Descubren cómo surgieron las alas en las aves

Todas las aves modernas capaces de volar tienen una estructura especializada en el ala, llamada propagio, sin la cual no podrían surcar los aires. El origen evolutivo de dicho órgano sigue siendo un misterio, pero una nueva investigación sugiere que evolucionó desde dinosaurios no aviares. El hallazgo ha sido posible gracias a análisis estadísticos de articulaciones de brazos conservadas en fósiles y ayuda a llenar algunos vacíos en el conocimiento sobre el origen del vuelo de las aves.

Desde hace mucho tiempo, sabemos que las aves modernas evolucionaron a partir de ciertos linajes de dinosaurios que vivieron hace millones de años. Esto ha llevado a los investigadores a estudiar estos animales extintos para explicar algunas de las características únicas de las aves, por ejemplo, las plumas, la estructura ósea, etc. Pero hay algo especial en las alas de las aves en particular que despertó el interés de los investigadores del Departamento de Ciencias Planetarias y de la Tierra de la Universidad de Tokio.

"En el borde delantero del ala de un pájaro hay una estructura llamada propagio, que contiene un músculo que conecta el hombro y la muñeca, y que ayuda al aleteo del ala y hace posible el vuelo del pájaro", explica el profesor asociado Tatsuya Hirasawa.

"No se encuentra en otros vertebrados, y además también se ha descubierto que desapareció o perdió su función en las aves no voladoras, razón por la que sabemos que es esencial para el vuelo. Entonces, para comprender cómo evolucionó el vuelo en las aves, debemos saber cómo evolucionó el propagio. Esto es lo que nos llevó a explorar algunos ancestros lejanos de las aves modernas, los dinosaurios terópodos".

Los dinosaurios terópodos, como Tyrannosaurus rex y Velociraptor, tenían brazos, no alas. Si los científicos pudieran encontrar evidencia de un ejemplo temprano del propagio en estos dinosaurios, ayudaría a explicar cómo la rama aviar moderna del árbol de la vida hizo la transición de brazos a alas.

Dificultad para hallar el propagio en fósiles

Sin embargo, no es tan simple, ya que el propagio está formado por tejidos blandos que no se fosilizan bien, si es que lo hacen, por lo que es posible que no se pueda encontrar evidencia directa de su existencia. Por ello, los investigadores tuvieron que encontrar una forma indirecta de identificar la presencia o falta de propagio en cada espécimen.

"La solución que se nos ocurrió para evaluar la presencia de un propagio fue recopilar datos sobre los ángulos de las articulaciones a lo largo del brazo o el ala de un dinosaurio o pájaro", señaló Yurika Uno, estudiante de posgrado en el laboratorio de Hirasawa.

"En las aves modernas, las alas no pueden extenderse por completo debido al propagio, lo que restringe el rango de ángulos posibles entre las secciones de conexión. Si pudiéramos encontrar un conjunto de ángulos similarmente específico entre las articulaciones en los especímenes de dinosaurios, podemos estar bastante seguros de que también poseían un propatagio. Y a través de análisis cuantitativos de las posturas fosilizadas de aves y no dinosaurios, encontramos los rangos reveladores de ángulos articulares que esperábamos", añadió.

A partir de esta pista, el equipo descubrió que el propagio probablemente evolucionó en un grupo de dinosaurios conocidos como terópodos maniraptoranos, incluido el famoso Velociraptor. Esto fue confirmado cuando los investigadores identificaron el propagio en fósiles de tejidos blandos conservados, incluidos los del oviraptorosaurio emplumado Caudipteryx y el dromeosaurio alado Microraptor. Todos los especímenes en los que lo encontraron existían antes de la evolución del vuelo en ese linaje.

Esta investigación significa que ahora se sabe cuándo surgió el propagio, y lleva a los investigadores a la siguiente pregunta: ¿cómo surgió? Por qué estas especies de terópodos en particular necesitaban tal estructura para adaptarse mejor a su entorno podría ser una pregunta más difícil de responder.

El equipo ya ha comenzado a explorar posibles conexiones entre la evidencia fósil y el desarrollo embrionario de los vertebrados modernos para ver si eso arroja alguna luz al respecto. El equipo también cree que algunos terópodos podrían haber desarrollado el propagio, pero no debido a ninguna presión para aprender a volar, ya que sus extremidades anteriores estaban hechas para agarrar objetos y no para volar.

"Los dinosaurios que aparecen dibujados en los medios de comunicación son cada vez más precisos", opinó Hirasawa. "Al menos ahora podemos ver características como plumas, pero espero que pronto podamos ver una representación aún más actualizada donde los terópodos también tengan su propagio".

Estudio de referencia: https://zoologicalletters.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40851-023-00204-x#Fig1

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