¿Cómo sabemos cuánto pesaban los dinosaurios?

Desde comprobar el volumen de una escultura a escala hasta realizar complejos cálculos matemáticos basados en la longitud de ciertos huesos, estimar el peso de estos gigantes del pasado nunca ha resultado una tarea fácil.

Ilustración de Iguanodon en el bosque, a partir de modelos 3D./ CoreyFord/iStock

Los dinosaurios son, sin duda, el grupo de animales extintos que más fascinación y curiosidad despierta, especialmente en los niños. En los últimos dos siglos, el estudio de los dinosaurios ha dado avances realmente sorprendentes, se ha pasado de considerarlos poco más que lagartos gigantes, corpulentos y torpes, a descubrir las criaturas de sangre caliente esbeltas y activas que hoy sabemos que eran.

Estimar el tamaño de un dinosaurio es una tarea no demasiado complicada, dependiendo de la cantidad de restos disponibles y de su calidad. Si se encuentra un esqueleto completo y perfectamente articulado, lo que los paleontólogos denominan ‘en conexión anatómica’, calcular su longitud es tan sencillo como tomar una cinta métrica y extenderla desde el hocico hasta la punta de la cola. Sin embargo, lo habitual es que los restos aparezcan dispersos, fragmentados e incompletos…

Es posible calcular el tamaño aproximado de un dinosaurio a partir de una huella, un fémur e incluso una vértebra. Estas aproximaciones implican a veces ciertas asunciones más o menos acertadas. En ocasiones, como sucedió con la accidentada reconstrucción del aspecto de Spinosaurus desde su descubrimiento hasta hoy, nuevos fósiles aportan datos que corrigen las aproximaciones anteriores, y proporcionan información novedosa que mejora las estimaciones.

Reconstrucción de Spinosaurus de finales de la década de 1980 (izquierda) y
 actual (derecha). — B.Croucher – G.Monroy-Becerril.

Sea como sea, el tamaño de un dinosaurio es relativamente fácil de calcular, comparado con el cálculo del peso. Calcular el peso de un dinosaurio, como el de cualquier otro animal fósil, representa todo un reto para la paleontología. A lo largo de la historia se han desarrollado varios métodos, que principalmente se resumen en dos: el cálculo volumétrico basado en la densidad, y el cálculo escalado de medidas.

Densidades y volúmenes

Sabemos desde los tiempos de Arquímedes que todo cuerpo sumergido en un fluido desaloja un volumen de fluido, igual al volumen del cuerpo sumergido. Si disponemos, por lo tanto, de ese volumen, y conocemos la densidad del cuerpo sumergido, basta echar una cuenta para saber cuánto pesa el cuerpo en cuestión.

Escultura de ‘Brontosaurus’ por Charles M. Knight, para facilitar el cálculo
de peso. — Campione et al., 2020.

La forma original que desarrolló el paleontólogo neoyorkino William K. Gregory para calcular el peso de los dinosaurios se basaba en este fundamento. En 1905, y con la ayuda del escultor Charles M. Knight, creó una figura a escala de Brontosaurus, el conocido gran saurópodo. La réplica fue cortada en fragmentos fáciles de manejar y sumergida en un recipiente con agua. Conocido el volumen del modelo, solo tuvo que aplicar la corrección correspondiente a la escala, para aproximar el volumen del dinosaurio en vida.

A principios del siglo XX —cuando Gregory realizó este experimento— se pensaba que los grandes saurópodos vivían en el agua. Por esta razón, el paleontólogo dio por sentado que su densidad debía de ser algo superior a la del agua. Al final de los cálculos, estimó que Brontosaurus pesaría unas 34 toneladas.

Este método implica una serie de asunciones que permiten una mayor o menor fiabilidad según el dinosaurio del que se trate. Por ejemplo, se asume que la reconstrucción es científicamente rigurosa; sin embargo, el aspecto de muchos dinosaurios se ha visto modificado en las últimas décadas. Si bien, la forma general de animales como Tyrannosaurus es bastante bien conocido y parece muy poco probable que cambie significativamente en el futuro, hay otros dinosaurios, como Argentinosaurus, cuya forma corporal es aún objeto de especulación. Y eso afecta al volumen calculado.

Por otro lado, se requiere otra asunción muy fuerte: la densidad. Gregory asumió que Brontosaurus tendría una densidad de un 10 % mayor a la del agua, pero hoy sabemos que eran animales con esqueletos extraordinariamente ligeros, huesos huecos, y sacos aéreos, como las aves actuales. Es probable que su densidad fuese entre un 5 y un 15 % menor que la del agua.

