Nuevas pistas sobre cómo evolucionaron las alas de los pájaros

Todas las aves modernas capaces de volar tienen en común una estructura alar especializada llamada propagio sin la cual no podrían hacerlo. El origen evolutivo de esta estructura sigue siendo un misterio, sin embargo, ahora una nueva investigación sugiere que evolucionó en los dinosaurios no aviares. El hallazgo ha sido posible gracias al exhaustivo análisis estadístico de las articulaciones de los brazos conservadas en numerosos fósiles de aves voladoras y terrestres, así como de dinosaurios, y ayuda a llenar algunos vacíos en el conocimiento sobre el origen del vuelo de las aves.

De dinosaurios a aves

Desde hace mucho 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 dirigir su mirada hacia los dinosaurios para explicar algunas de las características únicas de aves y pájaros, por ejemplo, las plumas o su estructura ósea. Pero hay algo especial en las alas de las aves que despertó el interés de 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 encontramos una estructura llamada propagio la cual alberga un músculo que conecta el hombro y la muñeca que ayuda al aleteo del ala y hace posible el vuelo del ave», explica el profesor asociado Tatsuya Hirasawa, autor principal de un artículo que bajo el título Origin of the propatagium in non-avian dinosaurs se publica recientemente en la revista especializada Zoological Letters. “Esta estructura no se encuentra en otros vertebrados, y también se descubrió que desapareció o perdió su función en las aves no voladoras, una de las razones por las que sabemos que es esencial para el vuelo. Entonces, para entender cómo evolucionó el vuelo en las aves, debemos saber cómo evolucionó el propagio. Y esto es lo que nos impulsó a explorar algunos ancestros lejanos de las aves modernas, los dinosaurios terópodos”.

El propagio solo se encuentra en las aves, y además perdió su función en las aves no voladoras.

El problema es que los dinosaurios terópodos como Tyrannosaurus rex o el Velociraptor, tenían brazos, no alas, por tanto, encontrar evidencia del propagio en estos dinosaurios ayudaría a explicar cómo las aves modernas realizaron la transición de brazos a alas. El planteamiento inicial del equipo de Hirasawa era simple,  no obstante, el propagio está formado por tejidos blandos que no se fosilizan bien, si es que lo hacen, por lo que tal y como han demostrado las investigaciones resulta bastante improbable encontrar evidencias directas de esta estructura en el registro fósil.

Para salvar este escollo, los investigadores tuvieron que encontrar una forma indirecta de identificar la presencia o falta de propagio en un espécimen. «La solución que se nos ocurrió para evaluar la presencia de un propagio fue recopilar datos sobre los ángulos de las articulaciones a lo largo del brazo o el ala de un dinosaurio o pájaro», explica Yurika Uno, estudiante de posgrado en el laboratorio de Hirasawa. “En las aves modernas, las alas no pueden extenderse por completo debido al propagio, lo que restringe el rango de ángulos posibles entre las secciones de conexión».

Pterosaurios: el camino hacia la perfección alada

«Si pudiéramos encontrar un conjunto específico similar de ángulos entre las articulaciones en especímenes de dinosaurios, podríamos estar bastante seguros de que también poseían un propagio. Y a través de análisis cuantitativos de las posturas fosilizadas de aves y dinosaurios, encontramos los los ángulos articulares que esperábamos”.

los maniraptores y el origen de las alas

Siguiendo esta pista el equipo descubrió que el propagio probablemente evolucionó en un grupo de dinosaurios conocidos como terópodos maniraptores, entre los que se encuentra el famoso Velociraptor, algo que parece respaldado por la presencia del propagio en especímenes de otras especies de maniraptores como el oviraptorosauriano emplumado Caudipteryx o el dromeosaurio alado Microraptor. De hacho, todos los especímenes en los que los científicos encontraron evidencia del propagio, existían antes de la evolución del vuelo en ese linaje.

Así, los científicos creen saber aproximadamente cuándo surgió el propagio, lo que inevitablemente les conduce a nuevas preguntas: ¿Cómo surgió? ¿Por qué estas especies de terópodos en particular necesitaban tal estructura para adaptarse mejor a su entorno? El equipo de Hirasawa ya ha comenzado a explorar posibles conexiones entre la evidencia fósil y el desarrollo embrionario de los vertebrados modernos para encontrar conexiones y nuevas pistas al respecto.