El 2021 no fue el año más próspero para el blog en términos de la cantidad de entradas publicadas, pero eso no quita que haya traído consigo descubrimientos paleontológicos notorios y fascinantes. Por eso hoy, como de costumbre quisiera cerrar este año en el blog con las cinco noticias que más me llamaron la atención en lo que respecta a la investigación de la vida mesozoica sin quitarle mérito a otros hallazgos realizados durante el año que son igualmente importantes para la ciencia y para nuestra comprensión de la vida prehistórica y que lamentablemente no puedo cubrir en esta entrada por falta de tiempo. Dicho esto, pasemos a las noticias.
1. Respiración de los dinosaurios: Dos formas de hacer lo mismo
En el año 2008 se describió una especie de terópodo que fue llamada Aerosteon, que significa "huesos de aire". Esto debido a que sus huesos muestran indicios de neumatización (espacios llenos de aire), lo que sugiere que el animal en vida debió tener un sistema respiratorio basado en sacos de aire similar al de las aves, en el que el aire fluye a través de dichos sacos hacia adentro y hacia afuera de pulmones relativamente inflexibles, contrario a lo que ocurre en los mamíferos, que poseen pulmones flexibles que se expanden y se contraen durante la inhalación y la exhalación respectivamente. Dado que varios fósiles de pterosaurios mostraban características similares, algunos expertos dedujeron que este sistema respiratorio pudo haber sido un rasgo ancestral de los ornitodiros (el grupo que abarca a los dinosauros y pterosaurios) y que por consiguiente, debió haber sido común en todos los dinosaurios con la posible excepción de los ornitisquios, en los cuales la condición neumática no es apreciable fuera del cráneo. El pasado 6 de julio se publicó un nuevo estudio cuyos resultados sustentan esta teoría. El estudio fue realizado por un equipo de investigación encabezado por el Dr. Viktor Radermacher, el cual, utilizando la tecnología del sincrotrón europeo, pudieron recrear una reconstrucción digital de alta precisión del esqueleto de Heterodontosaurus más completo encontrado a la fecha, lo que permitió ver que éste tenía huesos en su pecho y en su vientre capaces de expandirse y contraerse, sugiriendo que tenía un sistema respiratorio basado en pulmones flexibles como los mamíferos. Esto provee la primera prueba sólida de que no todos los dinosaurios respiraban de la misma manera y sugiere que uno de estos mecanismos de respiración en los dinosaurios evolucionó de manera independiente (pudiendo el sistema de sacos aéreos ser convergente con el de los pterosaurios o el de pulmones flexibles serlo con el de los mamíferos). Este descubrimiento es importante no sólo porque ayuda a comprender cómo respiraba este dinosaurio (y posiblemente, el resto de los ornitisquios), sino también porque podría ayudar a descubrir qué características biológicas permitieron a los dinosaurios ser tan diversos y exitosos, aparte de que podría ayudar a arrojar luz sobre otras posibles actividades relacionadas al flujo de aire en el organismo, tales como la vocalización.
2. Pterosaurios: Conquistadores natos
Desde hace un tiempo se ha estado debatiendo sobre si los pterosaurios nacían aptos para volar, pues varias investigaciones indican que éstos desarrollaban las características óseas necesarias para emprender el vuelo desde su etapa embrionaria, aunque otras sugieren que lo más probable es que debiesen crecer y fortalecerse antes de que pudiesen levantar el vuelo, como ocurre en la mayoría de las especies de vertebrados voladores de hoy. Un estudio publicado por Darren Naish, Mark Witton y Elizabeth Martin-Silverstone el pasado 22 de julio no sólo sustenta la idea de que los pterosaurios podrían haber empezado a volar poco después de romper el cascarón, sino que también se vale de la biomecánica para explicar cómo pudieron haberlo hecho. Utilizando medidas previamente obtenidas de la extensión de las alas y de la fuerza del húmero (el primer hueso del brazo) de fósiles de embriones de Pterodaustro guinazui y de Sinopterus dongi y comparándolas con las de fósiles de individuos adultos, el equipo de investigación pudo modelar las habilidades de vuelo de las crías. La investigación reveló que las alas de las crías tenían la forma y la fuerza adecuada para despegar y sostener el aleteo, pudiendo haberles permitido emplear el vuelo propulsado sin demasiada dificultad, aunque no parecen haber sido aptas para planear. Los autores indican que es probable que las crías de pterosaurio volaran más lentamente y de manera más torpe que sus padres y que fuesen menos eficientes en trayectos largos debido a que sus alas eran más cortas y más anchas que las de los adultos, los cuales tenían un área de ala más grande en relación con su masa y tamaño corporal. No obstante, las crías probablemente habrían sido más ágiles y maniobrables que los adultos, lo que, según teorizan los investigadores, pudo haberles ayudado a escapar de los depredadores, a perseguir presas escurridizas y a volar en espacios densos que los adultos de su especie difícilmente habrían podido atravesar.
