EVOLUCIÓN de los dinosaurios a las aves
EVOLUCIÓN: La historia de la vida Nuestro planeta tiene más de 4.500 millones de años y el origen de la vida en su superficie se sitúa en torno a los 3.500 millones de años. Así queda reflejado en el registro fósil y, además, ese mismo registro nos muestra que los organismos que han poblado la Tierra han experimentado profundos cambios a lo largo del tiempo, sobre todo en los últimos 600 millones de años. A ese fenómeno le llamamos EVOLUCIÓN. EVOLUCIÓN
CHARLES DARWIN El naturalista inglés Charles Robert Darwin (1809- 1882) publicó en 1859 “On the Origin of Species by Means of Natural Selection” (El origen de las especies por medio de la selección natural) y en dicho libro explicó al mundo la ingeniosa teoría de la selección natural. Esta teoría, aunque sencilla, es un modelo excelente para explicar el modo en que se transforman las especies a lo largo del tiempo. Los más de 150 años que han transcurrido desde que el trabajo de Darwin vio la luz han corroborado las ideas de su autor, nos han servido para descubrir Ia enorme diversidad de la historia de la vida y para desvelar los secretos del mecanismo en el que se basa la evolución
LA SELECCIÓN NATURAL Según Darwin, Ia causa fundamental de cambio en los organismos vivos vi es Ia selección natural de las variaciones favorables que se producen de manera espontánea y al azar en las crías. Así, esas variaciones son hereditarias y se transmiten a Ia siguiente generación, de modo que otorgan ciertas 'ventajas' a los individuos que compiten por el territorio y los recursos disponibles. En E esa competencia, los individuos con caracteres favorables tendrán más éxito que los individuos peor dotados y se adaptarán mejor al medio.
LA ESPIRAL DE LA VIDA
La historia de nuestro planeta es muy antigua. La Tierra y el resto de planetas de nuestro sistema solar se originaron tras una enorme explosión cósmica, ocurrida hace unos 4.600 millones de años. A partir de esta gran explosión, nuestro planeta fue consolidándose y enfriándose lentamente, hasta el momento en que se crearon las condiciones necesarias para facilitar la aparición de la vida en su superficie. La vida en la Tierra ha venido desarrollándose a lo largo de los últimos 3.500 millones de años en un mundo en constante cambio desde su creación. Las páginas de esta apasionante historia se encuentran grabadas en Ias rocas y estratos que constituyen la corteza terrestre. En muchos de ellos quedaron plasmados los testimonios de Ia evolución de la vida sobre nuestro planeta azul. Y todo ello lo podemos conocer a través de los fósiles de los animales y plantas que vivieron a lo largo de su larga historia geológica.
HISTORIA DE LA TIERRA Los organismos vivos y el tiempo geológico. Para entender el relato de la evolución, es fundamental situar los organismos extintos en su contexto cronológico. De esa forma sabremos que especies Ies precedieron, cuáles Ies sucedieron y qué criaturas coexistieron con ellos. Para ese fin, los científicos utilizan Ia escala temporal geológica y sus divisiones. Esas divisiones o límites entre episodios geológicos son muy significativos; de hecho, los límites entre eras se reconocen por sus grandes extinciones masivas. Al final del Paleozoico se extinguió más del 85% de la vida que existía entonces sobre el planeta y al final del Mesozoico se produjo Ia extinción de un 65% de la vida en la Tierra, incluidos los dinosaurios (excepto las aves).
LA EDAD DE LAS ROCAS La edad de Ias rocas se calcula utilizando técnicas radiométricas. datación radiométrica se basa en Ia medición de los isótopos radiactivos de determinados elementos químicos, los cuales se descomponen a una tasa constante y se convierten en otros isótopos. La edad de las rocas se obtiene midiendo Ia proporción de cada tipo de isótopos. La edad del planeta se calculó con bastante exactitud en la década de 1950 utilizando la datación radiométrica.
¿QUÉ SON LOS FÓSILES? Los fósiles constituyen un registro muy valioso de organismos que vivieron en el pasado y que se han conservado en las capas sedimentarias acumuladas hace centenares de millones de años. Los fósiles nos corroboran que la vida surgió en la Tierra hace más de 3.500 millones de años y que, desde entonces, ha evolucionado desde microorganismos acuáticos hasta producir un total estimado de 10 MILLONES de especies diferentes de organismos vivos. Más del 99% de los organismos que alguna vez han existido están extinguidos en Ia actualidad. Por eso, los fósiles son fundamentales para estudiar y conocerla historia de la evolución.
