¿Cómo evolucionó el morro dentado de los dinosaurios al pico de las aves?

Una de las claves fundamentales para comprender la evolución de las aves, los vertebrados con más especies distintas de nuestra actualidad. Sin embargo, seguimos teniendo muchas incógnitas por resolver.

 

Todas las aves que podemos observar hoy día tienen pico y plumas. Son dos de los rasgos más distintivos de estas especies que sobrevivieron a la extinción masiva que acabó con el resto de sus parientes: los dinosaurios. La evolución de las aves, el grupo de vertebrados con más especies de nuestro planeta, es una de las historias más destacadas en la investigación biológica para comprender nuestro mundo. Sabemos que las plumas ya cubrían el cuerpo de algunos dinosaurios hace más de 150 millones de años. Sin embargo, el pico tal y como lo vemos en las aves actuales surgió mucho después, durante el Paleógeno inferior, hace unos 60 millones de años. Nuestro conocimiento actual sobre la evolución del pico de las aves nos ha llevado a conocer cómo se dio este cambio del morro de los dinosaurios al pico de las aves, pero aún seguimos debatiendo el porqué de esta selección en la historia evolutiva.

El origen del pico de las aves

Podemos remontar el origen del pico al Jurásico. Hace unos 160 millones de años, un grupo de manirraptores tomo una rama evolutiva distinta. El tamaño de estos seres fue disminuyendo a lo largo de muchos años, lo cual cambió su forma de vida, su dieta y, por ende, el modo de alimentarse. Estos ancestros de las aves modernas empezaron a mostrar modificaciones en sus cráneos. Las mandíbulas empezaron a alargarse y muchos de los huesos que componían la cabeza empezaron a ser más pequeños y finos.

Este proceso se conoce como pedomorfosis, por el cual una especie mantiene caracteres juveniles ancestrales en su formación como individuo adulto.

“Un buen ejemplo donde observar este origen pedomórfico lo encontramos en el propio Archaeopteryx, cuyo cráneo parece ser la versión juvenil del cráneo de un Coelophysis, un terópodo más basal pero que no pertenecía al grupo de los manirraptores”.

A este proceso se unió otro fundamental: el edentulismo, es decir, la pérdida de los dientes en las mandíbulas. Para investigar este proceso contamos con estudios genéticos en los que se ha podido comprobar que el alargamiento y fusión de los huesos de la mandíbula en algunas especies estaría relacionado con la ausencia de dientes. En este conocimiento juegan un papel fundamental los restos fósiles de aquellas especies híbridas que conectan la cadena de evolución de dinosaurios a aves. Se trata de la observación de casos como Hesperornis, Yixianornis o Archaeorhynchus, especies que mostraban un pico primigenio, pero todavía parcialmente dentado.

La creación de uno “dino-pollo”

Mediante el estudio genético de especies actuales, una investigación de las universidades de Yale y de Harvard logró en 2015 averiguar más acerca de las bases moleculares que permitieron la transición por la que las especies pasaron de tener morro dentado a picos sin dientes. El experimento consistió en modificar genéticamente una especie actual para intentar ir atrás en el tiempo, así fue como lograron que unos embriones de pollo desarrollasen un hocico con dientes similar al de Archaeopteryx.

Este tipo de investigaciones nos permite conocer más sobre las rutas moleculares que favorecieron la transición, pero estamos lejos de lograr un consenso acerca de por qué el pico (y todas sus diferentes morfologías) han permitido prosperar a una diversidad tan extraordinaria de especies.

Cabe preguntarse por el momento en el que podamos rastrear un inicio del cambio evolutivo entre morros y picos. En 2018, un estudio marcó como referentes a los terópodos Limusaurus y Sapeornis, con 150 y 120 millos de años de antigüedad respectivamente. Estos pudieron contarse entre los primeros dinosaurios con edentulismo ontogenético. Es decir, estos animales nacían con dientes, pero los iban perdiendo conforme se desarrollaban hasta su estado adulto. Desde entonces, la evolución ha ido marcada por mutaciones que terminaron por formar el pico moderno hace unos 60 millones de años.

Hipótesis sobre este éxito evolutivo

Las aves no fueron la única familia de especies que vivieron este proceso y otros similares. Tortugas, pterosaurios, reptiles y otros grupos de vertebrados también desarrollaron picos sin dientes. Sin embargo, ninguno ha llegado al nivel de diversidad con el que cuenta el pico de las aves.

Distintas hipótesis intentan explicar los motivos de la aparición del pico, sin que ninguna haya podido quedar impune ante objeciones. Hay quien ha visto la disminución del tamaño y la capacidad de volar como las causas que propiciaron la evolución del pico. Otras teorías apuntan a que el pico sin dientes permitiría un menor tiempo de incubación al ser más fácil de formar un pico que una mandíbula con dientes, y esta aceleración disminuía el riesgo de depredación durante la indefensa etapa embrionaria.

“Al final, como ocurre con tantas otras adaptaciones, el pico surgiría como una adaptación frente a escenarios ecológicos concretos y la selección natural supo explotarlo en cada linaje aviano según su conveniencia”.

Referencias:

Bhullar, B. et al. 2015. A molecular mechanism for the origin of a key evolutionary innovation, the bird beak and palate, revealed by an integrative approach to major transitions in vertebrate history. Evolution 69, 7, 1665-1677. DOI: 10.1111/evo.12684.

Garrido Bautista, J. 2021. El origen del pico de las aves. elpulgardelpanda.com.

Wang, S. et al. 2017. Heterochronic truncation of odontogenesis in theropod dinosaurs provides insight into the macroevolution of avian beaks. PNAS 114, 41, 10930-10935. DOI: 10.1073/pnas.1708023114.

Fran Navarro

Fran Navarro

Historiador y escritor (esto último solo lo digo yo). El destino me reservaba una carrera de ensueño en el mundo académico, pero yo soy más de divulgar, hacer vídeos y contenidos culturales para que mi madre se entere bien de lo que hablo. De entre las cosas menos importantes de la vida, los libros son lo más importante para mí. Y como no hay nada mejor que conocer bien un asunto para disfrutarlo al máximo, hice el máster de Documentos y Libros, Archivos y Bibliotecas. Para esto y todo lo demás tengo Twitter: @FNavarroBenitez.

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