Esta teoría es reforzada por las conclusiones de de un equipo encabezado por Roy Smith en otro estudio publicado el pasado 16 de octubre en el que se analizan restos de pterosaurio de edad cretácica desenterrados en las camas de Kem Kem, en Marruecos. Entre esos fósiles se incluyen fragmentos de la punta del pico de varios ejemplares. Dado que a simple vista es difícil determinar si corresponden a especies de pterosaurio pequeñas, a individuos subadultos o si eran la punta del pico de un animal de gran tamaño, el equipo de investigación condujo un estudio histológico para determinar la edad de estos animales al momento de su muerte. El estudio reveló que los fósiles, en efecto, son de individuos juveniles, pues muestran indicios de un crecimiento rápido y pocas capas de recubrimiento óseo (o anillos de crecimiento, como se les tiende a conocer), aparte de que estos ejemplares pequeños presentan una cantidad de forámenes consistente con la vista en fósiles de pterosaurios adultos encontrados en la zona (de pertenecer a la punta del pico de un animal adulto, deberían presentar una fracción de los forámenes vistos en otros especímenes de mayor tamaño). Esto llevó a los investigadores a teorizar que los individuos juveniles de las grandes especies de pterosaurios del Cretácico debieron ocupar el nicho que dejaron las especies más pequeñas del Triásico y el Jurásico, asumiendo un rol comparable al de los cocodrilos en la actualidad, los cuales cambian su alimentación conforme van creciendo (en las etapas iniciales de su vida se tienden a alimentar de insectos y vertebrados pequeños, mientras que al llegar a la adultez su dieta consiste mayormente en otros animales de gran tamaño). Este escenario es consistente con la idea de que los pterosaurios jóvenes empleaban métodos de vuelo especializados, tal y como propone el estudio publicado por Naish, Witton y Martin-Silverstone, lo cual les habría permitido explotar nichos diferentes a los de sus contrapartes adultas, minimizando así la competencia con ellos por el alimento.
3. ¿Identidad oculta?
