NeoFronteras

Las primeras aves tenían cuatro alas

Área: Paleontología — Lunes, 18 de Marzo de 2013

Descubren varios ejemplares fósiles muy bien conservados de aves primitivas. Al parecer, tener cuatro alas no era una cualidad rara entre los primeros ancestros de las aves.

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El ser humano siempre soñó con imitar a las aves y poder surcar los cielos. La primera vez que lo consiguió con máquinas más pesadas que el aire fue al principio del siglo XX. Los primeros aeroplanos tenían cuatro alas, como los famosos biplanos de la primera guerra mundial. Un poco más tarde los aviones se simplificaron y ahora tienen sólo dos alas.
Lo que posiblemente no sabían esos pioneros de la aviación es que las primeras aves que surgieron a partir de los dinosaurios tenían también cuatro alas. Parece que la primera solución más sencilla que permite el vuelo está basada en un sistema de cuatro alas. Incluso entre los artrópodos, como las libélulas y otros insectos, parece que también el vuelo surgió a partir de un sistema de cuatro alas para después pasar a un sistema de dos, como pasa en las moscas y abejas. Sin embargo, en otros ejemplos de invención del vuelo por parte de la evolución se empezó directamente con dos alas, como ocurre con los murciélagos o los pterodáctilos.
No es fácil decir cuándo los individuos de un grupo de animales dejaron de ser dinosaurios para pasar a ser aves, primero porque toda clasificación es cultural e impuesta por el ser humano y segundo porque el registro fósil no proporciona todos eslabones de la cadena ni los ejemplares fósiles tampoco proporcionan toda la información.
Sin embargo, gracias a los fósiles que se van encontrando, principalmente en China, se empieza a tener una buena idea de lo que ocurrió hace más de 100 millones de años, cuando las plantas con flores empezaban a prosperar.
Un grupo de investigadores liderados por Xing Xu (Instituto de Geología y Paleontología de Shandong) ha encontrado 11 especímenes, en muy buen estado de conservación, de hace 130 millones de años que contienen plumas fósiles. Los restos pertenecen a diferentes especies de los géneros Sapeornis, Yanornis y Confuciusornis.
A diferencia de otros casos, la estructura de estas plumas y otros detalles anatómicos permiten afirmar que se trataría de aves basales que podían volar. Además, presentan cuatro alas por individuo. Aunque una muestra tan pequeña no significa que necesariamente todas las aves de la época tenían cuatro alas, se puede afirmar que tener cuatro alas no era una cualidad rara entre los primeros ancestros de las aves.
Aunque se habían encontrado anteriormente fósiles con plumas en las patas traseras, esos ejemplares correspondían a dinosaurios no voladores (quizás como máximo planeaban cortas distancias) y no a aves voladoras como en este caso.
Las plumas de estas aves ahora descubiertas tenían de 5 a 3 cm de longitud y se disponían en los “brazos” y en las patas traseras del animal respectivamente. La longitud de las plumas parece ser un detalle crucial. Plumas cortas permiten un aislamiento térmico y pueden facilitar los rituales de apareamiento, pero no permiten el vuelo.
La hipótesis favorita entre los paleontólogos es que las plumas evolucionaron para atraer al sexo opuesto, de manera similar a como lo hace el pavo real actual, y posteriormente fueron usadas para el vuelo.

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Según lo autores de este estudio, estas aves tenían una estructura anatómica distinta a las actuales y dos alas probablemente no habrían sido suficientes para que el vuelo. El par alas extra proporcionaba la asistencia necesaria para conseguirlo. La disposición de las alas posteriores en estos animales parece indicar que eran usadas como asistencia en el planeo y como sistema de dirección. Sin embargo, todavía no saben cómo era el movimiento de estas alas traseras, ni de su contribución exacta al vuelo. Para ello se necesitará más investigación. Se cree que estos animales de cuatro alas posiblemente vivían en los árboles y no andaban sobre el suelo.
Desde entonces esas plumas de las alas posteriores fueron reemplazadas por escamas, aunque en los tiempos actuales hay algunos ejemplos de plumas en las patas para aislamiento térmico. Al mismo tiempo, las extremidades anteriores ganaron eficacia para el vuelo. Al final se dio una especialización en la que las alas anteriores permitían el vuelo y las patas posteriores permitían desplazarse sobre el suelo.
Este descubrimiento refuerza, una vez más, la idea de que muchas veces la evolución repite un patrón anatómico varias veces, para luego seleccionar y modificar lo obtenido. Con ello puede que incluso se obtengan funciones distintas o novedosas para las que, en principio, no habían sido diseñados.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4065

Fuentes y referencias:
Noticia en Nature.
Artículo original.
Foto: Xing Xu.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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10 Comentarios

  1. Dr. Thriller:

    Qué forma más elegante de definir la contigencia aleatoria total en el último parágrafo xD.

  2. Cosmo:

    Buen artículo.Solo un pequeño detalle, las abejas son himenópteros y tienen 4 alas, aunque las suelen acoplar con unos ganchos.

