El origen de las aves

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El origen de las aves

Mensaje  Gabisan el Lun 28 Sep 2009 - 0:32

Los espectaculares hallazgos de protoaves o dinosaurios emplumados, realizados a fines del siglo pasado y comienzos del presente, en muchos lugares del mundo, y en especial en China, permiten a la Paleontología actual tener una visión más clara del origen de la aves y su evidente filiación con los dinosaurios.

Al descubrirse el fósil con plumas Archaeopteryx en 1861, el cual sabemos que solo podía planear, se comenzó a sospechar que fue a partir de los dinosaurios cuando se comenzaron a desarrollar las aves. En el 2002, especímenes como el Cryptovolans Pauli, han desplazado al clásico Archaopteryx, como candidato a ser de las primeras aves verdaderas, ya que presenta plumas asimétricas en sus cuatro miembros, así como huesos del esternón soldados que permitían ya, posiblemente, el vuelo.


Esqueleto de Compshognathus y Archaeopteryx, ambos muy semajantes, exepto en las extremidades delanteras.


Distintos fósiles de Archaeropteryx hallados.


La evolución del ala implica la fusión de los tres dedos de los dinosaurios. De arriba a abajo 1) velocirraptor, 2) Comphsongathus, 3) Archaeropteryx, 4) Ave actual.

Thomas H. Huxley, naturalista inglés seguidor de Darwin, demostró en 1868 que dinosaurios y aves compartían muchas
características, sobre todo las relacionadas con el esqueleto. En 1997 se encontró en China otra “dinoave”, el Sinosauropteryx, el cual tenía en su estómago los restos de un pequeño mamífero lo que confirmaba que nuestros ancestros también eran cazados por dinosaurios emplumados, quedando demostrado que las plumas no son una característica exclusiva de las aves. Pero entonces, si estos animales eran sólo dinosaurios con plumas ¿cuando aparecieron
las primeras aves?

Sabemos que los mamíferos se comenzaron a separar de los reptiles desde el período Pérmico. Sin embargo, hasta no hace muchos años, no teníamos muy claro cuándo aparecieron las primeras verdaderas aves. Deberíamos preguntarnos, entonces, ¿qué es para nosotros un ave? No vale ya decir que es un animal con plumas, pues, aparte de esto, debe ser capaz también de volar, lo cual no podían hacer aún los dinosaurios emplumados, al igual que hoy en día hay aves que no pueden volar. Para lograrlo necesitan, además, una quilla en la caja torácica donde los músculos que permiten el vuelo se puedan anclar.

Actualmente el análisis filogenético permite recurrir a sus dos técnicas de reconstrucción: por un lado, la reconstrucción
molecular a través del ADN, y por otro, el análisis cladístico. Un “clado” es un diagrama que permite representar el parentesco evolutivo de las especies a partir de un antepasado común. Se representan, dentro del árbol evolutivo, como ramas que nacen de otras ramas. El clado que nos interesa en este caso recibe el nombre de Archosauria, de donde derivan los cocodrilos, los dinosaurios no avianos y las aves. De aquí surgen las tres teorías para explicar de qué animales evolucionaron directamente las aves, teniendo en cuenta sus sinapomorfias, es decir, aquellos caracteres únicos derivados de un antepasado común que comparten todos sus descendientes. La primera teoría afirma que las aves descienden de los primeros cocodrilos ya que comparten ciertas características como son las cuatro cavidades en el corazón, la estreptostilia (una forma de articulación entre la mandíbula y el cráneo) y los sacos aéreos en ciertos huesos del cráneo. La segunda teoría y la más aceptada, afirmaría que los dinosaurios descienden directamente de los dinosaurios terópodos y, en particular, del enorme grupo de los Coelurosaurios, bípedos carnívoros de pequeño tamaño. La tercera y última teoría propone que las aves descienden de algún tipo de tecodonto del período Pérmico, es decir, que tienen un origen común con los dinosaurios y cocodrilos pero el registro fósil no ha sustentado aún esta teoría.

El Crypotovalans es un paso más adelante, en la evolución hacia las aves, estando más emparentada con el Microraptor. Comparado con el Archaeopteryx, tiene al esternón soldado y desarrollado.

Los dinosaurios se dividen en dos grandes grupos u "órdenes": el de los Saurísquios (pelvis de reptil) y el los Ornitisquios
(pelvis de ave). Al primer grupo pertenecen los grandes saurópodos (herbívoros cuadrúpedos de cuello largo) y los terápodos (todos los carnívoros) mientras que al segundo grupo pertenecen todos los demás dinosaurios. Paradójicamente, dentro de este grupo no están "los candidatos" a ser los antecesores de las aves.

