Para el observador casual, los ríos de la selva amazónica podrían confundirse fácilmente con el océano. Las aguas de América del Sur están repletas de rayas, anchoas, peces globo y peces aguja, especies que primero se originaron en el mar y, en consecuencia, pueden parecer fuera de lugar en agua dulce. Incluso hay delfines sonrientes con dientes que se vuelven rosados a medida que envejecen. Pero todas estas especies se han adaptado plenamente a la vida en estos ríos, cuyas aguas van del claro al marrón lechoso.
El Amazonas tiene hoy solo unas pocas especies de peces globo y varias subespecies de delfines del río Amazonas. Pero hay 38 especies de rayas neotropicales de agua dulce, que es, francamente, una extraordinaria diversidad de peces planos y flappy. Todos pertenecen a la subfamilia Potamotrygoninae y nadan en casi todas las cuencas fluviales importantes de América del Sur. Y adoptan una variedad de apariencias y tipos de cuerpo. manchas diminutas y remolinos de mármol. Aguijones largos y serpenteantes y aguijones cortos y rechonchos. La más pequeña de las rayas de río, Potamotrygon wallacei, crece alrededor de un pie de largo. Una de las más grandes, la raya de río de cola corta Potamotrygon brachyura, puede crecer hasta cinco pies de largo y pesar casi 500 libras. Para João Pedro Fontenelle, biólogo evolutivo del Instituto de Silvicultura y Conservación de la Universidad de Toronto en Canadá, esto plantea una pregunta importante: «¿Qué pasó allí?»
Crédito: NK LujánFontenelle ha estado investigando la vertiginosa diversidad de las rayas de agua dulce de América del Sur desde que era estudiante de maestría en Brasil. Los científicos habían asumido durante mucho tiempo que las rayas de agua dulce invadieron América del Sur a través del Caribe, pero estaban mucho menos seguros de cuándo sucedió esto y cómo los peces lograron dispersarse tan ampliamente por todo el continente y evolucionar en tantas especies distintas. En dos artículos recientes, Fontenelle y sus colegas ofrecen nuevas pistas sobre por qué hay tantos tipos de rayas de agua dulce en América del Sur.
En un artículo de 2021 en el Revista de Biogeografía, los investigadores extrajeron ADN de cientos de especímenes de rayas para inferir cuándo y dónde surgieron las especies en todo el continente. Descubrieron que las rayas de agua dulce se separaron de sus primos marinos hace unos 26 millones de años. «La edad de origen de este grupo de rayas de agua dulce coincide con el período en el que tuvimos este fabuloso humedal», dijo Fontenelle.
El mega humedal de Pebas, con un nombre impresionante, surgió hace decenas de millones de años, cuando el nivel del mar cambió y un tramo de océano salado se derramó en lo que ahora es América del Sur, empapando la parte superior del Amazonas. El mega humedal de Pebas abarcaba partes de lo que ahora es Brasil, Perú, Ecuador y Colombia.. La región se convirtió en un pantano gigante, donde deambulaban cocodrilos de 39 pies y tortugas del tamaño de un automóvil, creando un camino acuático para que las criaturas marinas cruzaran desde el Caribe. Estos pulsos de agua de mar transportaron las anchoas, los peces aguja y las rayas, donde se adaptaron a los ambientes de agua dulce durante millones de años. Estas inundaciones oceánicas dieron lugar a gradientes de agua entre el agua dulce tierra adentro y el agua salada más cerca del océano, un espectro de salinidad maduro para la evolución. «Creó una oportunidad ecológica para que estos grupos de origen marino se adaptaran lentamente», dijo Fontenelle. «Pero la cuestión es que su ‘despacio’ fue muy rápido».
Crédito: JP FontenelleLas rayas de la subfamilia Potamotrygoninae se diversificaron durante solo 20 millones de años, un período de tiempo relativamente rápido. El humedal de Pebas en sí abarcaba muchos hábitats complejos y gradaciones ambientales donde nunca antes habían vivido las rayas, lo que le dio a este pez con forma de panqueque la oportunidad de ir a la ciudad, evolutivamente hablando. «Ahora que tenemos esta disponibilidad de nichos y recursos, podrías tener esta diversificación explosiva», dijo Fontenelle.
Al final del mega humedal de Pebas, las rayas habían comenzado a especializarse en diferentes tipos de presas. Fontenelle y sus colegas documentaron la evolución de estas dietas especializadas en un artículo de 2023 en la revista Biología Integrativa y Comparada, tomando tomografías computarizadas de las mandíbulas de diferentes especies de rayas de agua dulce para hacer coincidir las mandíbulas con su presa ideal. Algunas rayas desarrollaron bocas con pocos dientes y espacios de mandíbula más grandes para succionar peces y tragarlos rápidamente. Algunas rayas desarrollaron huesos bucales más largos para aplastar crustáceos, y otras desarrollaron mandíbulas cinéticas que les permitieron masticar los duros exoesqueletos de los insectos. Estas especializaciones permitieron que las rayas dominaran ciertos recursos en los ríos.
Crédito: JP FontenelleAún así, algunas rayas de agua dulce lograron tener bastante éxito sin especializarse en un tipo particular de comida: un gato de todas las presas, pero maestro de ninguna. La raya de río ocellate, que es famosa por su capacidad para hacer matemáticas, es omnívora y vive en casi todos los lugares donde se encuentran rayas en América del Sur.
Durante los millones de años en que las docenas de especies de rayas de agua dulce se diversificaron, transformando bocas en artilugios especializados y desarrollando patrones ornamentados de manchas, las dos especies marinas de la familia más grande Potamotrygonidae permanecieron bastante insípidas y grisáceas. Claramente, las rayas marinas no se convirtieron en un grupo de nuevas especies, «a pesar de que estas especies tuvieron el mismo tiempo para evolucionar», escriben los autores, con bastante sombra. Y con una especiación tan rápida en tan poco tiempo, estas rayas a menudo se hibridan con otras especies de rayas en los ríos de América del Sur. En este poco de ruptura de reglas, las rayas amazónicas continúan con el legado de sus ancestros renegados. Deja el océano. Desafía el límite de las especies. volverse ingobernable.
