Un Pteranodon de alto vuelo, un género de pterosaurio que incluía algunos de los reptiles voladores más grandes conocidos. Ilustración cortesía de Elenarts / Adobe Stock. Crédito: Elenarts
Aquí esta la original historia de vuelo. Lo siento, hermanos Wright, pero esta historia comenzó mucho antes de su tiempo, durante la Era de los Dinosaurios.
Los pterosaurios fueron los primeros reptiles en evolucionar el vuelo motorizado, dominando los cielos durante 150 millones de años antes de su inminente extinción hace unos 66 millones de años.
Sin embargo, los detalles clave de su origen evolutivo y cómo obtuvieron su capacidad para volar siguen siendo un misterio; uno que los paleontólogos han intentado descifrar durante los últimos 200 años. Para aprender más sobre su evolución y llenar algunos vacíos en el registro fósil, se tuvo que identificar a su pariente más cercano.
Con la ayuda de cráneos y esqueletos recién descubiertos que fueron desenterrados en América del Norte, Brasil, Argentina y Madagascar en los últimos años, los investigadores de Virginia Tech Sterling Nesbitt y Michelle Stocker del Departamento de Geociencias de la Facultad de Ciencias han demostrado que un grupo de Los «precursores de dinosaurios», llamados lagerpétidos, son el pariente más cercano de los pterosaurios.
Representación artística de Dromomeron (primer plano) y dinosaurios y parientes asociados, basada en fósiles de Ghost Ranch, Nuevo México. Ilustración cortesía de Donna Braginetz. Crédito: Donna Braginetz
«¿De dónde vienen los pterosaurios?» es una de las cuestiones más destacadas en la evolución de los reptiles; creemos que ahora tenemos una respuesta ”, dijo Nesbitt, quien es profesor asociado de geociencias y miembro de la facultad afiliado del Instituto Fralin de Ciencias de la Vida y el Centro de Cambio Global.
Sus hallazgos fueron publicados en Naturaleza.
Fósiles de Dromomeron gregorii, una especie de lagerpetid, se recolectaron por primera vez en Texas en las décadas de 1930 y 1940, pero no se identificaron adecuadamente hasta 2009. La única característica de esta excavación fue un cráneo parcial y una caja craneal bien conservados, que, después de una investigación adicional, reveló que estos los reptiles tenían un buen sentido del equilibrio y probablemente eran animales ágiles.
Un esqueleto parcial de Lagerpeton (caderas, piernas y vértebras) de ~ 235 millones de años de Argentina. Un examen más detallado de este espécimen ayudó a vincular las características de los lagerpétidos a los pterosaurios. Foto cortesía de Sterling Nesbitt. Crédito: Virginia Tech
Después de encontrar más especies de lagerpétidos en América del Sur, los paleontólogos pudieron crear una imagen bastante buena de lo que eran los lagerpétidos; que eran pequeños reptiles sin alas que vivieron en Pangea durante gran parte del Triásico Periodo, desde hace 237 a 210 millones de años.
Y en los últimos 15 años, cinco grupos de investigación de seis países diferentes y tres continentes se han unido para corregir algunos errores en la historia evolutiva del pterosaurio, luego del reciente descubrimiento de muchos cráneos, extremidades anteriores y vértebras de lagerpétidos de los Estados Unidos. Brasil, Argentina y Madagascar.
¿Qué les dio a los paleontólogos la idea de observar más de cerca a los lagerpétidos como los parientes más cercanos de los pterosaurios? Los paleontólogos han estado estudiando los huesos de los lagerpétidos durante bastante tiempo y han notado que la longitud y la forma de sus huesos eran similares a los huesos de pterosaurios y dinosaurios. Pero con los pocos fósiles que tenían antes, solo se podía suponer que los lagerpétidos estaban un poco más cerca de los dinosaurios.
Lo que realmente causó un cambio en el árbol genealógico se puede atribuir a los cráneos y extremidades anteriores de lagerpétidos recolectados recientemente, que mostraban características que eran más similares a los pterosaurios que a los dinosaurios. Y con la ayuda de nuevos avances tecnológicos, los investigadores descubrieron que los pterosaurios y los lagerpétidos comparten muchas más similitudes de las que se ven a simple vista.
