Diversidad oculta de las aves durante la era de los dinosaurios

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Un pájaro de Madagascar del tamaño de un cuervo, del Cretáceo, se habría abierto camino en el aire blandiendo un gran pico en forma de cuchilla, ofreciendo además nuevas e importantes perspectivas sobre la evolución de la forma de la cara y el pico en los precursores del Mesozoico de las aves modernas.

Un equipo internacional de investigadores encabezado por el profesor de la Universidad de Ohio, el Dr. Patrick O’Connor, y el profesor de la Universidad de Stony Brook Dr. Alan H. Turner anunciaron su descubrimiento en la revista Nature.

Las aves han desempeñado un papel fundamental en la formación de nuestra comprensión de la evolución biológica. Ya a mediados del siglo XIX, las agudas observaciones de Charles Darwin sobre la diversidad de la forma del pico de los pinzones de las Galápagos influyeron en su tratado sobre la evolución a través de la selección natural. Este descubrimiento de aves fósiles añade un nuevo giro a la evolución de los cráneos y picos de las aves y sus parientes cercanos, mostrando que la evolución puede trabajar a través de diferentes vías de desarrollo para lograr formas de cabeza similares en animales muy distantes.

El pájaro se llama Falcatakely, una combinación de palabras latinas y malgaches inspiradas en el pequeño tamaño y la forma de hoz de su pico, este último representando una forma de rostro completamente nueva en las aves mesozoicas. La especie se conoce por un solo cráneo bien conservado, casi completo, que fue enterrado en un flujo de escombros fangosos hace unos 68 millones de años. Los esqueletos de aves son raros en el registro fósil debido a sus huesos ligeros y su pequeño tamaño. Los cráneos de pájaro son un hallazgo aún más raro. Falcatakely es la segunda especie de ave del Cretáceo descubierta en Madagascar por el equipo financiado por la Fundación Nacional de Ciencias.

El delicado espécimen permanece parcialmente incrustado en la roca debido al complejo conjunto de huesos de construcción ligera que forman el cráneo. Aunque es bastante pequeño, con una longitud de cráneo estimada de solo 8,5 cm, la exquisita preservación revela muchos detalles importantes. Por ejemplo, una compleja serie de surcos en los huesos que componen el lado de la cara indican que el animal albergó una amplia cubierta queratinosa, o pico, en vida.

«Cuando el rostro comenzó a emerger de la roca, supimos que era algo muy especial, si no totalmente único», señala Patrick O’Connor, profesor de anatomía y neurociencia de la Universidad de Ohio y autor principal del estudio. «Las aves mesozoicas con rostros tan altos y largos son completamente desconocidas, y Falcatakely proporciona una gran oportunidad para reconsiderar las ideas sobre la evolución de la cabeza y el pico en el linaje que conduce a las aves modernas».

Falcatakely pertenece a un grupo extinto de aves llamado Enantiornithes, un grupo conocido exclusivamente del período cretáceo y predominantemente de fósiles descubiertos en Asia. «Los Enantiornithes representan la primera gran diversificación de las primeras aves, ocupando ecosistemas junto con sus parientes no aviares como el Velociraptor y el Tiranosaurio», dijo Turner, profesor adjunto de ciencias anatómicas de la Universidad de Stony Brook y coautor del estudio. «A diferencia de los primeros pájaros, como el Archaeopteryx, con largas colas y rasgos primitivos en el cráneo, los Enantiornithes como Falcatakely se habrían visto relativamente modernos».

Una reconstrucción de la vida de Falcatakely podría dejarnos con la impresión de que se trata de un pájaro relativamente poco llamativo. Pero es debajo del pico queratinoso donde yace la intriga evolutiva. O’Connor y sus colegas no pudieron sacar los huesos individuales de Falcatakely de la roca para estudiarlos porque eran demasiado frágiles. En su lugar, el equipo de investigación empleó tomografía microcomputacional de alta resolución (μCT) y un extenso modelado digital para diseccionar virtualmente los huesos individuales de la roca, siendo esencial la impresión en 3D ampliada de los modelos digitales para reconstruir el cráneo y para las comparaciones con otras especies. A medida que avanzaba la investigación, se hizo evidente que los huesos que formaban el rostro de Falcatakely estaban organizados de manera muy distinta a los de cualquier dinosaurio, aviar o no aviar, a pesar de tener un rostro superficialmente similar a varios grupos de aves modernas que viven hoy en día.

Todas las aves vivas construyen el esqueleto de sus picos de una manera muy específica. Está formado en su mayoría por un solo hueso agrandado llamado premaxilar. En contraste, la mayoría de las aves de la Era de los Dinosaurios, como el icónico Archaeopteryx, tienen hocicos relativamente poco especializados compuestos de un premaxilar pequeño y un maxilar grande. Sorprendentemente, los investigadores encontraron esta disposición primitiva similar de los huesos en Falcatakely pero con una forma general de cara que recuerda a ciertas aves modernas con un pico superior alto y largo y completamente diferente a todo lo conocido en el Mesozoico.

«Falcatakely generalmente podría parecerse a un buen número de aves modernas con la piel y el pico en su lugar, sin embargo, es la estructura esquelética subyacente de la cara lo que hace que lo que sabemos sobre la anatomía evolutiva de las aves tenga que reconsiderarse», señaló O’Connor. «Hay claramente diferentes formas de desarrollo de la organización del esqueleto facial que conducen a objetivos finales generalmente similares, o en este caso, a una forma de cabeza y pico similares».

Para explorar cómo evolucionó este tipo de anatomía convergente, O’Connor y Turner contaron con la ayuda de su colega el Dr. Ryan Felice, experto en anatomía del cráneo de aves y otros dinosaurios. «Encontramos que algunas aves modernas como los tucanes evolucionaron picos muy similares en forma de hoz decenas de millones de años después de Falcatakely. Lo que es tan sorprendente es que estos linajes convergieron en esta misma anatomía básica a pesar de estar muy lejanamente relacionados», señaló Felice, profesor de anatomía humana en el University College de Londres.

El Falcatakely se recuperó de las rocas del Cretáceo tardío (hace 70-68 millones de años) en lo que hoy es el noroeste de Madagascar, en lo que se ha interpretado como un entorno semiárido y altamente estacional. Ese mismo entorno también albergó otros animales verdaderamente extraños, como el cocodrilo herbívoro Simosuchus y el mamífero Adalatherium, recientemente descrito. «Para ampliar los límites de nuestro conocimiento de la historia de la Tierra y la evolución biológica, tenemos que buscar en regiones inexploradas o poco exploradas», señaló Turner.

«El descubrimiento del Falcatakely subraya que gran parte de la historia profunda de la Tierra sigue estando envuelta en misterio», añadió O’Connor, «particularmente de aquellas partes del planeta que han sido relativamente menos exploradas». Madagascar siempre ha empujado los límites del potencial biológico. De hecho, la singular biota de Madagascar ha intrigado a los historiadores naturales y a los científicos de muchas disciplinas, a menudo enmarcadas en el contexto de la evolución en aislamiento en el gran continente insular. «Cuanto más aprendemos sobre los animales, plantas y ecosistemas de la era cretácea en lo que hoy es Madagascar, más vemos que su firma biótica única se remonta al pasado y no es meramente un reflejo del ecosistema insular en tiempos recientes».

Con información de: Noticias de la Ciencia

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