  3. r:

    He leído muy poco sobre los dinosaurios emplumados, por ejemplo la versión moderna (emplumada) que se tiene de los velociraptores debido a unos supuestos “huecos” en un hueso (radio) en los cuales deberian ir insertados los cañones de las plumas similar a lo que sucede con el buitre actual. ¿Pero es que de verdad existe evidencia directa de que algunos tipos de dinosaurios tuvieron plumas?. Aun me parece difícil de creer. ¿Cómo podría mantenerse en pie el creacionismo?…

  4. Juan Manuel:

    Pues esto de las cuatro alas funcionales me parece una propuesta que tuvo su momento en la historia evolutiva, quizás un nicho muy específico que ocuparían estos animales así provistos, tal vez las plumas de los miembros inferiores se extendían lo suficiente para proveer algo de sustentación y estabilización durante el vuelo, sería bueno investigar cuanto peso alcanzaba el cuerpo principal y su posible forma, con ello sabríamos algo sobre la cobertura de vuelo aproximada. Es interesante recordar que las aves actuales más eficientes en el vuelo tienen cuerpos ligeros, no importa si se trata de un colibrí o de un gran cóndor; el caso contrario más extremo lo tenemos en el avestruz al cual a falta de poder volar la evolución se ha encargado de dotarlo adecuadamente de otras cualidades bien conocidas.

    Aquí un buen complemento:

    http://www.youtube.com/watch?v=qfF-ZfjuZsI&list=PL6CC8B75BD54365AE

  5. tomás:

    En la foto grande, el fósil parece pillado por la ceniza corriendo, y se aprecian perfectamente las plumas de las patas traseras, aunque me parece que serían escasas y pequeñas para volar.
    Estimado “r”: El creacionismo es insostenible desde cualquier punto de vista.

    Abrazos.

  6. Alejandro Sánchez:

    El universo es muy simétrico, fractal y constante en la conjunción de las leyes físicas, el “azar” es solo una causalidad no determinada (Atractor de Lorenz) Así que no es nada extraño que las morfologías biológicas se repitan una y otra vez. Pasa con el delfín en relación al icthyosaurus. Es posible que en un futuro lejano se vuelvan a repetir las formas de aves de 4 alas, quizás con los mamíferos esta vez. Es llamativo que esta idea de las aves de 4 alas hace tiempo se repiten fuertemente en la literatura de ciencia ficción.

  7. David:

    Es un misterio que los únicas especies supervivientes de los dinosaurios, a la gran extinción, fuesen los dinosaurios voladores y ninguna especie de pequeño tamaño, terrestre o marina. Ni siquiera los lagartos actuales o las serpientes son descendientes de éstos. ¿Quizás tal vez las tortugas?

    El ancenstro común de todos los dinosaurios, parece ser una especie muy similar al lagarto común actual de lo más anodino, según explicaban una vez, en un documental que echaron por la televisión.

    También es un misterio, que algunas especies de aves evolucionaran a especies no voladoras, como el Dodo, el Solitario Rodriguez, el Moa, el Casuario, o Ñu (o Ñandú o Emú), o el Avestruz. Los patos, ganzos y ocas domésticas, parecen haber perdido también la capacidad de volar, y a diferencia de las especies salvajes, todas las especies de ansiformes son blancas. Lo malo es que si se quieren tener uno de estos como mascotas, son bastante bravas y pican o muerden. No son como los perros y gatos que se pueden coger y acariciar.

    Una vez leí en Neofronteras, que las gallinas al menos muestran empatía, cualidad que se creía que tenían los animales superiores, más evolucionados e inteligentes. Otro estudio, estudio, muestra que las urracas se pueden reconocer ante un espejo, como los monos, delfines de ocico botella y elefantes asiáticos. Aunque algunos ya señalan que aunque tengan esa cualidad, no significa que tengan conciencia sobre si mismos… No vayan a compararse con nosotros.

    De todas formas leí en un artículo, que pocas especies tienen esta cualidad, por que no es necesaria para sobrevivir.

  8. tomás:

    Muy interesante tu reflexión, estimado David. Pero yo sí creo que podemos dar ese significado al reconocerse ante el espejo y más si lo combinamos con la resolución de problemas, aunque no tengan el mismo fin. Fíjate que sólo de da en animales sociales.
    Con seguridad no es necesaria para sobrevivir en animales solitarios, pero posiblemente sea muy útil en la supervivencia del grupo, sin el cual, los animales sociales estarían más indefensos.
    Afectuoso saludo.

  9. David:

    Sería sorprendente, encontrar alguna especie animal que viva en solitario, que pudiese reconocerse ante un espejo como las hurracas, delfines, monos y elefantes. No se si los pulpos o calamares, podrían ser un ejemplo de esto o por el contrario, no. Son inteligentes, se comunican entre ellos con imágenes foto químicos que impregnan su piel, y usan herramientas, parece. Pero ¿viven en solitario o lo hacen en grupos de forma social?

  10. tomás:

    Amigo David: A mi también me tienen muy intrigado los pulpos. Que son inteligentes parece indiscutible, pero resulta que no les es posible transmitir cultura verticalmente, pues el padre es desconocido y la madre muere por agotamiento de tanto oxigenar y por no comer hasta la eclosión de los huevos. Quizá sólo aprenden de sus semejantes o su “cultura” o sus habilidades forman parte de su genética, tal como nosotros nacemos con una disposición para el habla.
    Y es que yo sería partidario de dedicar mucha energía a conocer todo lo posible la psique de los animales que presentan estos comportamientos de alguna forma similares a los humanos.
    Recibe mi mejor saludo.

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