Los fragmentos fosilizados de un esqueleto, ocultos en una roca del tamaño de un pomelo, han contribuido a poner en entredicho una de las suposiciones más antiguas sobre el origen de las aves modernas.
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| Este hallazgo también sugiere que los cráneos de avestruces, emús y sus parientes evolucionaron "hacia atrás", volviendo a una condición más primitiva después de que surgieron las aves modernas. - UNIVERSIDAD DE CAMBRIDGE |
Este hallazgo, publicado en la revista 'Nature' también
sugiere que los cráneos de avestruces, emús y sus parientes evolucionaron
"hacia atrás", volviendo a una condición más primitiva después de que
surgieran las aves modernas.
Utilizando técnicas de escáner, el equipo de Cambridge identificó huesos del paladar, o el techo de la boca, de una nueva especie de ave antigua de gran tamaño, a la que llamaron 'Janavis finalidens'. Vivió al final de la Era de los Dinosaurios y fue una de las últimas aves con dientes que vivió. La disposición de los huesos del paladar muestra que este "dino-pájaro" tenía un pico móvil y hábil, casi indistinguible del de la mayoría de las aves modernas.
Durante más de un siglo se ha supuesto que el mecanismo que
permite un pico móvil evolucionó tras la extinción de los dinosaurios. Sin
embargo, el nuevo descubrimiento sugiere que es necesario reevaluar nuestra
comprensión de cómo se produjo el cráneo de las aves modernas.
Cada una de las aproximadamente 11.000 especies de aves que
existen en la actualidad se clasifica en uno de los dos grupos principales,
según la disposición de los huesos del paladar. Los avestruces, los emús y sus
parientes se clasifican en el grupo de los paleognatos o "mandíbulas
antiguas", lo que significa que, como los humanos, sus huesos del paladar
están fusionados en una masa sólida.
Todos los demás grupos de aves se clasifican en el grupo de
las neognatas o "mandíbulas modernas", lo que significa que los
huesos del paladar están unidos por una articulación móvil. Esto hace que sus
picos sean mucho más ágiles, útiles para la construcción de nidos, el aseo, la
recolección de alimentos y la defensa.
Los dos grupos fueron clasificados originalmente por Thomas
Huxley, el biólogo británico conocido como el 'Bulldog de Darwin' por su apoyo
a la teoría de la evolución de Charles Darwin. En 1867, dividió todas las aves
vivas en grupos de mandíbulas "antiguas" o "modernas".
Huxley suponía que la configuración de la mandíbula "antigua" era la
condición original de las aves modernas, y que la mandíbula "moderna"
surgió posteriormente.
"Esta suposición se ha dado por sentada desde entonces
--afirma en un comunicado el doctor Daniel Field, del Departamento de Ciencias
de la Tierra de Cambridge, autor principal del artículo--. La principal razón
por la que esta suposición ha perdurado es que no hemos tenido ningún paladar
de ave fósil bien conservado del periodo en que se originaron las aves
modernas".
El fósil, Janavis, se encontró en una cantera de piedra
caliza cerca de la frontera belga-holandesa en la década de 1990 y se estudió
por primera vez en 2002. Data de hace 66,7 millones de años, durante los
últimos días de los dinosaurios. Como el fósil está encerrado en la roca, los
científicos de entonces sólo podían basar sus descripciones en lo que podían
ver desde el exterior. Describieron los trozos de hueso que sobresalían de la
roca como fragmentos de cráneo y huesos del hombro, y volvieron a guardar el
fósil de aspecto poco llamativo.
Casi 20 años más tarde, el fósil fue prestado al grupo de
Field en Cambridge, y el doctor Juan Benito, entonces estudiante de doctorado,
comenzó a examinarlo de nuevo.
"Desde que se describió este fósil por primera vez,
hemos empezado a utilizar la tomografía computarizada en los fósiles, lo que
nos permite ver a través de la roca y ver todo el fósil --explica Benito, ahora
investigador postdoctoral en Cambridge, y el autor principal del artículo--.
