Tyrannosaurus: ¿Emplumado o escamoso?

Tyrannosaurus, el gran dinosaurio carnívoro, pudo haber estado cubierto por plumas. ¿De dónde sale esta idea?

Nuestro querido Tyrannosaurus, el gran dinosaurio carnívoro, el rey de los reptiles tiranos, pudo haber estado cubierto por plumas. Y hay mucho debate en torno a esto. Hay reconstrucciones que lo muestran escamoso, otras emplumado totalmente, como una especie de pollo de 9 toneladas… ¿De dónde sale esto? ¿Qué es lo más probable?

Las plumas, al igual que las escamas, el pelo, o los tejidos blandos, rara vez se conservan en un organismo fósil. Si que un animal llegue a fosilizar ya es un verdadero caso excepcional, que este fósil contenga información acerca de los tejidos blandos es todavía más raro. No obstante, en ocasiones eso ocurre, y hablamos de “yacimientos de conservación excepcional”. ¿Significa eso que se han encontrado restos de Tyrannosaurus asociados a impresiones de plumas? No exactamente, se trata de una inferencia filogenética.

Vayamos por partes. La filogenia de un organismo no es más que su historia evolutiva y su posición en el “árbol familiar” de su grupo. De modo que cuando hablamos de “inferencias filogenéticas”, no son otra cosa que inferencias realizadas a partir de lo que sabemos de sus parientes cercanos. ¿Podemos llegar a hacer estas inferencias? Podemos, ya que sabemos que la naturaleza es muy conservadora: los recursos energéticos de un organismo son muy caros, y es por eso que a lo largo de la evolución sólo aparecen estructuras nuevas si los portadores se ven favorecidos por tenerlas. Y verse favorecido en este contexto no es más que lograr reproducirse con éxito. La consecuencia de todo esto es que en un mismo grupo lo normal es que las características sean semejantes, porque introducir cambios extra es “caro” energética y evolutivamente. Gracias a esto, cuando encontramos un hueso aislado de dinosaurio podemos llegar a clasificarlo e incluso proponer una reconstrucción de este animal “a grosso modo”. Porque que estos restos pertenezcan a un animal con muchas características nuevas desconocidas es algo “improbable”, “caro”. A esto nos referimos en paleontología y biología evolutiva cuando hablamos de “máxima parsimonia”, al mínimo cambio.

Tyrannosaurus
Reconstrucción de un Tyrannosaurus con escamas y plumas primitivas. FGL.

A principio de la década de los 2000, los ornitólogos Richard O. Prum y Alan H. Brush propusieron que el origen de las plumas podía estar oculto en su desarrollo. Esta disciplina, la de relacionar el desarrollo embrionario con la evolución de un linaje la llamamos Biología Evolutiva del Desarrollo o “Evo-Devo”, y tiene sus raíces en los trabajos del naturalista alemán Ernst Haeckel. Pues bien, Prum y Brush propusieron que la evolución de las plumas había seguido unos pasos o estadios semejantes a los de su desarrollo en los embriones de las aves.

De por sí, esta hipótesis es muy interesante, pero lo realmente impresionante fue que estas hipotéticas plumas primitivas o “protoplumas” eran muy parecidas a las estructuras observadas en muchos dinosaurios encontrados en los yacimientos de conservación especial de Liaoning, en China. En estos impresionantes yacimientos han aparecido dinosaurios mostrando plumas en diferentes estadios.

Existe una metodología en paleobiología llamada “Extant Phylogenetic Bracket” o EPB que se traduciría como “paréntesis filogenético de parientes actuales”. Este método, introducido por paleontólogos como Witmer o Bryant y Seymour, establece que, para inferir como sería una estructura no conservada en un ser vivo fósil -por ejemplo, la presencia de plumas o escamas en un dinosaurio, pero también la posición de un músculo o ligamento determinado-, debemos ver los dos grupos actuales con los que esté emparentado: esos dos grupos formarían los “paréntesis”. En el caso de los dinosaurios, se usan aves y cocodrilos. Y gracias a la existencia de yacimientos de conservación excepcional, para este “paréntesis” pueden usarse otros fósiles que sí que muestren la característica por la que nos preguntamos.