Hoy en día sabemos que dentro de un grupo de Saurisquios, los tetanurae (cola rígida), existió una última rama donde se
produjo el proceso de evolución convergente entre los dinosaurios ornitisquios y saurisquios: la traslación hacia atrás del hueso púbico, como lo tienen todos los ornitisquios, cuyo nombre proviene de compartir esta característica con las aves. El clado Eumaniraptora (dinosaurios saurisquios) englobaría a los dinosaurios terópodos maniraptores característicos del Cretácico inferior (hace aproximadamente 137 millones de años) del cual evolucionarían las aves actuales, ya durante el Cuaternario. Estos dinosaurios adquirieron esta característica independientemente de los dinosaurios ornitisquios (que ya la
poseían de antes), siendo, por tanto, un fenómeno de convergencia evolutiva; de hecho, Ornitischia significa "cadera de ave". Otra sinapomorfía de los Eumaniraptora reside en las proporciones de las extremidades delanteras: el antebrazo es más largo que el brazo.

El origen de la aparición de las plumas se desconoce, de hecho, descubrimientos de a comienzos de fines del siglo XX, como en el caso del Juravenator Starki, encontrado en Alemania y que vivió hace 125 millones de años, ponen en duda la teoría de la evolución de las plumas. Dicho fósil no presenta ninguna evidencia de haber tenido plumaje, a pesar de ser pariente y
descender de dinosaurios emplumados. Tampoco presenta los poros donde las plumas se aclaban al hueso.Posiblemente en su evolución dejó de desarrollarlas, o se debería a que no se preservaron en este fósil.


El Juraenator satrki no presenta eidencia alguna de haber tenido plumas, a pesar que sus ancestros y parientes si las poseían.

Diferentes teorías tratan de explicar la aparición de las plumas, la primera de ellas, la teoría cursorial o terrestre, está relacionada con la necesidad de algunos dinosaurios de poder volar. Los dinosaurios bípedos pequeños eran insectívoros,
necesitaban correr y saltar para alimentarse y, así, progresivamente, de generación en generación, desarrollarían plumas. Pero éste no podía ser el caso del Compsognathus, contemporáneo del Archaeopteryx, dos animales con esqueletos
muy similares. El mismo criterio se aplicaba a los Ornithomimosaurios "lagartos imitadores de aves", dinosaurios Saurisquios. Son similares a los avestruces de no ser por las plumas y la ausencia de la larga cola. Estos dinosaurios eran corredores pero no esta claro si desarrollaron plumas. La otra característica de las aves, el pico sin dientes, no estaba presente en ninguna
de las especies anteriormente mencionadas. La teoría arborícola afirma que los dinosaurios (o quizás reptiles cuadrúpedos) treparon los árboles para, desde allí, alcanzar sus pequeñas presas, desarrollando con el pasar de las generaciones las plumas. Sin embargo, gracias a descubrimientos recientes se ha postulado otra teoría, la del origen acuático de las aves, la más aceptada ya que se necesita mucha energía para correr y lograr el vuelo siendo más sencillo comenzar planeando que lanzándose desde las alturas de los árboles.

Nuevos fósiles, como el del Iberomesornis , de hace unos 120 millones de años, muestra la presencia de un pigóstilo, es decir, su cola era más corta y la usaba como timón; esa cola se le llama "nariz de párroco", debido al perfil puntiagudo; es una estructura ósea formada de múltiples vértebras caudales fusionadas en una sola. Algunos de los pájaros actuales como los gorriones, mirlos y palomas, se posan en las ramas de los árboles ya que sus dedos están diseñados para agarrarse, son prensiles. Las patas de Iberomesornis estaban diseñadas de esta manera: tres de los dedos se dirige hacia adelante y
uno hacia atrás; es una de las primeras aves arborícolas.

Otros descubrimientos señalan que las primeras aves con una espoleta en la caja torácica, y por lo tanto, capaces de volar, eran animales de hábitos acuáticos, como los actuales patos. Este sería el caso del Gansus yumenensis, una ave acuática china de aspecto moderno que vivió en el Cretácico Inferior, hace 110 millones de años, y que podría ser el punto de
arranque de las aves voladoras actuales pues posee un esternón con "espoleta" de anclaje para los músculos pectorales, que pudo servir tanto para nadar como para volar. Además de ser el más antiguo miembro conocido de las Ornithurae, el cual incluye a todas las aves actuales, parece ser que tendría un modo de vida parecido al de las actuales aves marinas. Así pues, el Gansus añade un indicio más de que este grupo se originó a partir de ancestros que, aunque volaban perfectamente, estaban adaptados a nadar y bucear.