Modelo 3D de Spinosaurus, según los últimos descubrimientos./ Racksuz/iStock.

Hoy en día este método sigue utilizándose, pero de una forma mucho más precisa y exacta. Los huesos y restos fósiles se escanean y, mediante modelado digital en 3D, se van incorporando músculos, vísceras y piel. El mismo ordenador puede calcular, entonces, la información del volumen de la criatura modelada, sin necesidad de crear la escultura y sumergirla en agua.

Escalando medidas conocidas

Este segundo método puede ser muy útil para comprobar el tamaño de dinosaurios cercanos a las aves actuales, así como de otros animales extintos con parientes evolutivos modernos. Al fin y al cabo, las aves son un grupo muy especializado de dinosaurios que sobrevivió a la extinción y llegó hasta nuestros días. No obstante, también puede proporcionar información de otros grupos de dinosaurios, cuyo plan corporal y de comportamiento se asemeje al de animales modernos, aunque pertenezcan a otros grupos taxonómicos y no tengan relaciones evolutivas directas.

El cálculo por escalado se basa en el uso de modelos matemáticos que permiten extrapolar el peso de un animal a partir de una o unas pocas medidas corporales, como la longitud del fémur o del húmero. A partir de la ecuación, calibrada con seres vivos actuales que podemos medir y pesar, podemos tomar las medidas de animales extintos, de los que tengamos esos huesos, y echar cuentas.

Ilustración de Iguanodon en el bosque, a partir de modelos 3D./ CoreyFord/iStock.

También este método tiene algunas limitaciones. Por ejemplo, existen animales que no conservan las mismas proporciones que los animales actuales; ciertos rasgos como una coraza ósea —como Ankylosaurus—, una cabeza grande y muy ornamentada —como Triceratops— o un cuello y cola muy largos —como Diplodocus— pueden requerir ecuaciones distintas, que no siempre se pueden calibrar con animales modernos.

¿Por qué no usar los dos métodos?

Estos métodos de cálculo de peso no son alternativos. De hecho, pueden complementarse. Por ejemplo, si tenemos un dinosaurio que no se parezca a ningún animal moderno, como Therizinosaurus, podemos utilizar el método volumétrico para estimar su peso en virtud de los datos disponibles —su morfología, el tipo de huesos, etc.—, y, a partir de ahí, desarrollar ecuaciones que permitan calcular el peso de otros dinosaurios pertenecientes al mismo grupo, a partir de restos incompletos.

Pero incluso este sistema, combinando los dos métodos, puede tener errores. Y regresamos al extraño caso de Spinosaurus. Desde su descubrimiento y hasta principios del siglo XXI, se asumió que esta criatura era bípeda. Para su reconstrucción se utilizó, inicialmente, un terópodo genérico, y desde 1987, se utilizó como modelo a Baryonyx, un pariente cercano de Spinosaurus, descubierto ese mismo año. Su reconstrucción, a partir de restos parciales, se basaba en el escalado de este pariente, asumiendo que era un gran dinosaurio bípedo, con patas traseras largas, y una cola que hacía de contrapeso, con la característica vela en la espalda.

Sin embargo, los descubrimientos de la última década han cambiado drásticamente el aspecto de este dinosaurio. Hoy sabemos que sus patas traseras eran cortas, y la cola extraordinariamente larga, semejante a la de un cocodrilo. Sabemos también que tenía hábitos anfibios y pasaba gran parte de su vida en el agua, por lo que, probablemente, fuese más denso de lo que se pensaba. El cálculo volumétrico requiere de un cambio drástico en el modelo tridimensional del animal, y una corrección de su densidad; y dado que sus proporciones no guardan relación con Baryonyx y otros espinosáuridos, el método de escalado tampoco puede emplearse con precisión.

Al final, lo que tenemos son aproximaciones. En algunos casos serán mucho más cercanas a la realidad, y en otros, como Spinosaurus, el margen de error será más amplio. Pero, por supuesto, cuanto más se estudie a estos animales, mejor será el conocimiento sobre ellos, y más exactos y precisos serán los cálculos.

Referencias:

Campione, N. E. et al. 2020. The accuracy and precision ofbody mass estimation in non‐avian dinosaurs. Biological Reviews, 95(6), 1759-1797. DOI: 10.1111/brv.12638

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