En 1998 se describió un ejemplar bastante bien preservado (hasta el punto de conservar restos de órganos internos) de un pequeño terópodo al que se le dio el nombre de Scipionyx samniticus. El fósil sugiere que la criatura era un subadulto al momento de su muerte, lo que ha dificultado su clasificación debido entre otras cosas, a que la anatomía de un animal juvenil tiende a conservar características ancestrales bastante marcadas, llevando a sugerir una posición potencialmente menos derivada de lo que era en el árbol evolutivo. En 2011, Scipionyx fue clasificado como un compsognátido (un grupo bastante basal en el linaje de los coelurosaurios) en vista a la cantidad de rasgos que compartía con otros miembros de este grupo, pero el pasado 22 de octubre, en un giro inesperado, un estudio publicado por Andrea Cau plantea la posibilidad de que el ejemplar represente en realidad, una etapa ontogénica temprana de un carcarodontosáurido. Es decir, de acuerdo a este estudio, el Scipionyx pudo haber sido un carcarodontosaurio juvenil. Por si fuera poco, según la investigación, otros posibles compsognátidos conocidos únicamente por fósiles de individuos subadultos, tales como Juravenator y Sciurumimus, pudieron haber sido crías de un tipo diferente de terópodos. Para probar esta hipótesis, Cau realizó un análisis filogenético basándose en aquellos caracteres que diferencian a estos dinosaurios inequívocamente entre sí independientemente de su etapa de desarrollo (excluyendo los caracteres que presentan en común potencialmente debido al estado de madurez de los animales al momento de su muerte), lo que dio como resultado que Scipionyx se situara en una rama bastante cercana a la del Concavenator y que Juravenator y Sciurumimus estuviesen estrechamente emparentados con Dubreilosaurus y Asfaltovenator (ambos, de la rama de los megalosaurios), respectivamente. De ser cierta, esta hipótesis podría explicar la rareza de fósiles de individuos inmaduros de carcarodontosaurios y megalosaurios en contraposición al relativamente alto número de fósiles de compsognátidos juveniles con relación a los de individuos adultos. Asimismo, proporcionaría pruebas adicionales de la presencia de plumaje en terópodos no coelurosaurianos (en adición a los posibles nódulos vistos en la ulna del Concavenator), reforzando la teoría de que esta característica estaba ya bastante diseminada en el linaje terópodo. Es de tener en cuenta sin embargo, que todo lo que hacen los resultados de esta investigación es ofrecer un marco teórico más amplio a la hora de estudiar a estos especímenes y que esta hipótesis sólo puede corroborarse mediante la recuperación de más material fósil.
4. Nuevas claves en los fósiles para estudiar el comportamiento de los dinosaurios
Hay muchos aspectos sobre la vida de los dinosaurios no avianos que se desconocen y probablemente nunca se podrán comprender completamente debido a que van más allá de lo que nos revelan los fósiles, especialmente en lo que respecta al comportamiento y estilo de vida de estos seres. Sin embargo, pese a que no pueden darnos todas las respuestas, los fósiles pueden ofrecernos pistas sobre dichos aspectos y así lo ejemplifica un estudio publicado el pasado 6 de mayo por un equipo de investigación conformado por paleontólogos del Museo Peabody de Historia Natural y del Museo Americano de Historia Natural en el que se investiga el papel del oído interno en el comportamiento de unas 128 especies de arcosauromorfos, incluyendo cocodrilianos, dinosaurios avianos y no avianos, y pterosaurios. Y es que, según señalan los autores, el oído interno es posiblemente la estructura más parecida a un dispositivo mecánico, por lo que si puede reconstruir su forma y estudiar su estructuración, sería posible deducir con cierta precisión varios aspectos del comportamiento de animales extintos. Teniendo esto en cuenta, los investigadores desarrollaron modelos tridimensionales utilizando los fósiles de las especies estudiadas y compilaron una matriz de datos del oído interno para las mismas, entre las que se encuentran el ave acuática Hesperornis, el dromeosáurido Velociraptor, y el pterosaurio Anhanguera. Tras reunir los datos, los autores identificaron rasgos similares entre las especies estudiadas de acuerdo a la estructuración del sistema vestibular de su oído interno, el cual tiene la función de procesar la información pertinente a la maniobrabilidad del animal, siendo por tanto una clave para comprender cómo se movían. Esto permitió a los autores agrupar las características apreciadas en tres morfotipos vestibulares, lo que a su vez les permitió agrupar a las especies estudiadas en tres categorías locomotoras:
1. Cuadrúpedos
2. Bípedos y voladores simples
3. Voladores altamente maniobrables.
En el primer grupo caen, desde luego, los cocodrilianos y algunos arcosaurios poco diversificados. En el segundo grupo caen los deinonicosaurios, tales como los troodóntidos y los dromeosáuridos, así como los pterosaurios, las aves acuáticas como el Hesperornis y aves planeadoras o que vuelan en ráfagas rápidas y directas, como probablemente sucedía en el caso del Archaeopteryx, según indica el estudio. En el último grupo caen la mayoría de las aves rapaces y pájaros cantores de hoy.
