Cómo obtuvieron las alas los pájaros
Análisis estadísticos de articulaciones de extremidades superiores conservadas en fósiles acreditan que el origen evolutivo de las alas de las aves modernas se remonta a un grupo de dinosaurios no avianos.
Desde hace tiempo sabemos que las aves modernas evolucionaron a partir de ciertos linajes de dinosaurios que vivieron hace millones de años. Esto ha llevado a los investigadores a fijarse en los dinosaurios para explicar algunas de las características exclusivas de las aves, por ejemplo, las plumas, la estructura ósea, etcétera. Pero hay algo especial en las alas de las aves en particular que despertó el interés de los investigadores del Departamento de Ciencias Planetarias y de la Tierra de la Universidad de Tokio.
"En el borde anterior del ala de un ave hay una estructura llamada propatagio, que contiene un músculo que conecta el hombro y la muñeca y que ayuda al aleteo y hace posible el vuelo de las aves", explica en un comunicado el profesor asociado Tatsuya Hirasawa.
"No se encuentra en otros vertebrados, y también se ha descubierto que ha desaparecido o perdido su función en aves no voladoras, una de las razones por las que sabemos que es esencial para el vuelo. Así pues, para entender cómo evolucionó el vuelo en las aves, debemos saber cómo evolucionó el propatagio. Esto es lo que nos impulsó a explorar unos antepasados lejanos de las aves modernas, los dinosaurios terópodos".
Los dinosaurios terópodos, como el Tyrannosaurus rex y el Velociraptor, tenían brazos, no alas. Si los científicos pudieran encontrar pruebas de un ejemplo temprano del propatagio en estos dinosaurios, ayudaría a explicar cómo la rama aviar moderna del árbol de la vida pasó de los brazos a las alas.
Sin embargo, no es tan sencillo, ya que el propatagio se compone de tejidos blandos que no se fosilizan bien, si es que lo hacen, por lo que no sería posible encontrar pruebas directas. En su lugar, los investigadores tuvieron que encontrar una forma indirecta de identificar la presencia o ausencia de propatagio en un espécimen.
"La solución que se nos ocurrió para evaluar la presencia de un propatagio fue recopilar datos sobre los ángulos de las articulaciones a lo largo del brazo, o ala, de un dinosaurio o ave", explica Yurika Uno, estudiante de posgrado en el laboratorio de Hirasawa.
"En las aves modernas, las alas no pueden extenderse completamente debido al propatagio, lo que limita la gama de ángulos posibles entre las secciones de conexión. Si pudiéramos encontrar un conjunto similar de ángulos específicos entre las articulaciones de los dinosaurios, estaríamos seguros de que también poseían un propatagio". Y mediante análisis cuantitativos de las posturas fosilizadas de aves y no dinosaurios, encontramos los rangos reveladores de ángulos articulares que esperábamos".
Basándose en esta pista, el equipo descubrió que el propatagio probablemente evolucionó en un grupo de dinosaurios conocidos como terópodos manirraptores, incluido el famoso Velocirraptor. Esto se vio respaldado cuando los investigadores identificaron el propatagio en fósiles de tejidos blandos conservados, incluidos los del ovirraptorosaurio emplumado Caudipteryx y el dromaeosaurio alado Microrraptor. Todos los especímenes en los que lo encontraron existían antes de la evolución del vuelo en ese linaje.
Esta investigación significa que ahora se sabe cuándo surgió el propatagio, y lleva a los investigadores a la siguiente pregunta: ¿cómo surgió? Por qué estas especies concretas de terópodos necesitaban una estructura semejante para adaptarse mejor a su entorno podría ser una pregunta más difícil de responder.
El equipo ya ha empezado a explorar posibles conexiones entre las pruebas fósiles y el desarrollo embrionario de vertebrados modernos para ver si eso arroja alguna luz al respecto. El equipo también cree que algunos terópodos podrían haber desarrollado el propatagio no debido a ninguna presión para aprender a volar, ya que sus extremidades anteriores estaban hechas para agarrar objetos y no para volar.
El trabajo se publica en la revista Zoological Letters.
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