Los mecanismos de eclosión de las aves fueron desarrollados por los dinosaurios. Un embrión de dinosaurio conservado dentro de un huevo presenta la misma postura previa a la eclosión que los pájaros. Esto implica que los mecanismos evolutivos de las aves para romper el cascarón fueron desarrollados millones de años antes de su aparición.
21 de diciembre de 2021, 18:00 | Actualizado a
Foto del embrión de oviraptorosaurio Pequeño Yingliang. Es uno de los embriones de dinosaurio mejor conservados jamás descubiertos.
Un embrión de dinosaurio, fosilizado en el interior de su huevo y extraordinariamente bien conservado, ha permitido hacer un importante descubrimiento que refuerza la conexión entre estos animales y las primeras aves: los mecanismos de eclosión que presentan los pájaros ya se habían desarrollado en sus antepasados dinosaurios o, el menos, en una parte de ellos. Es la conclusión a la que ha llegado el equipo de investigadores que ha examinado el fósil, según el estudio publicado en la revista Science.
El embrión pertenece a un ejemplar de oviraptorosaurio, un clado de dinosaurios con plumas emparentados -si bien a un nivel algo lejano- con los antepasados de las primeras aves; y que presentaban algunas características de estas, como los picos sin dientes. El fósil, apodado Pequeño Yingliang, fue descubierto en el año 2000 en Ganzhou, en el sur de China. Se encontraba en un estrato perteneciente al Maastrichtiense, la última edad del Mesozoico, por lo que tiene entre 72 y 66 millones de años. A finales de esa edad, apenas un millón de años antes del impacto del meteorito que acabó con los dinosaurios, apareció el Asteriornis maastrichtensis, considerado la primera ave moderna.
Reconstrucción de un embrión de dinosaurio oviraptorosaurio cercano a la eclosión, basado en el nuevo espécimen Pequeño Yingliang
Un tesoro fosilizado
El extraordinario estado de conservación de Pequeño Yingliang ha permitido constatar que se encontraba en una posición igual a los embriones de las aves modernas: con las patas dobladas a cada lado del cuerpo y la espalda curvada a lo largo de la zona roma de la cáscara del huevo. Esta postura facilita al polluelo -o en este caso, al bebé dinosaurio- romper el cascarón en el momento de la eclosión: los embriones que no se desarrollan en esta postura tienen más dificultades para romper la cáscara y, en consecuencia, más probabilidades de morir sin llegar a nacer.
Los fósiles de embriones de dinosaurios son muy raros y, aun cuando se encuentran, muchos están incompletos o tienen los huesos dislocados. Según los autores del estudio, Pequeño Yingliang “puede ayudar a resolver muchas preguntas acerca del crecimiento y la reproducción de los dinosaurios”: el comportamiento reproductivo es, de hecho, uno de los pocos campos de estudio sobre los dinosaurios de los que no se sabe prácticamente nada.
"Este pequeño dinosaurio prenatal parece un pajarito acurrucado en su huevo"
Hasta ahora no se había encontrado ningún embrión de dinosaurio en esta postura, por lo que se consideraba un mecanismo evolutivo desarrollado por las aves. El descubrimiento de Pequeño Yiangliang permite reconsiderar esta hipótesis e implica que esta evolución ya estaba presente en los dinosaurios, o al menos en algunos de ellos. No obstante, serían necesarios más ejemplares en un estado similar de conservación para confirmar esta nueva hipótesis y constatar si se trataba de algo general o limitado a ciertos grupos de dinosaurios.
El profesor Steve Brusatte de la Universidad de Edimburgo, miembro del equipo de investigación, ha dicho de Pequeño Yiangliang: “Este embrión de dinosaurio dentro de su huevo es uno de los fósiles más hermosos que he visto en mi vida. Este pequeño dinosaurio prenatal parece un pajarito acurrucado en su huevo, lo que es una prueba más de que muchos rasgos característicos de las aves actuales evolucionaron por primera vez en sus ancestros dinosaurios”.
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¿En qué momento los dinosaurios emplumados dieron paso a las aves propiamente dichas? ¿Qué mecanismos les ayudaron a dar el salto a los cielos? El nacimiento de las aves fue un proceso gradual, pero se pueden establecer algunos hitos en ese largo camino.
Los dinosaurios con plumas fueron más comunes de lo que se creía
Parafraseando una frase apócrifa atribuida a Albert Einstein, la estructura de las alas de los dinosaurios no era adecuada para el vuelo, pero ellos no lo sabían y volaron igualmente. Al menos, algunos de ellos.
Si bien es aceptado que las aves modernas son, de hecho, dinosaurios, resulta difícil establecer cuáles fueron las especies que desarrollaron primero las capacidades que las definen como tales, y más aún en qué momento exacto se les puede considerar aves de pleno derecho, puesto que se trató de una evolución gradual cuyos representantes a menudo carecen de todas las características aviares. Además, conviene aclarar que características aviares no equivalen necesariamente a capacidad de vuelo, como se puede constatar en la mayoría de aves modernas.
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Los abuelos de las aves
El origen de las aves se encuentra originariamente en un clado de dinosaurios llamado manirraptores (literalmente, “manos de ladrón”). En taxonomía, se denomina clado a un grupo de organismos que comprende a un antepasado común y a todas las especies que descienden de él, tomando como referencia uno o varios rasgos evolutivos distintivos. En el caso de los manirraptores estos rasgos son, principalmente aunque no únicamente, antebrazos y dedos alargados, aparición de un hueso de la muñeca (carpal) de forma semilunar y la presencia de plumas ya complejas en brazos y cola.