Los investigadores identificaron también un alargamiento del sistema coclear del oído interno de los arcosaurios, lo cual indica que estos animales tenían la capacidad de detectar sonidos de alta frecuencia. Esto, en conjunto con el hallazgo de una cóclea transicional en arcosaurios basales como el Euparkeria, llevó a los autores a la conclusión de que esta adaptación tuvo su origen evolutivo en los primeros miembros de este grupo y a teorizar que esta adaptación está probablemente ligada a la detección de las llamadas de eclosión o de auxilio de las crías, algo que se ve en las aves y cocodrilianos de hoy y que posiblemente contribuyó al éxito de este linaje. Asimismo, los resultados de este estudio abren paso a la teoría de que las vocalizaciones de las aves de hoy y el desarrollo de la siringe evolucionaron como una retención en los adultos de los chirridos agudos que emitían los juveniles de sus ancestros extintos.
Sin embargo, este estudio no es el único que revela detalles sobre cómo los fósiles pueden ayudarnos a entender mejor el comportamiento de animales extintos. Un segundo estudio publicado el mismo día por un equipo internacional de paleontólogos encabezado por Jonah Choiniere analiza la estructuración de los canales auditivos de 17 especies de dinosaurios terópodos. Los resultados de la investigación refuerzan las conclusiones de los autores del estudio anteriormente mencionado e indican que los terópodos carnívoros tenían un sentido auditivo bastante agudo, lo que se evidencia en canales alargados en el sistema coclear de su oído interno. No obstante, da un paso adicional y nos permite ver hasta qué extremos podían llegar algunos dinosaurios, como el alvarezsáurido Shuvuuia deserti. Los canales auditivos del sistema coclear de este pequeño dinosaurio no sólo son proporcionalmente más alargados que los de otros terópodos estudiados, sino que a su vez son estructuralmente similares a los de las aves nocturnas de hoy, tales como los búhos y las lechuzas, lo que sugiere que, como éstas, probablemente era un animal nocturno. No obstante, la investigación no sólo aborda la capacidad auditiva de los terópodos estudiados, sino también la visual. Para esto, los paleontólogos reconstruyeron modelos digitales del anillo escleral (una serie de huesos que rodean la pupila) de cada especie estudiada para analizar sus proporciones, pues es sabido que cuanto más grande el anillo esclerar (y por lo tanto, la pupila), más luz puede captar el ojo y por consiguiente, mayor agudeza visual tiene el animal. Los resultados del estudio sugieren que la mayoría de los terópodos tenía un sentido bastante agudo de la visión, aunque en la mayoría de los casos éste parece haber estado optimizado para el día, con lo visto en el Shuvuuia y su pariente más basal, el Haplocheirus sollers siendo nuevamente una excepción destacable. La investigación indica que éstos probablemente tenían visión nocturna, ya que el tamaño de sus pupilas estimado a partir de la reconstrucción de los anillos esclerales constituía más de la mitad del tamaño de sus ojos, como ocurre en los animales nocturnos de hoy. Para corroborarlo, el equipo posteriormente realizó un análisis en el que comparó los fósiles de estos dinosaurios con 55 especies vivas de lagartos y 367 especies de aves, lo que arrojó una probabilidad de más de 90% de que el Haplocheirus y el Shuvuuia fuesen nocturnos. Sin embargo, no son los únicos. Como ya se había reportado en estudios previos, dromeosáuridos como el Velociraptor también tenían una visión adaptada a un ambiente con poca luz e incluso terópodos más primitivos, como el Megapnosaurus/Coelophysis kayentakatae ya mostraban esta adaptación.
Investigaciones como estas son relevantes al mostrarnos cómo algunos fósiles pueden ayudarnos a comprender la forma en que animales extintos hace millones de años vivían, se movían y percibían su entorno y las diversas maneras en que respondían a éste.
