El cráneo de las aves modernas corresponde al de dinosaurios jóvenes

Un estudio publicado en la revista Nature demuestra que el cráneo de las aves modernas surgió a través de una secuencia de episodios asociados al acortamiento de las trayectorias de crecimiento en dinosaurios carnívoros (terópodos). Este fenómeno, conocido como pedomorfosis, implica que la forma del cráneo aviario es —en términos generales— una versión adulta de los cráneos juveniles de sus ancestros dinosaurianos.

Para llegar a esta conclusión, un equipo multidisciplinar de científicos utilizó una serie de técnicas digitales y estadísticas de medición de la forma conocidas como técnicas de morfometría geométrica. Gracias a estas técnicas fue posible comparar la muestra más completa recogida hasta la fecha de embriones juveniles y adultos de dinosaurios, tanto fósiles como actuales —considerando a las aves como dinosaurios modernos—.

El estudio demuestra que aspectos físicos de las aves modernas tan característicos como el tamaño corporal reducido, los grandes ojos y los cerebros globosos (encefalizados), son el resultado de al menos cuatro episodios sucesivos de acortamiento en el crecimiento normal (desde el estado de embrión al estado adulto) de sus ancestros los terópodos.

Esto explica que los dinosaurios más primitivos tuvieran secuencias de crecimiento más largas que la de sus descendientes; acortamiento en tiempo de crecimiento que es muy evidente en las aves.

Cuatro etapas de transformación

Jesús Marugán, de la Unidad de Paleontología de la UAM y firmante del artículo, explica que el primero de los cuatro episodios de acortamiento en el crecimiento de los Terópodos indica un cambio en la morfología general del cráneo: “Más cuadrangular en las especies más basales o primigenias, como el arcosauromorfo Euparkeria, hacia morfologías craneales con cráneos más ligeros y estrechos, como el tiranosaurido Guanlong”.

“La segunda etapa es ya el comienzo de la reducción de la secuencia de crecimiento asociada a un acortamiento de la cara: el emblemático Archaeopteryx, el género de aves más primitivo que conocemos. Además de la reducción drástica del tamaño corporal, a partir de esta etapa aparecerían los rasgos más distintivos de las aves: su pico, la cefalización y el crecimiento de las órbitas”, añade el investigador.

Como constata el artículo, son precisamente estos rasgos que se van acentuando sucesivamente hacia las aves modernas (reducción en talla y desarrollo cefálico) los que fueron decisivos en el proceso evolutivo que configuró el control mecánico y neuronal necesario para desarrollar el vuelo.

Para los investigadores este hallazgo no sólo es otra evidencia paleobiológica de que las aves son dinosaurios. Según resaltan, es también "una demostración de que las claves para desentramar la naturaleza de los mecanismos evolutivos radican en estudios integrados, comparando especies extintas con sus especies descendientes vivas que habitan hoy el planeta".

Desarrollo y evolución

La relación entre las alteraciones en la secuencia del crecimiento (desarrollo embrionario) y el surgimiento de novedades evolutivas en el tiempo, es un hecho ampliamente reconocido en biología. Esta relación entre desarrollo y evolución queda perfectamente enmarcada en la frase: "Ontogenia recapitula Filogenia", propuesta por el filósofo y biólogo alemán Ernst Haeckel en 1892, y conocida como "teoría de la recapitulación".

Esta teoría sostiene que el desarrollo embrionario de cada especie (ontogenia) refleja la historia evolutiva de esta especie (filogenia); o, lo que es lo mismo: que cada uno de los estados que el individuo de una especie atraviesa a lo largo de su desarrollo embrionario representa una de las formas adultas que apareció en su historia evolutiva.

Además de especialistas de la Unidad de Paleontología de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), el equipo de investigación que firma el estudio incluye a embriólogos de la Universidad de Harvard (EE UU) y a paleontólogos de las universidades de Texas y Nueva York y del Museo Americano de Historia Natural (EE UU).