Evidencia de como los dinosaurios se volvieron aves

En un nuevo estudio publicado en PNAS, Shuo Wang, de la Capital Normal University de Pekín y sus colegas estudiaron una serie de dinosaurios y fósiles de aves tempranas para ver la transición.

Encontraron que algunos dinosaurios evolucionaron para perder sus dientes a medida que crecían y les brotaba un pequeño pico. Con el tiempo, este proceso ocurrió antes en su desarrollo hasta que finalmente los animales emergieron de sus huevos con un pico completamente formado.

Los pájaros más antiguos tenían dientes similares a reptiles, como por ejemplo el Archaeopteryx del período Jurásico (hace 150 millones de años) y el Sapeornis del Cretácico (hace 125 millones de años). Pero otros pájaros tempranos habían perdido sus dientes, tales como Confuciusornis, también del cretácico temprano.

Las aves modernas carecen todos de dientes, excepto el hoatzin sudamericano, Opisthocomus, cuyas crías tienen un diente pequeño que usan para ayudarles a salir de su huevo, informa The Conversation.

Para saber exactamente cómo los picos reemplazaron a los dientes de dinosaurio, los investigadores tuvieron que mirar dentro de los huesos de la mandíbula de los animales. Los fósiles de huesos de dinosaurios no son simplemente moldes rocosos del hueso original, sino que casi siempre muestran toda la estructura interna. Una sección microscópica delgada de cualquier hueso de dinosaurio muestra todos los detalles de los canales internos de los vasos sanguíneos y los nervios, así como los hoyos donde las células que generan hueso se asentaban. Las secciones delgadas de los huesos fósiles de la mandíbula muestran los dientes con tanto detalle como en cualquier hueso moderno de la mandíbula.

Hoy en día, los huesos rara vez se cortan, y es mucho más común el uso de la tomografía computarizada (CT) de exploración para mirar dentro de los huesos sin dañarlos. Las tomografías computarizadas son una serie estrechamente espaciada de rayos X que permiten a los investigadores construir modelos tridimensionales detallados que muestran cada detalle fino dentro del hueso.

Wang y sus colegas observaron que el dinosaurio terópodo Limusaurus, que estaba estrechamente relacionado con los antepasados de las aves, y el pájaro temprano Sapeornis tenían dientes directamente al frente de las mandíbulas cuando eran jóvenes pero los perdieron a medida que crecieron.

Las exploraciones internas detalladas de los fósiles demostraron que el Limusaurus adulto no tenía dientes, pero que todavía tenía los casquillos de los dientes en sus mandíbulas inferiores, cerrados y formando un solo canal. En el adulto Sapeornis, había dientes en la parte posterior de la mandíbula, pero no en la parte frontal de la mandíbula.

A medida que los pájaros modernos se desarrollan dentro de sus huevos, la queratina del pico comienza a formarse en la punta del hocico y luego vuelve a crecer para cubrir las mandíbulas superiores e inferiores. Wang y sus colegas sostienen que los mecanismos que regulan el crecimiento del pico también suprimen la formación del diente. Esto es apoyado por estudios del gen BMP4 que muestran que controla ambas funciones en las aves modernas.

El uso de los fósiles para mostrar cómo los animales evolucionaron con el tiempo sugiere picos en algunos dinosaurios y parientes de aves originalmente expandido hacia atrás a medida que los animales crecieron y cerraduras dientes cerrados.

Eventualmente, este proceso ocurrió más temprano y más temprano en el ciclo de desarrollo hasta que las crías emergieron con picos y sin dientes. Hoy en día, el gen óseo BMP4 controla aspectos del crecimiento del pico y de la supresión de los dientes, y éstos podrían haber actuado tempranamente en la evolución de las aves.

Para obtener más pruebas, Wang y sus colegas observaron más ampliamente a los vertebrados que han perdido o reducido sus dientes a medida que evolucionaron, incluyendo algunos peces, ranas, pangolines, ballenas y las tortugas totalmente desdentadas. En todos los casos, los animales que habían perdido sus dientes estaban asociados con el reemplazo de los dientes por un pico de queratina.