5. Nuevas especies con grandes implicaciones
El pasado 23 de septiembre, un equipo de investigación encabezado por Susannah Maidment publicó la descripción de un fragmento de costilla dorsal proveniente de las Montañas de Middle Atlas en Marruecos, África, cuyas rocas tienen una edad de alrededor de 168 millones de años, datando de mediados del Jurásico. La costilla tiene cuatro púas cónicas adheridas a ella, característica que pese a no haber sido vista antes en el registro fósil, se teoriza que bien puede tratarse de una condición basal de los anquilosaurios, la cual posteriormente evolucionaría en osteodermos que estarían incrustados en la piel en vez de en los huesos. Esto llevó al equipo a deducir que el fósil pertenece a un género de anquilosaurio basal al que le dieron el nombre de Spicomellus afer, estando probablemente emparentado con el Sarcolestes de Europa y con el Tianchiasaurus de China, y siendo el primer miembro descrito de este grupo descubierto en África. De corroborarse que este es el caso, el descubrimiento del Spicomellus indicaría que poco después de su evolución, los anquilosaurios habrían alcanzado una distribución global y llevaría a reconsiderar la teoría de que éstos contribuyeron a la extinción de los estegosaurios, ya que el Spicomellus data de una edad similar a la de los estegosaurios más antiguos conocidos, sugiriendo que ambos grupos evolucionaron a la par y coexistieron durante gran parte del Jurásico.
El nuevo escenario es reforzado por la posterior descripción de otro anquilosaurio el pasado 1 de diciembre a manos de un equipo encabezado por el Dr. Sergio Soto. Esta vez, se trata de un ejemplar más completo descubierto en la Patagonia de Chile, Sudamérica, datando de aproximadamente, 74 millones de años de antigüedad y siendo por tanto, de edad cretácica. Este nuevo anquilosaurio fue llamado Stegouros, que significa: "cola techada", aludiendo a los siete pares de huesos dérmicos (osteodermos) ubicados en los costados de la mitad posterior de su cola, los cuales parecían fusionarse en una sola estructura mientras más cerca estaban de la punta de la misma y le daban un aspecto similar al de la fronda de los helechos. Esta estructuración ósea indica que el Stegouros pertenece a un linaje transicional de anquilosaurios en el que las vértebras de su cola empezaban a fusionarse para formar el mazo óseo visto en la punta de la cola de los miembros más derivados del grupo, tales como el Ankylosaurus y el Euplocephalus. Al realizar un análisis filogenético, los autores concluyeron que el Stegouros estaba estrechamente relacionado con el Kunbarrasaurus ieversi de Australia y el Antarctopelta oliveroi de la Antártida, formando un linaje de anquilosaurios al que llamaron Parankylosauria, cuyos miembros hasta ahora sólo se han encontrado en el hemisferio sur y probablemente siguieron un camino evolutivo distinto a los de sus parientes del hemisferio norte. Esto da más peso a la emergente teoría de que los anquilosaurios evolucionaron y se diseminaron rápidamente por todo el globo, prosperando y diversificándose más de lo previamente pensado y llegando incluso a colonizar gran parte del hemisferio sur, donde sus fósiles habían sido relativamente escasos hasta ahora.
Los anquilosaurios sin embargo, no son los únicos cuyos fósiles han aparecido en lugares sin precedentes. El pasado 3 de noviembre un equipo internacional de paleontólogos publicó el hallazgo de un nuevo género de dinosaurio encontrado en Groenlandia, siendo el primer dinosaurio no aviano descrito de dicho lugar. Se trata de un sauropodomorfo basal, al que se le dio el nombre de Issi saaneq, el cual fue encontrado en la formación Malmros Klint, datando de aproximadamente, 214 millones de años de antigüedad, siendo así de edad triásica. El Issi fue descrito a base de un par de cráneos parciales pertenecientes a dos individuos subadultos que irónicamente, fueron descubiertos en 1994, mas no habían sido estudiados de una manera tan minuciosa hasta ahora, por lo que inicialmente fueron referidos al género Plateosaurus. La nueva investigación sugiere que en realidad, pertenecían a animales más similares al Macrocollum itaquii y al Unaysaurus tolentinoi, indicando que se trataba de un género distinto a Plateosaurus, aunque de la misma familia (los plateosáuridos). Este descubrimiento no sólo arroja luz sobre la distribución y diversificación de los sauropodomorfos a finales del Triásico, sino que también abre las puertas al potencial hallazgo de otros tipos de dinosaurios en una zona tan poco conocida para la paleontología como lo es Groenlandia. Después de todo, es raro que en la naturaleza una especie viva fuera de un ecosistema conformado por múltiples organismos y niveles tróficos, por lo que este bien podría ser un paso importante para ayudarnos a comprender mejor la biosfera del Triásico superior.