Utilizando escaneo de micro tomografía computarizada (µCT) para reconstruir sus cerebros y sistemas sensoriales dentro de los cráneos recientemente descubiertos, los paleontólogos determinaron que los cerebros y sistemas sensoriales de los lagerpetidos tenían muchas similitudes con los de los pterosaurios.
“Los datos de CT han sido revolucionarios para la paleontología”, dijo Stocker, quien es profesor asistente de paleontología de vertebrados y miembro de la facultad afiliada del Instituto de Ciencias de la Vida Fralin y el Centro de Cambio Global.
“Algunos de estos delicados fósiles fueron recolectados hace casi 80 años, y en lugar de cortar destructivamente este primer cráneo conocido de Dromomeron, pudimos utilizar esta tecnología para reconstruir cuidadosamente la anatomía del cerebro y el oído interno de estos pequeños fósiles para ayudar a determinar el primer pariente de los pterosaurios «.
Un hallazgo desolador y desconcertante fue que los lagerpétidos no voladores ya habían desarrollado algunas de las características neuroanatómicas que permitían a los pterosaurios volar, lo que arrojó aún más información sobre el origen del vuelo.
“Este estudio es el resultado de un esfuerzo internacional aplicando técnicas tradicionales y de vanguardia”, dijo Martín D. Ezcurra, autor principal del estudio del Museo Argentino de Ciencias Naturales en Buenos Aires, Argentina. «Este es un ejemplo de cómo la ciencia y la colaboración modernas pueden arrojar luz sobre cuestiones de larga data que obsesionaron a los paleontólogos durante más de un siglo».
En última instancia, el estudio ayudará a cerrar las brechas anatómicas y evolutivas que existen entre los pterosaurios y otros reptiles. Las nuevas relaciones evolutivas que han surgido de este estudio crearán un nuevo paradigma, proporcionando un marco completamente nuevo para el estudio del origen de estos reptiles y sus capacidades de vuelo.
Con la poca información que los paleontólogos tenían sobre los primeros pterosaurios, a menudo habían atribuido una evolución extremadamente rápida a la adquisición de su plan corporal único. Pero ahora que los lagerpétidos se consideran los precursores de los pterosaurios, los paleontólogos pueden decir que los pterosaurios evolucionaron al mismo ritmo que otros grupos importantes de reptiles, gracias al recién descubierto «hombre intermedio».
«El vuelo es un comportamiento tan fascinante y evolucionó varias veces durante la historia de la Tierra», dijo Serjoscha W. Evers, de la Universidad de Friburgo. «Proponer una nueva hipótesis de sus relaciones con otros animales extintos es un gran paso adelante en la comprensión de los orígenes del vuelo de los pterosaurios».
Algunas preguntas aún permanecen en este misterio evolutivo. Ahora que los lagerpétidos son el pariente más cercano de los pterosaurios, ¿por qué todavía carecen de algunas de las características clave de los pterosaurios, incluida la más destacada de ellas: las alas?
«Todavía nos falta mucha información sobre los primeros pterosaurios, y todavía no sabemos cómo sus esqueletos se transformaron en un animal que era capaz de volar», dijo Nesbitt.
Nesbitt, Stocker y un equipo de estudiantes de posgrado y pregrado de Virginia Tech continuarán estudiando animales que aparecieron en el Período Triásico, un período de tiempo en la historia de la Tierra en el que muchos grupos familiares de vertebrados, como dinosaurios, tortugas, parientes de mamíferos y anfibios, aparecieron por primera vez. Si las condiciones son seguras, planean ir al campo para recolectar más fósiles del período Triásico.
Quizás pronto tengamos más información para dar algunos toques finales a la historia original del vuelo.
Referencia: “Los precursores de dinosaurios enigmáticos cierran la brecha hasta el origen de Pterosauria” por Martín D. Ezcurra, Sterling J. Nesbitt, Mario Bronzati, Fabio Marco Dalla Vecchia, Federico L.Agnolin, Roger BJ Benson, Federico Brissón Egli, Sergio F. Cabreira, Serjoscha W. Evers, Adriel R. Gentil, Randall B. Irmis, Agustín G. Martinelli, Fernando E. Novas, Lúcio Roberto da Silva, Nathan D. Smith, Michelle R. Stocker, Alan H. Turner y Max C. Langer, 9 de diciembre de 2020, Naturaleza.
DOI: 10.1038 / s41586-020-3011-4