¿Cómo obtuvieron las aves sus alas?

Todas las aves modernas que pueden volar tienen una estructura de ala especializada llamada propatagio sin la cual no pueden volar. El origen evolutivo de esta estructura sigue siendo un misterio, pero una nueva investigación indica que evolucionó en dinosaurios no flotantes. El hallazgo proviene de análisis estadísticos de articulaciones de brazos conservadas en fósiles y ayuda a llenar algunos de los vacíos en el conocimiento sobre el origen del vuelo de las aves.

Durante mucho tiempo hemos sabido 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 estudiar dinosaurios para explicar algunas de las características únicas de las aves, como las plumas, la estructura ósea, etc. Pero hay algo especial en las alas de las aves que intrigó a los investigadores del Departamento de Ciencias Planetarias y de la Tierra de la Universidad de Tokio.

«En el borde de ataque del ala de un pájaro hay una estructura llamada propatagio, que contiene un músculo que conecta el hombro y la muñeca que ayuda al aleteo del ala y hace posible el vuelo del ave», dijo el profesor asociado Tatsuya Hirasawa.

«No se ha encontrado en otros vertebrados, y también se ha descubierto que desapareció o perdió su función en aves no voladoras, que es una de las razones por las que sabemos que es esencial para el vuelo. Entonces, para comprender cómo evolucionó el vuelo en las aves, tenemos que saber cómo evolucionó». Propatagium. Eso es lo que nos impulsó a explorar algunos de los ancestros más lejanos de las aves modernas, los dinosaurios terópodos».

Los dinosaurios terópodos, como Tyrannosaurus rex y Velociraptor, tenían brazos en lugar de alas. Si los científicos pueden encontrar evidencia de un ejemplo temprano de propagio en estos dinosaurios, ayudará a explicar cómo la rama de pájaro moderna del árbol de la vida hizo la transición de brazos a alas.

Sin embargo, no es tan simple, ya que el propagio está compuesto de tejidos blandos que no se fosilizan bien, si es que lo hacen, por lo que puede que no sea posible encontrar evidencia directa. En cambio, los investigadores tuvieron que encontrar una forma indirecta de determinar la presencia o ausencia de propagio en una muestra.

«Nuestra solución para evaluar la presencia de propataggium fue recopilar datos sobre los ángulos de las articulaciones a lo largo del brazo o la longitud del ala de un dinosaurio o un pájaro», dijo Yurika Ono, estudiante de posgrado en el laboratorio de Hirasawa.

«En las aves modernas, las alas no pueden extenderse por completo debido al propagio, que limita el rango de ángulos posibles entre las secciones conectadas. Si podemos encontrar un conjunto específico similar de ángulos entre las articulaciones en los especímenes de dinosaurios, podemos estar bastante seguros de que también poseían un propatagium.” Y a través de análisis cuantitativos de las posturas fosilizadas de aves y no dinosaurios, encontramos los rangos claros de ángulos articulares que esperábamos”.

Con base en esta evidencia, el equipo descubrió que Propatagium probablemente evolucionó en un grupo de dinosaurios conocidos como terópodos maniraptoranos, incluido el famoso Velociraptor. Esto fue respaldado cuando los investigadores identificaron el propagio en fósiles de tejidos blandos conservados, incluidos los del oviraptorosaurio emplumado Caudipteryx y el dromeosaurio alado Microraptor. Todos los especímenes que encontraron existían antes de la evolución del vuelo en esa cepa.

Esta investigación significa que ahora se sabe cuándo apareció el propagio, y lleva a los investigadores a la siguiente pregunta de cómo llegó a ser. Por qué esta especie de terópodo en particular necesitaría tal estructura para adaptarse mejor a su entorno puede ser una pregunta más difícil de responder.

El equipo ya ha comenzado a explorar los vínculos potenciales entre la evidencia fósil y el desarrollo embrionario de los vertebrados modernos para ver si eso arroja alguna luz sobre ellos. El equipo también cree que algunos terópodos pueden haber desarrollado propagio no debido a la presión de aprender a volar, porque sus extremidades anteriores fueron hechas para agarrar cosas, no para volar.

«Los dinosaurios que se retratan en los medios populares son cada vez más precisos», dijo Hirasawa. «Al menos ahora podemos ver características como plumas, pero espero que pronto podamos ver una representación más moderna donde los terópodos también tengan su propio propagio».

El trabajo ha sido publicado en la revista Letras de ciencia animal.