedaron fuera de las zonas consideradas aptas para su distribución. Esto sugiere que los leopardos de las nieves fósiles pueden haber desarrollado adaptaciones ecológicas distintas de las de los leopardos de las nieves modernos. En consecuencia, la distribución de los leopardos de las nieves fósiles no se puede predecir por completo utilizando los modelos modernos de leopardo de las nieves.
Además, es importante señalar que, si bien estos sitios fósiles generalmente están ubicados en elevaciones relativamente bajas (por debajo de los 500 metros), estaban situados en ambientes montañosos y típicamente contenían fósiles de Caprinae. La única excepción es el sitio de Portugal, que carece de registros de fauna. Esta observación sugiere que el terreno montañoso y la disponibilidad de presas relacionadas pueden haber sido más críticos para los leopardos de las nieves que las condiciones de gran altitud y poco oxígeno.
Los investigadores también señalaron que la cueva Niuyan es el único sitio conocido en el mundo que contiene fósiles de leopardo de las nieves y de leopardo. Dado que sabemos que hoy en día los leopardos de las nieves ocasionalmente comparten hábitats en zonas de transición cerca de la línea del bosque, el descubrimiento de la cueva Niuyan sugiere que pueden haber existido condiciones ambientales similares allí cuando se depositaron los fósiles.
Al integrar paleobiología, biología molecular, análisis de elementos finitos y modelos de distribución de especies, los investigadores pudieron rastrear la historia evolutiva y las adaptaciones morfológicas funcionales del leopardo de las nieves, un objetivo clave de la conservación ecológica en la meseta Qinghai-Tíbet. Sus hallazgos revelan el camino evolutivo de los leopardos de las nieves, lo que sugiere que el terreno montañoso puede haber desempeñado un papel más crítico en su supervivencia que los factores climáticos por sí solos. Estos conocimientos son importantes para los esfuerzos actuales de conservación del leopardo de las nieves y también demuestran la utilidad de la paleontología de preservación.
-
El paper Insights on the evolution and adaptation toward high-altitude and cold environments in the snow leopard lineage fue publicado ayer en Science Advances. Autores: Qigao Jiangzuo, Joan Madurell-Malapeira, Xinhai Li, Darío Estraviz-López, Octávio Mateus, Agnès Testu, Shijie Li, Shiqi Wang & Tao Deng. Science Advances 15 Jan 2025 Vol 11, Issue 3 DOI: 10.1126/sciadv.adp5243
-
El artículo Snow Leopard Fossils Clarify Evolutionary History of Species, editado por LI Yali, fue publicado hoy en CAS’s Life Sciences Research News section.