LAS PLUMAS ¿”Invento” ¿”Invento” reciente ?
Desde los años 1990 se ha encontrado un número creciente de dinosaurios con plumas, lo cual proveyó evidencia adicional de la cercana relación entre dinosaurios y aves. Los fósiles involucrados presentan rasgos de aves, incluyendo plumas que no son exactamente como las de las aves actuales, sino que reúnen algunas similitudes intermedias entre el pelo y el plumón, útiles para cubrirse del frío. Este tipo de pluma, más conocida como "protopluma", se considera precursora del tipo que poseen las aves modernas. Entre los dinosaurios con plumas descubiertos hasta ahora, están Beipiaosaurus, Caudipteryx, Dilong, Microraptor, Protarchaeopteryx, Shuvuuia, Sinornithosaurus, Sinosauropteryx, Jinfengopteryx, Yutyrannus y Gigantoraptor. Estos dos últimos son los dinosaurios más grandes cubiertos de protoplumas que se conocen hasta ahora. En los dromeosauridos parece generalizada la cubierta de plumas, y poseían plumas de notable complejidad. Al menos un integrante de esta familia, Microraptor, podría haber sido capaz de planear. La mayoría de estos especímenes con plumas han sido exhumados en la provincia de Liaoning en el noreste de China, que fue parte de un continente aislado durante el Cretácico. A pesar de que rastros de plumas han sido encontrados sólo en la formación Yixian y otros pocos sitios, es probable que dinosaurios que vivieron en otras partes del mundo también hubieran estado cubiertos por plumas. La falta de evidencia fósil a escala planetaria de plumaje puede deberse al hecho de que las estructuras delicadas como piel, pelo y plumas no son preservadas por las usuales condiciones de fosilización, necesitando condiciones especiales del sustrato para ser conservado, lo que dificulta su presencia en el registro fósil.
HUEVOS y NIDOS… ¿SOLO DE AVES? Similitudes reproductivas El que los dinosaurios pusiesen huevos como estrategia reproductiva no es una prueba de su parentesco con las aves, pero si lo es si tenemos en cuenta que algunos dinosaurios con plumas o protoplumas se han encontrado fosilizados fosilizados sobre el nido de huevos y en una posición que sugiere estaban empollando y cuidando los huevos. Además, mantenían áreas de nidificación deonde se reunían año tras año por cientos o miles a semejanza de como lo hacen muchas aves gregarias actuales(pingiiinos, ngiiinos, flamencos, albatros, gaviotas...). Un reciente descubrimiento efectuado en un esqueleto de Tyrannosaurus rex suministró pruebas adicionales de que los dinosaurios y las aves evolucionaron a partir de un ancestro común relativamente próximo. Cuando o depositan sus huevos, las aves hembras desarrollan un tipo especial de tejido óseo en sus extremidades, llamado hueso medular, rico en calcio, que forma una capa dentro del hueso duro exterior, y que sirve para formar la cáscara del huevo. La presencia de d esta clase de tejido óseo en el tuetano de porciones de los restos de las patas traseras del Tyrannosaurus sugiere que este animal usó estrategias reproductivas similares.
¿DINOSAURIOS CON PLUMAS? Pues sí, aunque tradicionalmente se haya representado a los dinosaurios con aspecto escamoso, como corresponde a la mayoría de ellos Era conocido desde 1860 que las aves antiguas con plumas como el Archaeopteryx tenían muchas características de reptil: dientes, cola vertebrada y dedos con garras en sus alas. Además, muchos años antes se había teorizado que las aves descendían de dinosaurios terópodos (carnívoros). Los dinosaurios con plumas se consideran formas de transición entre dinosaurios clásicos y aves. A finales de los años 1990, los descubrimientos de dinosaurios con plumas en China proporcionaron la prueba concluyente de Ia conexión, aunque los detalles genealógicos todavía están Siendo dilucidados. Se ha demostrado de muchas formas Ia relación de descendencia entre dinosaurios y aves, ya que su Similitud morfológica en cuanto al cráneo, Ia cadera, Ias patas y Ias extremidades superiores es muy notable. Las aves son Claramente monofiléticas (todos los organismos incluidos en el grupo han evolucionado a partir de una población ancestral común, y todos los descendientes de ese ancestro están incluidos en el grupo) y sus primeros representantes se encuentran en e| Jurásico (hace 180 millones de años).