Finalmente, una nueva especie de terópodo poco convencional encontrada en Brasil fue descrita el pasado 18 de noviembre por un equipo conformado por paleontólogos de varias instituciones del país. Se le dio el nombre de Berthasaura leopoldinae y es conocida por un esqueleto bastante completo recuperado de la formación Goio-Erê, la cual data de edad cretácica (aunque de momento no ha sido posible fecharla con precisión y determinar si data del Cretáceo medio o tardío) y la completitud del animal permitió identificarlo como un noasáurido, una familia de ceratosaurios emparentada con los abelisáuridos, tales como el Carnotaurus y el Majungasaurus. A diferencia de éstos, sin embargo, el Berthasaura presenta un pico desdentado en lugar de fauces llenas de dientes, un rasgo previamente visto en al menos, otro noasáurido: el Limusaurus, el cual perdía los dientes a medida que crecía. Teniendo esto en cuenta, los expertos teorizan que, como el Limusaurus, el Berthasaura pudo haber sido herbívoro o quizás, omnívoro. Irónicamente, su anatomía sugiere que no era un animal tan estrechamente emparentado con el Limusaurus y el análisis filogenético realizado por el equipo de investigación indica que se trata de un miembro más basal de la familia. Esto sugiere que la evolución de un pico desdentado ocurrió al menos, dos veces en el grupo o bien, que la divergencia en los hábitos alimentarios de estos dinosaurios pudo haber ocurrido mucho antes en su historia evolutiva, ya que los otros noasaurios desdentados conocidos (el Limusaurus y probablemente, sus parientes más cercanos, como el Elaphrosaurus) ya estaban bastante diversificados. Sea cual haya sido el caso, el Berthasaura no sólo ayuda a comprender mejor los ecosistemas cretácicos de lo que hoy es Brasil, sino que también puede ayudarnos a aclarar dudas sobre los orígenes y la evolución de esta enigmática familia de ceratosaurios.
Fuentes:
- http://bristol.ac.uk/news/2021/july/pterosaurs-flight.html
- http://www.sci-news.com/paleontology/berthasaura-leopoldinae-10285.html
- http://www.sci-news.com/paleontology/spicomellus-afer-10102.html
- http://www.sci-news.com/paleontology/stegouros-elengassen-10348.html
- https://elifesciences.org/articles/66036#s1
- https://news.yale.edu/2021/05/06/what-can-dinosaurs-inner-ear-tell-us-just-listen
- https://science.sciencemag.org/content/372/6542/601.full
- https://www.mdpi.com/1424-2818/13/11/561
- https://www.nature.com/articles/s41559-021-01553-6
- https://www.nature.com/articles/s41586-021-04147-1
- https://www.nature.com/articles/s41598-021-01312-4
- https://www.researchgate.net/publication/354418322_Comments_on_the_Mesozoic_theropod_dinosaurs_from_Italy
- https://www.science.org/doi/full/10.1126/science.abe7941
- https://www.sciencedaily.com/releases/2021/07/210706115312.htm
- https://www.sciencedaily.com/releases/2021/10/211027122040.htm
- https://www.wits.ac.za/news/latest-news/opinion/2021/2021-05/nocturnal-dinosaurs-night-vision-and-superb-hearing-suggest-moonlight-predator.html
- https://youtu.be/7CRlXzLCAgM
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