Cómo los dinosaurios lograron regular su temperatura

El tamaño fue clave en el paso evolutivo de vertebrados de “sangre fría” a “sangre caliente”

Los dinosaurios desarrollaron un metabolismo mayor a medida que 

disminuyeron en tamaño para dar lugar a aves de sangre caliente 

(Mauricio Álvarez)

La capacidad de autorregular la temperatura corporal en aves y mamíferos se considera una de las transiciones más importantes en la evolución de los vertebrados y fue fundamental para su supervivencia en diferentes ambientes. Pero el cómo y el porqué del desarrollo de la endotermia sigue siendo controvertido.

Según un nuevo estudio publicado en Science Advances, la reducción del tamaño de los dinosaurios a medida que evolucionaron hacia las aves actuales correspondió con un aumento en su metabolismo que, gradualmente, permitió a los organismos regular su propia temperatura corporal.

Los investigadores estimaron el tamaño de terópodos, un grupo de dinosaurios 

con tres dedos (Userb4093267_225 / Getty Images/iStockphoto)

Los resultados podrían explicar la evolución de la endotermia o los comúnmente conocidos como animales de sangre caliente. Esta forma de generar calor implica medios metabólicos y, por tanto, conlleva costos de energía mucho más altos que en la ectotermia -los animales de sangre fría- donde la temperatura corporal está determinada por el ambiente y regulada mediante comportamientos como tomar el sol o mantenerse a la sombra.

Aunque energéticamente costosa, “la sangre caliente” tiene muchos beneficios, como permitir vivir en un rango geográfico más amplio y así posibilitar una mayor movilidad, resistencia y tolerancia a condiciones más duras. Sin embargo, dado que la evolución de la endotermia ha dejado pocas huellas en el registro fósil, es complicado para los científicos comprender sus orígenes.

“Para entender cómo, cuándo y por qué surgió la endotermia durante la evolución de las aves y mamíferos, se deben considerar dos preguntas fundamentales: cuáles son los costos y beneficios de esta estrategia en comparación con la ectotermia y, en qué condiciones se favorecerá la transición hacia la endotermia”, apuntan los autores en el artículo.

Para responder a ambas cuestiones, Enrico Rezende, profesor de Ecología Funcional y Evolutiva en la Pontificia Universidad Católica de Chile, y sus colegas reconstruyeron la evolución de las tasas metabólicas a lo largo del linaje de dinosaurios que dio lugar a las aves.

Ilustración de los distintos gastos energéticos en función del tamaño 

(Mauricio Alvarez)

Los investigadores combinaron un modelo de transferencia de calor en función de la temperatura corporal y la del ambiente con estimaciones del tamaño de terópodos, un tipo de dinosaurios de tres dedos, entre los que se encuentra el conocido Tyrannosaurus rex. Así conocerían el gasto metabólico de los ancestros de las aves.

Consideraron 10.000 tamaños de cuerpo que abarcaban desde los 10 gramos hasta los 100.000 kilogramos, el rango de los pesos observados dentro de la filogenia de los terópodos. El resultado final fue la distribución en función del tamaño del aumento en el metabolismo requerido para expandir la temperatura del ambiente en la que poder habitar en 1°C.

Los investigadores encontraron que las tasas metabólicas aumentaron constantemente durante la mayor parte de entre los periodos del Jurásico Temprano y Medio (hace aproximadamente entre 180 y 170 millones de años).

Sus modelos indican que un dinosaurio de sangre caliente necesitaría reducir su tamaño 8,55 veces para alcanzar los mismos requerimientos de energía que un ectotermo del mismo tamaño original, lo que significa que un pájaro de 43,3 kilogramos tendría los mismos requerimientos de energía que su ancestro dinosaurio de 370 kilogramos.

Los datos mostraron un gradiente de niveles metabólicos en la filogenia terópoda. Mientras que los terópodos más antiguos exhibirían menores tasas metabólicas, los linajes más recientes probablemente fueron decentes reguladores de su temperatura corporal con un metabolismo elevado.

Para Rezende y sus colegas los resultados sugieren que una reducción en el tamaño permitió la regulación interna de la temperatura corporal al evitar tanto gasto energético, maximizando la expansión del nicho térmico -la horquilla de temperaturas en las que pueden vivir- al tiempo que evitaba los costos de los elevados requisitos de energía.

“Las hipótesis detalladas derivadas de nuestro modelo, con respecto a la variación en los niveles metabólicos a través de los linajes de terópodos, pueden ser fácilmente puestas a prueba y deben estar sujetas a un escrutinio adicional”, dijeron los investigadores en un comunicado.

Para los autores, estos análisis proporcionan una secuencia temporal tentativa de las transiciones clave en la evolución que resultaron en la aparición de pequeños dinosaurios voladores, endotérmicos y con plumas.

lavanguardia.com