Así, podemos hacernos la pregunta ¿qué dinosaurios estarían emplumados? Y responderla de acuerdo con el conocimiento actual. De los yacimientos excepcionales se han recuperado especímenes con plumas totalmente desarrolladas en brazos y cola (plumas remiges y timoneras), plumas cobertoras (las que cubren el tronco de las aves) y unas «protoplumas» a modo del plumón de algunos polluelos. Estos especímenes pertenecen a grupos de dinosaurios terópodos (carnívoros) de diversos grupos, como por ejemplo a los dromeosaurios (los dromis o raptores), los oviraptorosaurios… y los tiranosauroideos (si, hay un “primo” de Tyrannosaurus con protoplumas). Tomando como base un “cladograma” -el árbol que muestra sus relaciones de parentesco- e incluyendo esta información, se observa una estructura en la adquisición de plumas desde los llamados “celurosaurios” (en la imagen marcados como C), que alcanza su mayor expresión a partir de los “manirraptores” (rotulado como M en la imagen), en los que tendríamos todos los tipos de plumas.

“Cladograma” o árbol familiar de los dinosaurios carvívoros
“Cladograma” o árbol familiar de los dinosaurios carvívoros. FGL.

Aplicando la metodología del EPB y siguiendo el criterio del “mínimo cambio”, todos los tiranosauroideos deberían tener protoplumas. Y es por eso, que se puede leer en muchas partes que el T.rex podría haber estado cubierto de plumas. Porque, simplemente, “le toca” como herencia familiar.

Pero recientemente se publicó un estudio de las impresiones de piel asociadas a fósiles de Tyrannosaurus, todas ellas escamosas, de modo que pudo dar la impresión de estar en medio de un partido de tenis, o de un tira y afloja. Pero lo cierto es que hay una situación intermedia.

Para que se conserven perfectamente las impresiones de plumas, hacen falta unas condiciones de fosilización que no son las de los yacimientos en los que abundan los fósiles de T. rex. Y de vez en cuando han aparecido estos “parches” de escamas. Pues bien: del mismo modo que no todos los mamíferos somos completamente peludos, algo debió pasar en los dinosaurios, ya que es muy probable que, como los mamíferos, fueran de sangre caliente. Así, los dinosaurios terópodos que vinieran de familias emplumadas, si se hicieron grandes y/o vivieran en zonas templadas, podían reducir estas plumas. Del mismo modo que los elefantes o rinocerontes han reducido su pelo. O nosotros mismos (vale, unos más que otros).

Este debate ha estado restringido al mundo académico y al paleoarte durante los últimos años. Pero recientemente dio el salto al mundo del cine y la cultura popular con el Tyrannosaurus del prólogo de Jurassic World Dominion, en el que vemos tanto plumas primitivas como escamas.

Y es que la vida se abre camino. Y el conocimiento científico, cuando le dejan, también.

Referencias:

Prum R.O.; Brush A.H. 2002. The evolutionary origin and diversification of feathers. Quarterly Review of Biology, 77: 261-295

Xu, X. et al. 2012. A gigantic feathered dinosaur from the Lower Cretaceous of China. Nature, 484: 92-95.

Xu, X. et al. 2004. Basal tyrannosauroids from China and evidence for protofeathers in tyrannosauroids. Nature 431 (7009): 680-684.

Bell, P. R. et al. 2017. Tyrannosauroid integument reveals conflicting patterns of gigantism and feather evolution. Biology Letters. 13 (6): 20170092.

Pakozoico

Francesc Gascó-Lluna (Pakozoico)

Doctor en Paleontología, especialista en dinosaurios y profesor en la Universidad Isabel I. Miembro de la junta directiva de la Sociedad Española de Paleontología e investigador colaborador del Grupo de Biología Evolutiva de la UNED. Su especialidad es la paleobiología, la reconstrucción de la biología de estos seres vivos del pasado, en especial a través del estudio de sus huesos al microscopio.

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