La presencia de plumas está relacionada con otro gran dilema de los paleontólogos: ¿eran los dinosaurios de sangre caliente? La función primaria de los pelos, las plumas o de una gruesa capa de grasa como piel es la de mantener caliente a los animales que dependen del calor metabólico interno de sus cuerpos (endotérmicos) y no de las temperaturas externas (exotérmicos). Las plumas sirven de aislante para el cuerpo frente al medio ambiente pues cuando hace frío ayudan a mantener el cuerpo rodeado de una capa de aire caliente, y, al detener la pérdida de calor, se mantiene la energía endotérmica del cuerpo, necesaria para animales tan activos como las aves. El descubrimiento reciente de un corazón petrificado de dinosaurio con cuatro cámaras internas es una evidencia firme que sustenta la teoría de dinosaurios
de sangre caliente, los cuales debieron tener un comportamiento similar al de los actuales mamíferos y no al de los cocodrilos y lagartos que dependen de la temperatura exterior para calentar sus cuerpos.

Las plumas son la principal característica de las aves, seguida de las alas y el pico sin dientes, pero es la capacidad de volar la
condición que buscamos para poder decir que se trata de un ave y no de un dinosaurio emplumado. La existencia de éstos es algo que se había anticipado desde hacía ya tiempo, independientemente del descubrimiento del Archaopteryx. En 1981 el ruso Kurzanov encontró que a lo largo del cúbito (uno de los huesos del antebrazo) del Avimimus había una cresta ósea similar a la que las aves poseen como área de inserción de las plumas. Actualmente parece haber un consenso entre los paleontólogos respecto a que todo el linaje de los coelurosarios tuvieron alguna forma de pluma: desde los ágiles dromeosaurios, los gigantescos tiranosaurios (Gualong wucaii y los T. rex recién nacidos) hasta los troodóntidos de grandes cerebros y los therizinosaurios de enormes garras.


Fósiles de las principales especies descritas: 1. Sinosauropteryx; 2. Beipiaosaurus; 3. Protarcheopteryx; 4. Caudipteryx; 5. Sinornithosaurus; 6. Microraptor.

Los grandes descubrimientos de finales del siglo XX de varias dinoaves chinas dieron un gran impulso a la comprensión de la evolución de las plumas, las cuales, al igual que el pelo, son una evolución de las escamas de los reptiles. Existen dos tipos de plumas: las que crean superficies aerodinámicas para el vuelo y las llamadas plumón, que cumplen una función de aislante térmico. La pluma típica está constituida por un eje central llamado raquis, del cual se desprenden una serie de ramas, las barbas, de las que a su vez salen las bárbulas. Gracias a los nuevos fósiles chinos se han detectado cinco estadios en la evolución de la pluma. Las más simples están presentes en el Sinosauropteryx, siendo estructuras tubulares y estructuras sin raquis en forma de plumón (estadios 1 y 2). El Beipiaosaurio corresponde al estadio 3 donde la pluma es plana y con barbas sin ramificar pero ya fusionada en un raquis central. En el estadio 4 el vexilo es cerrado, los ganchillos de las bárbulas se unen a los canales de las bárbulas de las barbas adyacentes, como se observa en el Protarcheopteryx, el Cauripteryx y quizá en el Sinornithosaurus. En el estadio 5, el más desarrollado, la pluma es asimétrica con un vexilo cerrado, ésta se presenta en el Microraptor y el Cryptovolans, que al menos planeaban, y en las aves actuales ya les sirven para el vuelo. El descubrimiento en el 2003 del Microraptor gui, el cual se pensó tenía cuatro alas, y del Gansus yumenensis constituyen la evidencia casi definitiva de que los aves evolucionaron a partir de los dinosaurios.

1) y 2) Cryptovalans (2002), 3) y 4) Microraptor Guy (2003), 5) Microraptor Zhoianus (2000), 6) Bambiraptor feinbergi (2000), 7) Graciliraptor lujiatunensis (2004) , Sinornithosaurus y 9) Sinornithosaurus millenii (2004)

Al extinguirse los dinosaurios, ya en el Paleoceno, existían aves zancudas, como el Presbyornis, y durante el período Eoceno los animales terrestres que predominan seguían siendo del clado Archosauria, como los cocodrilos y aves carnívoras gigantes tipo Diatryma, sin cola y cuyo poderoso pico ya carecía de dientes, que cazaban a los ancestros de los actuales caballos, como el Eohippus. Sin duda estas aves constituyen las primeras representantes del linaje de los dinosaurios y esperamos que próximamente el registro fósil nos muestre evidencias de los dinosaurios emplumados que originaron estas enormes aves.

Carlos Ameghino halló los primeros restos de un ave gigantesca llamada luego Phororharcos Longissimus el nombre castellanizado deriva de phorusrharcos, que en idioma griego significa" que lleva pico "


Dominando el paisaje en la Patagonia retozó un ave, el Mesembrionis Rapax, con una cabeza de 46 cms y una talla de más de 1.50 metros, era un feroz carnívoro. Se lo encontró en la formación araucana del plioceno.

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