Hay que decir que estas características, por sí solas, no daban a los manirraptores la capacidad de volar: las extremidades eran demasiado débiles en relación con el peso del cuerpo para permitirlo y, además, muchas especies caminaban en una posición erguida. Solo un subgrupo de ellos, llamado paraves, habrían desarrollado las dos características necesarias para permitir el vuelo: el desarrollo de las extremidades anteriores hasta convertirse en alas primitivas y la migración del hueso púbico atrás hasta una posición que colocaba la cola al mismo nivel horizontal que la columna vertebral.
Ilustración de Achaeopteryx
El Archaeopteryx ("ala antigua") fue considerado durante mucho tiempo el primer género de dinosaurios con plumas. Posteriormente, el descubrimiento de más fósiles ha llevado a pensar que las plumas o protoplumas eran un rasgo más común de lo que se creía.
El logro evolutivo principal de las paraves era mantener esa estructura corporal sobre dos patas - también había otros dinosaurios con la cola en esta posición, pero eran cuadrúpedos-, para lo cual habían tenido que desarrollar unos huesos más ligeros. Sin embargo, el solo hecho de adquirir las características necesarias para volar no significaba que las paraves pudieran hacerlo: es posible que inicialmente algunas de ellas fueran animales arborícolas que planearan de un árbol a otro y usaran esas plumas como un mecanismo para mantener el equilibrio; sin embargo, dicha hipótesis no se ha confirmado y existe todavía bastante controversia respecto a ella. Es más, este grupo incluye también a dinosaurios claramente no voladores como los deinonicosaurios, un clado en el que figuran especies tan famosas como el Velociraptor o el Deinonychus.
Los padres de las aves
Los antepasados directos de las aves modernas se encuentran dentro de una división de las paraves conocida como aviales, que incluyen tanto a estas como a una serie de dinosaurios con características de ave. Conviene precisar de nuevo que el término ave no es necesariamente sinónimo de animal volador -como se puede apreciar en las especies actuales- sino que se refiere a un conjunto de características anatómicas, siendo las más visibles las plumas y un pico de queratina sin dientes.
Resulta difícil establecer un punto exacto en el “nacieron” las aves puesto que el registro fósil es fragmentario. Durante mucho tiempo el género Archaeopteryx -cuyo nombre significa precisamente “ala antigua”- fue considerado el primero que puede definirse como un ave de pleno derecho, pero actualmente se conocen muchos más con características aviares: hasta nuevo descubrimiento, el género Aurornis ("ave del amanecer") se considera el representante más antiguo de aviales. Pero cabe recalcar, de nuevo, que estos primeros géneros eran probablemente planeadores y no voladores, puesto que sus plumas eran demasiado pequeñas y su estructura ósea demasiado pesada para volar por sí mismos.
Ilustración de Aurornis xui, considerado "la primera ave"
Aurornis vivió hace unos 160 millones de años, durante el Jurásico Superior o tardío, lo que significa que durante casi 100 millones de años las primeras aves convivieron con los dinosaurios no aviares. Tanto tiempo da para muchas posibilidades y, en cada bifurcación del camino evolutivo, un grupo adquiría -o más bien, perdía- características que les acercaban más a las aves modernas. Los dos tipos de cambios más notables se aprecian en el pico y en la cola: en el primero desaparecen los dientes, resultado de una dieta plenamente insectívora o complementada con néctar de las flores; mientras que la segunda se va acortando y adquiriendo forma de timón como adaptación al vuelo.
Supervivientes
La primera ave moderna conocida no aparece sino un "escaso" millón de años antes de la extinción de los dinosaurios: se trata del Asteriornis maastrichtensis, descubierto en 2020. Se parecía remotamente a una mezcla de pato y gallina, por lo que sus descubridores lo apodaron “el pollo maravilla”. Esta especie ya presentaba plumas de vuelo y una estructura ósea que le habría permitido echar a volar por sí misma.
Asteriornis maastrichtensis, alias "el pollo maravilla"
La pregunta obligada es por qué solo un determinado tipo de aves sobrevivió hasta la actualidad. Probablemente se tratara de una conjunción de factores como una dieta variada, su pequeño tamaño y la posibilidad de migrar en busca de comida durante largas distancias e incluso hacia otras masas de tierra. La extinción masiva del Cretácico-Paleógeno afectó principalmente a las especies de mayor tamaño, especialmente las terrestres.
Un rasgo clave para la supervivencia de las aves modernas fue el desarrollo de picos largos, duros y con capacidad de perforación, para romper las cáscaras de los frutos y alimentarse de las semillas
En 2020, una investigación del Instituto Smithsonian propuso que un rasgo clave para la supervivencia de las aves modernas fue el desarrollo de picos largos, duros y con capacidad de perforación: esto les habría permitido romper las cáscaras de los frutos para alimentarse de las semillas, dándoles una ventaja competitiva a la hora de obtener comida. Esto explicaría por qué otros géneros de aves primitivas con picos que no contaban con estas adaptaciones se extinguieron y, a la vez, el espectacular desarrollo de los mamíferos durante el Paleógeno -el periodo inmediatamente posterior a la extinción masiva-, gracias a que grandes nichos ecológicos habían quedado vacíos.
La de las aves es una historia de éxito: han sobrevivido a animales mucho más poderosos que ellas y conquistado todos los continentes. Un estudio de 2021 estima que al menos 50.000 millones de individuos de casi 10.000 especies distintas pueblan la Tierra. Su increíble variedad de formas les permite vivir en los tres elementos, la tierra, el mar y el aire. Desde aquellos dinosaurios con “manos de ladrón” hasta el modesto gorrión o la imponente águila calva, pasando por el “pollo maravilla” que sobrevivió a sus poderosos primos los “lagartos terribles”, las aves están entre las grandes supervivientes de la historia.
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