La historia evolutiva de las aves se remonta a un linaje de dinosaurios carnívoros que vivió a finales del Jurásico, hace aproximadamente 160 millones de años y cuyo nombre —manirraptores— alude a sus manos, estructuras prensiles con fuertes garras. Dentro de este linaje (al que perteneció el célebre Velociraptor) se diferenciarían algunas formas voladoras, dando lugar entre ellas a las aves, representadas hoy en día por más de diez mil especies, uno de los grupos de vertebrados más diversos del planeta.
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| A la izquierda, el fósil de la mano prensil y con garras de una de las primeras aves Mesozoicas, Jeholornis curvipes. A la derecha, un buitre leonado (Gyps fulvus) desplegando sus alas. (Fotos: Sergio Martínez Nebreda) |
Paleontólogos de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) en
España aportan ahora sorprendentes respuestas a esta pregunta en un trabajo
(“Disparity and macroevolutionary transformation of the maniraptoran manus”)
que firman junto a investigadores de la Universidad de Oxford en el Reino
Unido, la Universidad Complutense de Madrid en España y el Museo de Historia
Natural de Los Ángeles en Estados Unidos, como parte de un volumen especial
sobre evolución de dinosaurios y origen de las aves del Bulletin of the
American Museum of Natural History (Nueva York).
Gracias al diseño de una metodología de análisis de la
forma, el estudio muestra por primera vez cómo se transformó la anatomía de la
mano, reflejando un cambio gradual desde los primeros dinosaurios manirraptores
no aviarios, pasando por las primeras aves, hasta su consecución en las aves
modernas.
“De este modo logramos visualizar nítidamente la tendencia
evolutiva que caracterizó esta transición, pasando por la reducción y pérdida
gradual de falanges en un orden concreto. Los dedos que más se redujeron fueron
los equivalentes en nuestra mano al pulgar y el corazón”, explica Jesús Marugán
Lobón, profesor de la UAM y coautor del trabajo.
“A pesar de la enorme diversidad de aves que existe hoy y de
la gran especialización biomecánica que exige el vuelo —detalla el
investigador— nos sorprendió advertir que la diversidad de formas de las manos
de aves actuales queda claramente eclipsada por la diversidad anatómica de las
manos de los dinosaurios no aviarios del registro fósil”.
Por su parte, Sergio Martínez Nebreda, doctorando de la UAM y primer autor del trabajo, destaca otro de los detalles inesperados que reveló el estudio: “Identificamos que en los dinosaurios manirraptores que precedieron a las aves existe cierta dependencia entre la proporción de los dedos y el tamaño de la mano, lo que en biología conocemos como alometría. Lo sorprendente es que en las aves modernas esta asociación desaparece completamente; aves de tamaños totalmente distintos, como un gorrión y un pelícano, tienen manos anatómicamente muy parecidas”.
Estas observaciones permitieron a los investigadores deducir
que la disminución de la diversidad anatómica en las formas previas a las aves
modernas (algunas ya voladoras) implicó una compleja reorganización evolutiva
que quizás no dependió únicamente del vuelo.
Según detallan en el trabajo, la colisión del famoso
meteorito que acabó con el resto de dinosaurios podría estar relacionada con
esta tendencia evolutiva, diezmando la diversidad de dinosaurios del linaje que
sobrevivió a esta extinción. “Este descubrimiento —aseguran los investigadores—
abre una vía para estudiar nuevos mecanismos involucrados en la evolución de
las aves”.
“Las estructuras complejas y articuladas como las manos son
muy difíciles de estudiar en contextos evolutivos a grandes escalas temporales,
ya que pueden aparecer en el registro fósil con posiciones no naturales o
incluso desarticuladas”, explica Guillermo Navalón, coautor del trabajo e
investigador posdoctoral en la Universidad de Oxford.
Este estudio en dinosaurios fue posible gracias a una metodología de análisis de formas biológicas diseñada por los propios investigadores a partir de la adaptación de modelos matemáticos, a la que denominaron Análisis Procrustes Unidimensional (OPA, por sus siglas en inglés), y la cual, destacan, podría utilizarse para investigar la evolución de estructuras articuladas en cualquier otro grupo de organismos. “Podría aplicarse en investigaciones futuras sobre otros linajes que hayan protagonizado cambios evolutivos similares, como los que sucedieron en el paso del medio arbóreo al aéreo en las manos de pterosaurios y murciélagos, o las transiciones entre el medio acuático y el terrestre de muchos grupos vertebrados, por citar algunos ejemplos”. (Fuente: UAM)
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