Cómo fue el fascinante descubrimiento de un fósil que revela un siglo de conocimiento sobre las aves modernas

Investigadores de la Universidad de Cambridge y el Natuurhistorisch Museum Maastricht descubrieron que una de las características clave del cráneo que caracteriza al 99% de las aves modernas, un pico móvil. Evolucionó antes de la extinción masiva que acabó con todos los dinosaurios grandes, hace 66 millones de años. Este hallazgo también sugiere que los cráneos de avestruces, emúes y sus parientes evolucionaron “hacia atrás”, volviendo a una condición más primitiva después de que surgieron las aves modernas.

Usando técnicas de tomografía computarizada, el equipo de Cambridge identificó huesos del paladar, o el techo de la boca, de una nueva especie de gran ave antigua, a la que llamaron Janavis finalidens. La disposición de los huesos del paladar muestra que este dinopájaro tenía un pico móvil y diestro, casi indistinguible del de la mayoría de las aves modernas.

Durante más de un siglo, se supuso que el mecanismo que permitía un pico móvil evolucionó después de la extinción de los dinosaurios. Sin embargo, el nuevo descubrimiento, publicado en la revista Nature, sugiere que nuestra comprensión de cómo surgió el cráneo de pájaro moderno debe reevaluarse.

Los avestruces, los emús y sus parientes se clasifican en el paleognato, o grupo de ‘mandíbula antigua’, lo que significa que, como los humanos, los huesos del paladar están fusionados en una masa sólida. Todos los demás grupos de aves se clasifican en el grupo neognath, o mandíbula moderna, lo que significa que sus huesos del paladar están conectados por una articulación móvil. Esto hace que sus picos sean mucho más diestros, útiles para la construcción de nidos, el aseo, la recolección de alimentos y la defensa.

Los dos grupos fueron clasificados originalmente por Thomas Huxley, el biólogo británico conocido como el “Bulldog de Darwin” por su apoyo vocal a la teoría de la evolución de Charles Darwin. En 1867, dividió todas las aves vivas en grupos de mandíbulas “antiguos” o “modernos”. La suposición de Huxley era que la configuración de la mandíbula antigua era la condición original de las aves modernas, y que la mandíbula moderna surgió más tarde.

“Esta suposición se ha dado por sentado desde entonces. La razón principal por la que esta suposición ha perdurado es que no hemos tenido ningún paladar fósil de pájaro bien conservado del período en que se originaron las aves modernas” afirmó el autor principal del artículo, Daniel Field, del Departamento de Ciencias de la Tierra de Cambridge.

El fósil Janavis se encontró en una cantera de piedra caliza cerca de la frontera belga-holandesa en la década de 1990 y se estudió por primera vez en 2002. Data de hace 66,7 millones de años, durante los últimos días de los dinosaurios. Dado que el fósil está encerrado en roca, los científicos de ese momento solo podían basar sus descripciones en lo que podían ver desde el exterior. Describieron los trozos de hueso que sobresalían de la roca como fragmentos de huesos del cráneo y del hombro, y volvieron a almacenar el fósil de aspecto anodino.

Casi 20 años después, el fósil fue prestado al grupo de Field en Cambridge, y Juan Benito, entonces estudiante de doctorado, comenzó a darle otra mirada. “Desde que este fósil se describió por primera vez, comenzamos a utilizar tomografías computarizadas en ellos, lo que nos permite ver a través de la roca y ver el fósil completo. Teníamos grandes esperanzas puestas en esta pieza: originalmente se decía que tenía material de cráneo, que no suele conservarse, pero no pudimos ver nada que pareciera provenir de un cráneo en nuestras tomografías computarizadas, así que nos dimos por vencidos y deja el fósil a un lado” explicó Benito, ahora investigador postdoctoral en Cambridge y autor principal del artículo.

Durante los primeros días del confinamiento por el COVID-19, Benito volvió a sacar el fósil. “Las descripciones anteriores simplemente no tenían sentido: había un hueso que realmente me desconcertó. No podía ver cómo lo que primero se describió como un hueso del hombro podría serlo en realidad”, dijo.

”Fue mi primera interacción en persona en meses: Juan y yo tuvimos una reunión al aire libre socialmente distanciada, y él me pasó el misterioso hueso fósil -recordó Field, quien también es curadora de ornitología en el Museo de Zoología de Cambridge-. Pude ver que no era un hueso del hombro, pero había algo familiar en él. Entonces nos dimos cuenta de que habíamos visto un hueso similar antes, en un cráneo de pavo”.

Esta comprensión llevó a los investigadores a concluir que la condición mandibular moderna no fusionada, que comparten los pavos, evolucionó antes que la condición mandibular antigua de los avestruces y sus parientes. Por una razón desconocida, los paladares fusionados de avestruces y parientes deben haber evolucionado en algún momento después de que ya se establecieran las aves modernas.

Si bien Janavis finalidens todavía tenía dientes, lo que lo convertía en un ave premoderna, la estructura de su mandíbula es la del tipo moderno y móvil.

“Usando análisis geométricos, pudimos demostrar que la forma del hueso del paladar fósil era extremadamente similar a la de los pollos y patos vivos”, aportó Pei-Chen Kuo, coautor del estudio. En tanto la coautora Klara Widrig agregó: “sorprendentemente, los huesos del paladar de las aves que son menos similares a los de Janavis son de avestruces y sus parientes”.

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