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Un fósil de un ave prehistórica del género enantiornitino muestra plumas en sus patas traseras, evidencia de un par adicional de alas. Cortesía de Xiaoting Zheng et al / Science
Hace aproximadamente 150 millones de años, las aves comenzaron a evolucionar. Las criaturas aladas que vemos en los cielos hoy descendieron de un grupo de dinosaurios llamados terópodos, que incluían tiranosaurios, durante un período de 54 millones de años conocido como el período Jurásico. La razón por la cual la capacidad de volar evolucionó en algunas especies es una pregunta difícil de responder, pero los científicos coinciden en que las alas surgieron porque debieron haber sido útiles: podrían haber ayudado a los animales terrestres a saltar al aire, o ayudar a las criaturas deslizantes que batieron sus brazos producen empuje.
A medida que los investigadores continúan investigando el origen del vuelo, los estudios de fósiles han demostrado que los terópodos, en particular los dinosaurios celurosaurios, que se parecen mucho a las aves modernas, tenían grandes plumas en sus extremidades anteriores y posteriores. Sin embargo, no existían pruebas exhaustivas de estas plumas en las primeras aves. Pero ahora, un nuevo examen de fósiles reportado hoy en la revista Science revela varios ejemplos de esta anatomía de cuatro alas en los ancestros comunes más antiguos de las aves modernas.
Las aves modernas tienen dos tipos de plumas: plumas en forma de paleta que cubren el exterior del cuerpo y las plumas que crecen debajo de ellas. Los investigadores que estudiaron los fósiles de aproximadamente 120 millones de años de 11 aves primitivas del Museo de Historia Natural Shandong Tianyu en China descubrieron que un tipo de plumaje en paleta, también conocido como plumas pennaceas, estaba perfectamente conservado en fósiles esqueléticos de estos especímenes, a lo largo de extremidades posteriores de cada criatura. Después de este hallazgo, los investigadores deben haber volado alto: las plumas de las alas de las aves, conocidas como plumas de vuelo, son plumas pennáceas largas, rígidas y de forma asimétrica, similares a las que se encuentran en los fósiles. Cuando se juntan, las plumas pennaceas forman las amplias superficies de las alas de las aves; sin estas superficies, las aves no pueden permanecer en el aire.
Las plumas penosas, que se componen de muchas púas aplastadas, existían en algunos dinosaurios alados. Encontrarlos en las patas traseras de los madrugadores sugiere que antes de que las aves usaran dos alas para volar, es posible que hayan dependido de cuatro. Sin embargo, durante millones de años, las aves perdieron gradualmente las plumas en este conjunto adicional de alas.
El estudio se suma a las teorías existentes que sugieren que las primeras aves volaron con cuatro alas. El examen de un fósil de ave primitivo del género Archaeopteryx en 2004 reveló largas plumas en la espalda y las patas del animal, lo que habría ayudado a su capacidad de deslizamiento. Dos años después, otro estudio del animal del tamaño de un cuervo, que vivió hace unos 150 millones de años, informó que las plumas de las aves prehistóricas se parecían a las de las alas de vuelo de las aves modernas.
Uno de los esqueletos más completos examinados en la actualidad. el estudio en realidad mostró plumas penosas de las extremidades posteriores a lo largo del hueso de cada pierna La pluma más larga se extendía casi dos pulgadas, lo cual es notable teniendo en cuenta que las patas que cubrían tenían entre una pulgada y dos pulgadas y media de largo. De hecho, los especímenes de un grupo de pájaros llamados Enantiornithes, que externamente se parecen a los pájaros modernos, mostraron grandes plumas emparejadas simétricamente conservadas a lo largo de los huesos de las patas traseras. Tal disposición de plumas está presente en las alas de las aves modernas.
Los investigadores especulan que el segundo conjunto de alas podría haber proporcionado elevación adicional o creado arrastre en el aire. También podrían haber ayudado a las aves a maniobrar sus cuerpos en el aire.
Si estas alas traseras realmente cumplieron un propósito funcional en la lucha, ganarán un lugar importante en la evolución de las aves. El movimiento de las aves se caracteriza por una combinación de brazos emplumados para volar y piernas para caminar en tierra. Este estudio sugiere que si las patas para caminar, presentes en las aves hoy en día, se desarrollaron después de estas patas traseras emplumadas, entonces la pérdida de plumas en las patas traseras, y por lo tanto un par adicional de alas, refleja un período de cambio durante el cual los brazos se especializaron para vuelo y las piernas, para la locomoción.
Hoy en día, las plumas de las piernas están menos desarrolladas que las plumas de las alas, generalmente son mucho más pequeñas y esponjosas, y sirven como protección y aislamiento para la pierna. Estas partes esponjosas también son escasas; en cambio, las patas están cubiertas de escamas, que se forman solo si se inhibe el crecimiento de las plumas. Los estudios de las aves modernas muestran cómo funciona esto. A medida que los pollitos se desarrollan a partir de embriones y se convierten en adultos, las patas emplumadas pueden transformarse en patas escamadas, o viceversa, al alterar la forma en que se expresan ciertos genes.
La reciente revelación sobre las plumas en las patas traseras de las aves sugiere que un cambio genético similar y más permanente podría haber ocurrido temprano en la evolución de las aves, según los investigadores principales. Este cambio provocó la pérdida de las alas traseras de las aves, empujando a las criaturas por un camino evolutivo que les permitiría volar con solo dos.
