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| Reconstrucción digital del nuevo esqueleto fósil de ave del Mesozoico (barra de escala: 10 mm). Crédito: Wang Min |
Un pájaro del Cretáceo con cráneo de dinosaurio arroja luz sobre la evolución craneal de las aves
La transformación del cráneo de las aves desde una morfología ancestral de dinosaurio acinético, pesado y dentado, a un cráneo altamente derivado, ligero, edéntulo y cinético, es una innovación tan significativa como el vuelo motorizado y las plumas. Nuestra comprensión del ensamblaje evolutivo de la forma y función modernas del cráneo de las aves se ha visto obstaculizada por la rareza de los fósiles de aves tempranas con cráneos bien conservados. Aquí describimos un nuevo ave enantiornitina del Cretácico temprano de China que conserva un cráneo casi completo, incluidos los elementos palatinos, exponiendo los componentes de la cinesis craneal. Nuestra reconstrucción tridimensional del cráneo completo del enantiornitino demuestra que esta ave tiene un cráneo acinético indicado por la inesperada retención del paladar plesiomórfico de los dinosaurios y las configuraciones temporales de los diapósidos, rematados con un rostrum y un techo craneal derivados de los avianos, lo que pone de manifiesto la evolución altamente modular y en mosaico del cráneo de los avianos.
Investigadores del Instituto de Paleontología de Vertebrados y Paleoantropología (IVPP) de la Academia de Ciencias de China han descubierto un esqueleto fósil parcial de 120 millones de años de antigüedad de un diminuto pájaro extinto que cabe en la palma de la mano y conserva un cráneo único con una mezcla de rasgos de dinosaurio y de ave.
El cráneo del fósil, de dos centímetros de largo, comparte muchos rasgos estructurales y funcionales con el gigantesco Tyrannosaurus rex, lo que indica que las aves primitivas conservaron muchos rasgos de sus antepasados dinosaurios y sus cráneos funcionaban de forma muy parecida a los de los dinosaurios y no a los de las aves vivas.
Sus hallazgos se publicaron en Nature Communications el 23 de junio.
El ave se depositó hace 120 millones de años en un lago poco profundo de la actual provincia de Liaoning, en el noreste de China.
Mediante una reconstrucción detallada del árbol genealógico de las aves, los investigadores demostraron que la nueva especie de ave fósil pertenece a un grupo extinto de aves llamado enantiornitinos, o "aves opuestas". Son el grupo de aves más diverso de la época de los dinosaurios en el Cretácico y se han encontrado en todo el mundo.
En las aves vivas, el cuadrado es uno de los huesos más móviles del cráneo y permite la característica única de las aves vivas conocida como "cráneo cinético", que permite que la mandíbula superior se mueva independientemente del cerebro y la mandíbula inferior.
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| Reconstrucción digital del nuevo cráneo de ave del Mesozoico con detalle ampliado de los huesos palatinos similares a los de los dinosaurios, es decir, el basofenoide (rojo), el pterigoide (rosa) y el cuadrado (morado). Las estrellas indican las dos partes del pterigoide que se extienden detrás del ojo. Crédito: Wang Min |
Sin embargo, a diferencia de las aves vivas, el cráneo de este nuevo "pájaro opuesto", al igual que los de dinosaurios como el Tyrannosaurus rex y los parientes dinosaurianos cercanos de las aves (por ejemplo, los troodóntidos y los dromaeosaurios), no es cinético. En cambio, sus huesos están "bloqueados" y no pueden moverse.
Las regiones temporales (laterales) del cráneo de este fósil de ave son muy diferentes de las aves vivas. Esta nueva especie tiene dos arcos óseos para la fijación de los músculos de la mandíbula, como los que se encuentran en reptiles como los lagartos, los caimanes y los dinosaurios, lo que hace que la parte posterior del cráneo sea rígida y resistente al movimiento entre los huesos.
"Al reconstruir tridimensionalmente todas las partes del cráneo a partir de las tomografías computarizadas de alta resolución del fósil, tuve un problema para descifrar un hueso en particular", dijo el Dr. Wang Min, autor principal y correspondiente del estudio. Dijo que su colega, el Dr. Thomas Stidham, propuso que el hueso era el pterigoideo y que era "exactamente igual al del dromaeosaurio Linheraptor". El fósil tiene el primer hueso pterigoide bien conservado encontrado en un ave primitiva.
Los investigadores compararon las tomografías computarizadas del cráneo del ave con las del cráneo del conocido dromaeosaurio Linheraptor de Mongolia Interior, China. Los resultados mostraron que muchas otras características de la parte posterior del cráneo, incluida la forma del hueso basofenoide y sus conexiones con otros huesos del cráneo, también se asemejan a los dromaeosaurios más que a las aves vivas.
"El pájaro fósil y los dinosaurios también carecen del contacto discreto entre el pterigoide y el cuadrado cerca del paladar que se utiliza en la kinesis del cráneo en las aves vivas. En combinación con los huesos temporales 'encerrados', la diferencia en la estructura del paladar también apunta a la ausencia de kinesis entre las aves primitivas", dijo el Dr. Stidham, coautor del estudio.
Además, el descubrimiento y la meticulosa investigación anatómica del equipo contribuyen a reforzar el argumento, ya bien respaldado y basado en muchas líneas de evidencia diferentes, de que las aves no sólo son dinosaurios vivos, sino que evolucionaron a partir de la rama de los dinosaurios que incluye a los troodóntidos y a los dromaeosaurios como el Microraptor de cuatro alas y el veloz Velociraptor.
"Tener un cráneo de 'dinosaurio' en un cuerpo de ave no impidió ciertamente que los enantiornitinos, u otras aves primitivas, tuvieran un gran éxito en lugares de todo el mundo durante decenas de millones de años durante el Cretácico", dijo el Dr. Wang.
Fuentes: Min Wang et al, Cretaceous bird with dinosaur skull sheds light on avian cranial evolution, Nature Communications (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-24147-z Journal information: Nature Communications