CLADOGRAMAS
Un cladograma es un diagrama que esquematiza la historia evolutiva más probable de un grupo de especies terminales (extremos terminales del cladograma), en base a una metodología elaborada por el taxónomo Willi Hennig en 1950. El cladograma hace algunos supuestos previos de la historia evolutiva del grupo, como que cada rama de nodo a nodo es una especie (independientemente de Ia cantidad de cambios evolutivos que ocurrieron en ese linaje), que Ia ramificación es únicamente dicotómica, que una especie ancestral a| ramificarse en dos produce siempre dos especies derivadas y ninguna de las ramas mantiene los caracteres de Ia especie ancestral.
¿DINOSAURIOS O AVES?
Archaeopteryx, el primer dinosaurio con plumas o protoave fue descubierto en 1861 en las calizas de Solnhofen, en Alemania. Esa destacable y poco común formación geológica conocida por sus extraordinariamente bien conservados fósiles. Archaeopteryx es una forma transicional con características claramente atribuibles a reptiles y a aves por igual. Hallado dos años después de la publicación de El origen de las especies de Charles Darwin, su descubrimiento y probable rol de “eslabón perdido” de la evolución catapultó el debate entre evolucionistas y creacionistas. Esta ave primitiva es tan similar a un dinosaurio típico que —cuando las plumas no se preservaban en los fósiles— sus ejemplares fueron confundidos con individuos del género Compsognathus. Los dinosaurios y las aves comparten muchas características: se han identificado más de cien aspectos anatómicos aviares en los esqueletos de los terópodos maniraptores (Gigantoraptor, Oviraptor), y son aceptados ampliamente como sus predecesores y parientes más cercanos. Algunos de estos rasgos en común se presentan en el cuello, pubis, muñeca, extremidades superiores, omóplato y huesos pectorales. En especial, la fúrcula —hueso en horquilla resultante de fusionar ambas clavículas— único en terópodos y aves.
. Todo esto afirma la idea de que los dinosaurios fueron efectivamente los antepasados de las aves, a cuya formaconvergieron en un largo proceso de adaptaciones anatómicas y fisiológicas. La relación entre aves y dinosaurios y el proceso de evolución de su vuelo es un asunto complejo, y todavía se discute si se produjo por medio de dinosaurios arborícolas planeadores o por rápidos corredores Archaeopteryx que emprenderían el vuelo en los cambios de rasante del terreno
HOATZIN, ¿UN AVE PRIMITIVA O UN DINOSAURIO ACTUAL? El hoatzin, hoacin, shansho (en el Perú) o serere (Opisthocomus hoazi) es una especie peculiar de ave tropical que habita en las zonas pantanosas que envuelven los ríos Amazonas y Orinoco en América del Sur. El pollo del hoatzin es alimentado a base de pasta vegetal regurgitada por los progenitores y tiene una extraña característica: tiene dos garras en cada ala que le ayudan a aferrarse a las ramas a medida que trepa por los árboles. Eso ha llevado inevitablemente a comparaciones con el pájaro fósil Archaeopteryx. No hay ninguna duda de que el hoatzin es un ave, pero el desarrollo del pollo con sus garras en las alas nos muestra un estadio regresivo de la evolución, lo mismo que puede observarse en todas las especies en estado embrionario.
DE LAS PRIMERAS AVES A LAS ACTUALES
Las primeras aves verdaderas aparecen a finales del Cretácico (60 millones de años), como Hesperornis, un ave marina con pico provisto de dientes. Tras extinguirse los dinosaurios, ya en el Paleoceno, existían aves zancudas, como el Presbyornis; y durante el período Eoceno (40 millones de años) los animales terrestres que predominan seguían siendo del clado Archosauria, como los cocodrilos y aves carnívoras car gigantes tipo Gastornis, Phorusrhacos o Titanis, Titanis, ya sin cola y dotadas de un poderoso pico que carecía de dientes, pero con garras vestigiales en la alas. Estos gigantes cazaban a los ancestros de los actuales caballos, como el Eohippus. Eohippus Todavía en el Mioceno (20 millones de años) existía Pelagornis,, un ave marina caracterizada porla posesión de largos picos delgados y con la presencia de proyecciones óseas en forma de dientes.
En la actualidad podemos ver una diversificación enorme en las aves, desde las más pequeñas como el colibri, hasta las más grandes como el avestruz. Igualmente vemos la versatilidad en la ocupación de diferentes nichos ecológicos y geográficos, con las adaptaciones evolutivas necesarias en cada caso, como sucede con el el evolucionadísimo pingiiino, que ya no vuela pero a cambio bucea y pesca como un delfín. Otras adaptaciones se observan en la forma de los picos de las aves, especializados en diferentes tipos de comida. Pero todas las aves tienen el denominador común de poseer aquel 'invento' ancestral del que ya hemos hablado: las plumas.
