Un análisis de las poses de las extremidades de aves y caimanes modernos con tecnología 3D innovadora ofrece una mejor manera de inferir cómo se movieron los dinosaurios y otros animales extintos.
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| Nueva tecnología ilustra el movimiento de animales extintos - UNIVERSIDAD DE BROWN |
La investigación, publicado en la revista 'Proceedings of
the National Academy of Sciences', utilizó una innovadora tecnología de
imágenes 3D desarrollada en la Universidad de Brown llamada 'X-ray
Reconstruction of Moving Morphology' (XROMM), para desarrollar un método que
podría desbloquear nuevos conocimientos sobre cómo se movían los dinosaurios y
otros animales.
"Al combinar la última tecnología para estudiar el
movimiento de las articulaciones con cantidades sin precedentes de datos de
posturas de las articulaciones, hemos descubierto información nueva y
sorprendente que mejorará la reconstrucción de la locomoción en animales
extintos", explica en un comunicado Armita Manafzadeh, candidato en
ecología y biología evolutiva en Brown y autor principal de la investigación.
Y mejorar la capacidad de los científicos para estudiar la
biomecánica de los animales es importante, dice Manafzadeh, porque el
conocimiento de cómo se mueven las especies individuales puede utilizarse para
avanzar en la comprensión de las principales transiciones y transformaciones
evolutivas, "como la forma en que los animales con columna vertebral
salieron del agua y empezaron a caminar por la tierra, cómo pasaron de caminar
en cuatro patas a dos, y cómo evolucionó el vuelo".
Los métodos tradicionales para estudiar cómo caminaban los animales extintos se basan en el proceso de eliminación. Los huesos fósiles se ajustan y manipulan para determinar la movilidad de una articulación, todas las posturas que se pueden asumir sin que los huesos choquen entre sí o se deshagan.
Pero debido a que ese enfoque solo descarta cómo las
articulaciones no podrían haberse movido, los científicos deben recurrir a
otras fuentes de datos (modelos musculoesqueléticos, mediciones de pistas,
simulaciones robóticas) para descubrir cómo las articulaciones de un animal se
mueven de manera realista en la vida. En resumen, el enfoque tiene sus
limitaciones.
Para determinar si los datos de movilidad articular podrían
ser más informativos de lo que los paleontólogos han tendido a asumir,
Manafzadeh trabajó con dos colegas: Stephen M. Gatesy, profesor de biología de
Brown y codirector del Proyecto de Desarrollo de Tecnología XROMM, y Robert
Kambic, quien obtuvo su doctorado en Brown como estudiante en el laboratorio de
Gatesy y ahora se encuentra en el Centro de Estudios del Movimiento en el
Instituto Kennedy Krieger y en el departamento de neurociencia de la Facultad
de Medicina de la Universidad Johns Hopkins.
Utilizando la tecnología de imágenes 3D de 'XROMM', los
investigadores diseñaron un estudio en el que participaron dos animales vivos,
la pintada con casco y el caimán americano, que están estrechamente
relacionados con los dinosaurios extintos.
Los investigadores capturaron videos de rayos X de los
animales caminando y manipulando sus extremidades, tomaron tomografías
computarizadas de los esqueletos y luego usaron 'XROMM' para medir casi 600.000
posturas articulares. Los investigadores trazaron estas poses en mapas
tridimensionales de movilidad articular.
Manafzadeh y sus colegas estaban entusiasmados al encontrar
patrones consistentes que relacionan la movilidad articular con las poses
específicas utilizadas durante la locomoción en aves y caimanes. Estos
patrones, dicen, se pueden aplicar para reconstruir con mayor precisión los
ciclos de caminar y correr de los animales que ya no deambulan por la tierra.
"Gracias a estos patrones de uso de poses, resulta que
lo que los dinosaurios no pudieron hacer con sus articulaciones nos dará
algunas pistas importantes sobre cómo caminaban --señala Manafzadeh--. Es más,
esta información ha estado justo delante de nosotros, escondida dentro de los
datos que los paleontólogos ya están recopilando. Simplemente no sabíamos cómo
apreciarla todavía", admite.
Los investigadores dicen que su confianza en los patrones
está respaldada por los cientos de miles de posturas articulares que han podido
medir y analizar. "Ahora podemos realizar investigaciones futuras para
preguntarnos qué tan amplios son esos patrones, cómo evolucionaron y por
qué", apunta Gatesy.
También esperan que los estudios futuros adopten su nuevo
enfoque para ayudar a determinar si las limitaciones de movimiento similares
también se pueden aplicar a otros animales extintos, como los primeros
mamíferos; otras articulaciones, como extremidades anteriores, y otros modos de
locomoción, como volar.
"Les hemos dado a nuestros colegas las herramientas
para mejorar sus reconstrucciones de animales extintos y para probar si sus
hipótesis existentes sobre la locomoción caen en los patrones que encontramos
--resalta Manafzadeh--. Pero nuestro próximo gran objetivo es descubrir por qué
existen estos patrones".
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