Una nueva investigación, publicada este jueves en la revista
'Nature', revisa las normas que
permiten a los científicos descifrar el color de los
dinosaurios y puede proporcionar una herramienta para
entender cómo se produjo la aparición de la capacidad de
volar y
los cambios en la fisiología de los dinosaurios.
En un estudio comparando el pelo, la piel, la
pelusa y las plumas de vertebrados terrestres vivos y muestras fósiles, un
equipo de investigación de las universidades
estadounidenses de Texas y Akron, la Universidad China de Geociencias y
otras cuatro instituciones chinas encontró evidencia de cambios evolutivos en
las reglas que rigen la relación entre el color y la forma de los orgánulos que
contienen pigmento, conocidos como melanosomas.
El equipo descubrió inesperadamente que los antiguos dinosauriosmaniraptora, paravians y
mamíferos y aves vivos compartían de forma exclusiva el desarrollo evolutivo de
diversas formas y tamaños de melanosomas. La diversidad en la forma y tamaño de
los melanosomas permite a los científicos descifrar el color. La evolución de
los diversos melanosomas en estos organismos plantea la posibilidad de que la
forma y el tamaño de los melanosomas podrían dar pistas sobre la fisiología de
los dinosaurios.
Los melanosomas han estado en el centro de la
investigación reciente que ha llevado a los científicos a sugerir los colores
de los antiguos ejemplares de fósiles cubiertos de pelusa o plumas. Los
melanosomas contienen melanina, el pigmento que absorbe la luz más común
encontrado en los animales.
Mediante el análisis de la forma de los
melanosomas de los especímenes fósiles, los científicos han sugerido
recientemente el color de varias especies antiguas, incluyendo uno de los
primeros dinosaurios con plumas descubierto, 'Sinosauropteryx', y especies aladas como 'Microraptor' y 'Anchiornis'. Según la nueva investigación, la
decodificación del color funciona bien para algunas especies, pero el color de
otros puede ser más complicado de reconstruir de lo que se pensaba.
Al comparar los melanosomas de 181 ejemplares existentes, 13 especímenes
fósiles y todos los datos previamente publicados sobre la diversidad de los
melanosomas, los investigadores encontraron que las tortugas, los lagartos y
cocodrilos actuales, que son ectotermos o de "sangre fría", muestran
mucha menos diversidad en la forma de los melanosomas que las aves y los
mamíferos, que son endotérmicos o de sangre caliente.
La escasa diversidad en la forma de los
melanosomas entre los ectotermos actuales muestra poca correlación con el
color, algo que también es válido para los especímenes fósiles arcosaurios con
revestimientos cresposos que los científicos han descrito como"protofeathers" o "pterosaurios".
En estas muestras, la forma de los melanosomas se limita a las formas esféricas
como las de los reptiles modernos, arrojando dudas sobre la capacidad de
descifrar el color de estos especímenes a partir de melanosomas fósiles.
POSIBLE MARCADOR DE LA EVOLUCIÓN AL
VUELO
Por el contrario, en el linaje de los
dinosaurios que lleva a las aves, los investigadores hallaron una explosión en
la diversidad de las formas y tamaños de los melanosomas que parece
correlacionarse con un estadillo de color dentro de estos grupos. El cambio en
la diversidad se llevó a cabo de manera abrupta, cerca de cuando se
originaron las plumas pinadas de los dinosaurios maniraptora.
"Esto apunta a un cambio profundo en
un punto bastante discreto", señala la autora Julia Clarke, en la Escuela Jackson de Geociencias de la Universidad de
Texas, en Austin, Estados Unidos. "Estamos viendo una explosión de
diversidad de melanosomas justo antes del comienzo del vuelo asociado con el origen de las plumas", añade.
diversidad de melanosomas justo antes del comienzo del vuelo asociado con el origen de las plumas", añade.
Los investigadores se sorprendieron por
una similitud en el patrón de la diversidad de los melanosomas entre los
antiguos dinosaurios maniraptora, paravians y mamíferos y aves vivos.
"Vimos la misma diversidad en los melanosomas de los vertebrados
de sangre caliente vivos que evolucionaron de forma independiente las
tasas metabólicas que en los dinosaurios emplumados", resalta el coautor Mateo Shawkey, de la Universidad de Akron.
Muchos de los genes implicados en el
sistema de color de la melanina también están involucrados en otros procesos
básicos tales como la ingesta de alimentos, el eje del estrés y los
comportamientos reproductivos. Por ello, según los investigadores, es posible
que la evolución de las diversas formas de melanosomas están vinculadas a
cambios más grandes en la energética y la fisiología.
La forma de los melanosomas podría llegar
a ofrecer una nueva herramienta para el estudio de la endotermia de especímenes
fósiles, un tema notoriamente difícil para los paleontólogos. Debido a que la
explosión de la diversidad en los melanosomas parece haber tenido lugar justo
en el origen de las plumas pinadas, podría indicar que se produjo un cambio
fundamental en la fisiología de los dinosaurios antes del comienzo del
vuelo.
"Estamos lejos de entender la
naturaleza exacta del cambio que pueda haber ocurrido --reconoce Clarke--. Pero
si los cambios en los genes que participan tanto en la coloración y otros
aspectos de la fisiología explican el patrón que vemos, estos preceden al vuelo
y surgen cerca del origen de las plumas".
Es posible, a juicio de Clarke, que la
diversidad en la forma de los melanosomas (y cambios de color
correlacionados) resultaran de un aumento de papel evolutivo de la
señalización y la selección sexual que tenía un efecto de arrastre sobre la
fisiología o que un cambio en la fisiología precediera los cambios en patrones
de colores.
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