Teníamos muchas esperanzas puestas en este fósil: en un principio se decía que
tenía material craneal, que no suele conservarse, pero no pudimos ver nada que
pareciera provenir de un cráneo en nuestras tomografías, así que nos dimos por
vencidos y dejamos el fósil a un lado".
Durante los primeros días del confinamiento de Covid-19,
Benito volvió a sacar el fósil. "Las descripciones anteriores del fósil no
tenían sentido: había un hueso que me tenía muy desconcertado. No podía ver
cómo lo que se describió primero como un hueso del hombro podía ser realmente
un hueso del hombro", recuerda.
"Fue mi primera interacción en persona en meses: Juan y
yo tuvimos un encuentro social al aire libre, y me pasó el misterioso hueso
fósil --añade Field, que también es conservador de ornitología en el Museo de
Zoología de Cambridge--. Pude ver que no era un hueso del hombro, pero había
algo familiar en él".
"Entonces nos dimos cuenta de que habíamos visto un
hueso similar antes, en un cráneo de pavo --continúa Benito--. Y debido a la
investigación que hacemos en Cambridge, resulta que tenemos cosas como cráneos
de pavo en nuestro laboratorio, así que sacamos uno y los dos huesos eran casi
idénticos".
La constatación de que se trataba de un hueso del cráneo, y
no del hombro, llevó a los investigadores a concluir que la condición de
"mandíbula moderna" sin fusionar, que comparten los pavos, evolucionó
antes que la condición de "mandíbula antigua" de los avestruces y sus
parientes. Por una razón desconocida, el paladar fusionado de los avestruces y
sus parientes debió de evolucionar en algún momento después de que las aves
modernas estuvieran ya establecidas.
Dos de las características clave que utilizamos para
diferenciar las aves modernas de sus antepasados dinosaurios son un pico sin
dientes y una mandíbula superior móvil. Aunque el 'Janavis finalidens' aún
tenía dientes, lo que la convierte en un ave premoderna, la estructura de su
mandíbula es la del tipo moderno y móvil.
"Mediante análisis geométricos, pudimos demostrar que
la forma del hueso del paladar fósil era extremadamente similar a la de los
pollos y patos vivos", añade Pei-Chen Kuo, coautor del estudio. La
coautora Klara Widrig comenta que, sorprendentemente, los huesos del paladar de
las aves que menos se parecen a los de Janavis son los de las avestruces y sus
parientes". Tanto Kuo como Widrig son estudiantes de doctorado en el
laboratorio de Field en Cambridge.
"La evolución no se produce en línea recta --recuerda
Field--. Este fósil muestra que el pico móvil -una condición que siempre
habíamos pensado que era posterior al origen de las aves modernas- en realidad
evolucionó antes de que éstas existieran. Hemos estado completamente al revés
en nuestras suposiciones sobre cómo evolucionó el cráneo de las aves modernas
durante más de un siglo".
Los investigadores afirman que, si bien este descubrimiento
no significa que haya que volver a trazar todo el árbol genealógico de las
aves, sí reescribe nuestra comprensión de una característica evolutiva clave de
las aves modernas.
Al igual que los grandes dinosaurios y otras aves dentadas,
el Janavis no sobrevivió a la extinción masiva del final del Cretácico. Los
investigadores dicen que esto puede deberse a su gran tamaño, ya que pesaba
alrededor de 1,5 kilogramos y tenía el tamaño de un buitre moderno. Es probable
que los animales más pequeños --como el 'wonderchicken', identificado por
Field, Benito y sus colegas en 2020, que procede de la misma zona y vivió junto
al Janavis-- tuvieran una ventaja en este momento de la historia de la Tierra,
ya que tenían que comer menos para sobrevivir, lo que habría sido beneficioso
después de que el asteroide chocara con la Tierra e interrumpiera las cadenas
alimentarias mundiales.
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