Una nueva evidencia fósil ha revelado cómo sucedió la
transformación de especies de dinosaurios en aves a partir de dos cambios
fundamentales: la supresión de los dientes y el crecimiento del pico.
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En un nuevo estudio publicado en 'PNAS', Shuo Wang, de la
Capital Normal University de Pekín y sus colegas estudiaron una serie de
dinosaurios y fósiles de aves tempranas para ver la transición. Encontraron que
algunos dinosaurios evolucionaron para perder sus dientes a medida que crecían
y les brotaba un pequeño pico. Con el tiempo, este proceso ocurrió antes en su
desarrollo hasta que finalmente los animales emergieron de sus huevos con un
pico completamente formado.
Los pájaros más antiguos tenían dientes similares a
reptiles, como por ejemplo el Archaeopteryx del período Jurásico (hace 150
millones de años) y el Sapeornis del Cretácico (hace 125 millones de años).
Pero otros pájaros tempranos habían perdido sus dientes, tales como
Confuciusornis, también del cretácico temprano.
Las aves modernas carecen todos de dientes, excepto el
hoatzin sudamericano, Opisthocomus, cuyas crías tienen un diente pequeño que
usan para ayudarles a salir de su huevo, según informa The Conversation.
Para saber exactamente cómo los picos reemplazaron a los
dientes de dinosaurio, los investigadores tuvieron que mirar dentro de los
huesos de la mandíbula de los animales. Los fósiles de huesos de dinosaurios no
son simplemente moldes rocosos del hueso original, sino que casi siempre
muestran toda la estructura interna. Una sección microscópica delgada de
cualquier hueso de dinosaurio muestra todos los detalles de los canales
internos de los vasos sanguíneos y los nervios, así como los hoyos donde las
células que generan hueso se asentaban. Las secciones delgadas de los huesos
fósiles de la mandíbula muestran los dientes con tanto detalle como en
cualquier hueso moderno de la mandíbula.
Hoy en día, los huesos rara vez se cortan, y es mucho más
común el uso de la tomografía computarizada (CT) de exploración para mirar
dentro de los huesos sin dañarlos. Las tomografías computarizadas son una serie
estrechamente espaciada de rayos X que permiten a los investigadores construir
modelos tridimensionales detallados que muestran cada detalle fino dentro del
hueso.
Wang y sus colegas observaron que el dinosaurio terópodo
Limusaurus, que estaba estrechamente relacionado con los antepasados de las
aves, y el pájaro temprano Sapeornis tenían dientes directamente al frente de
las mandíbulas cuando eran jóvenes pero los perdieron a medida que crecieron.
Las exploraciones internas detalladas de los fósiles
demostraron que el Limusaurus adulto no tenía dientes, pero que todavía tenía
los casquillos de los dientes en sus mandíbulas inferiores, cerrados y formando
un solo canal. En el adulto Sapeornis, había dientes en la parte posterior de
la mandíbula, pero no en la parte frontal de la mandíbula.
A medida que los pájaros modernos se desarrollan dentro de
sus huevos, la queratina del pico comienza a formarse en la punta del hocico y
luego vuelve a crecer para cubrir las mandíbulas superiores e inferiores. Wang
y sus colegas sostienen que los mecanismos que regulan el crecimiento del pico
también suprimen la formación del diente. Esto es apoyado por estudios del gen
BMP4 que muestran que controla ambas funciones en las aves modernas.
El uso de los fósiles para mostrar cómo los animales
evolucionaron con el tiempo sugiere picos en algunos dinosaurios y parientes de
aves originalmente expandido hacia atrás a medida que los animales crecieron y
cerraduras dientes cerrados.
Eventualmente, este proceso ocurrió más temprano y en el
ciclo de desarrollo hasta que las crías emergieron con picos y sin dientes. Hoy
en día, el gen óseo BMP4 controla aspectos del crecimiento del pico y de la
supresión de los dientes, y estos podrían haber actuado tempranamente en la
evolución de las aves.
Para obtener más pruebas, Wang y sus colegas observaron más
ampliamente a los vertebrados que han perdido o reducido sus dientes a medida
que evolucionaron, incluyendo algunos peces, ranas, pangolines, ballenas y las
tortugas totalmente desdentadas. En todos los casos, los animales que habían
perdido sus dientes estaban asociados con el reemplazo de los dientes por un
pico de queratina.
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