EL PÁJARO DODO El dodo o dronte (Raphus Raphus cuculIatus) cuculIatus) era un ave no voladora de aproximadamente un metro de altura, con un peso que oscilaba entre 13 y 25 kg. Era originaria de Ias islas Mauricio, situadas en el Océano Índico, y anidaba en el suelo. Se alimentaba de frutas y su pico, particularmente por Ia forma, Ie permitla romper las cortezas de los cocos. El pájaro dodo era un producto evolutivo típico de las islas. AI carecer de un depredador natural (ya que no había mamíferos en Ia isla), perdió la necesidad de volar. En consecuencia, sus alas se redujeron y atrofiaron y desarrollaron a cambio unas patas robustas y demasiado grandes para un ave de su tamaño. Con semejante desproporción desprop el dodo no podía caminar con Ia más mínima elegancia, mucho menos intentar correr.
El pájaro dodo se vio por primera vez alrededor de 1600 en Mauricio. Sólo quedan dos cabezas de dodo y dos patas repartidas en varios museos europeos de este pájaro extinguido hacia 1681 porla caza abusiva de los marinos de Ia epoca.
EL FUTURO EN LA EVOLUCION DE LAS AVES
Hemos visto varias pistas contenidas en los fósiles que nos indican con bastante seguridad el camino evolutivo seguido por algunos grupos de dinosaurios hasta llegar a convertirse en aves. Todo ello gracias a un 'invento' de ingeniería genética: la pluma. Hoy podemos ver cómo ha terminado aquel experimento cuando observamos las aves actuales, con todo un abanico de tamaños, adaptaciones y especializaciones a los más diversos nichos ecológicos. Pero... ¿ha terminado realmente la evolución de las aves? La respuesta es no. La evolución es un mecanismo natural por el cual todas las especies se van transformando, lenta pero inexorablemente, y a lo largo del tiempo, lo cual hace que, en millones de años, un organismo tenga las suficientes diferencias con el primitivo del cual procede como para que sean totalmente diferentes. A principios de los 80 el paleontólogo Dougal Dixon experimentó con una supuesta evolución futura en nuestro planeta. Basándose en especies actuales y eliminando al hombre (principal factor distorsionador de la evolución natural) imaginó un futuro distante, a unos 50 millones de años de la actualidad, creando unas faunas extrañas pero basándose en los procesos conocidos de la evolución. El resultado, aunque fictioio, tiene un auténtico valor científico. Estos son algunos de los organismos evolucionados, a partir de aves actuales, que constituyen las nuevas especies imaginadas por D. Dixon para ese lejano futuro.
DENTRO DE 50 MILLONES DE AÑOS La humanidad se ha extinguido hace mucho tiempo, como la mayoría de especies dominantes actuales. Algunos continentes se han desplazado a otras zonas climáticas a causa de los procesos geológicos naturales (tectónica de placas/deriva continental) y nuevos tipos de animales ocupan la superficie de la Tierr
VORTEX/ MARFÍN El vortex y el marfín son algunos de los organismos evolucionados, a partir de aves actuales, que constituyen las nuevas especies imaginadas por Dougal Dixon para ese lejano futuro. << … El vortex, vortex Balenornis vivipera, se parece a otros animales del pasado, con un cuerpo largo, delgado, sin cuello, una cola musculosa en forma de paleta y largas aletas estabilizadoras, disposición ideal para moverse en el agua. El vortex es un descendiente de los pingúinos, que, aunque eran aves, habían perdido la capacidad de volar y estaban adaptados a la vida acuática excepto para una cosa: la puesta de huevos, para lo que salían a tierra firme. Esta situación se mantuvo hasta que, un poco antes de la extinción de las ballenas, un pingiiino consiguió retener su único huevo en el interior del cuerpo hasta que la cría estaba a punto de nacer, y luego ésta podía hacerlo en el océano. Liberada de la necesidad de salir a tierra firme, esta especie se hizo marina por completo y dio origen a un orden nuevo de aves marinas, los pelagórnidos, cuyo ejemplo actual más común el el marfín, marfín Stenavis piscivora. El marfín se alimenta de peces. Tiene un pico largo y aserrado, con el que atrapa peces de un tamaño mayor del que parecería capaz en principio. Como su adaptación es muy buena, apenas ha cambiado en 40 millones de años » Dougal Dixon