Un f¨®sil intacto de 80 millones de a?os es la ¡®piedra de Rosetta¡¯ que promete descifrar la evoluci¨®n de las aves

En la historia evolutiva de las aves hay 70 millones de a?os de interrogantes. Durante ese tiempo se originaron en la Tierra todos los grupos de aves modernas que existen hoy, aunque todav¨ªa la ciencia no puede explicar c¨®mo se produjo la transici¨®n desde las aves antiguas, m¨¢s parecidas a los dinosaurios. Ahora, el an¨¢lisis de un f¨®sil con un grado de preservaci¨®n in¨¦dito ¡ªy de una especie de ave hasta ahora desconocida, que habit¨® lo que hoy es Brasil hace 80 millones de a?os¡ª, ilumina c¨®mo fue ese proceso. El hallazgo es considerado una piedra de Rosetta para el estudio de las aves, ya que podr¨ªa ayudar a descifrar los misterios de su evoluci¨®n. Los resultados de la investigaci¨®n se publicaron este mi¨¦rcoles en la revista Nature.

Guillermo Naval¨®n, paleobi¨®logo madrile?o de la Universidad de Cambridge, es uno de los autores principales de la investigaci¨®n ¡ªjunto al investigador argentino Luis M. Chiappe¡ª, realizada por un equipo internacional de cient¨ªficos. ?l fue el encargado de digitalizar el f¨®sil mediante un proceso no invasivo y logr¨® reconstruir c¨®mo fue en vida el Navaronis hestiae, bautizado as¨ª en honor a William Nava, el paleont¨®logo brasile?o que lo encontr¨® en 2016. ¡°Este f¨®sil es tan ¨²nico que responde a muchas frustraciones que los cient¨ªficos hemos tenido en la investigaci¨®n de las aves durante mucho tiempo¡±, explica Naval¨®n.

Esa unicidad de la que habla el investigador se explica porque todos los f¨®siles de aves antiguas extintas, pertenecientes al grupo de las enantiornitas, han aparecido aplastados, como una tortita o panqueque, porque sus huesos eran delicados y huecos, lo que dificulta su preservaci¨®n a lo largo de los siglos. El Navaornis no, est¨¢ casi intacto. Esto permiti¨® reconstruir en tres dimensiones su cr¨¢neo y su cerebro. El tejido cerebral no se conserva, pero el cr¨¢neo s¨ª, y en estos animales ¡ªigual que sucede con los humanos¡ª el hueso rodea de cerca al cerebro. De esta forma se pueden observar las cavidades internas, lo que permiti¨® a los cient¨ªficos hacer un molde y replicar el tejido blando que hab¨ªa dentro de ellas.

Y cuando sabes c¨®mo era un cerebro, puedes entender muchas cosas sobre evoluci¨®n y comportamiento animal. ¡°Usamos una met¨¢fora, quiz¨¢ un poco pretenciosa: el Navaornis es una piedra de Rosetta. Igual que esa piedra nos permiti¨® entender los jerogl¨ªficos, esto nos ayuda a comprender c¨®mo evolucionaron las aves. Tenemos dos puntos evolutivos ¡ªaves antiguas y aves modernas¡ª y, de repente, aparece un f¨®sil que est¨¢ en el medio de ese proceso y nos dice qu¨¦ es lo que pudo haber pasado all¨ª¡±, detalla el paleobi¨®logo espa?ol.

?Qu¨¦ pas¨® en el medio? Una evoluci¨®n paulatina. En el punto en el que se ubica al Navaornis ya hab¨ªa una mezcla de elementos antiguos y modernos. ¡°Tiene rasgos muy avanzados que cre¨ªamos que eran exclusivos de las aves contempor¨¢neas¡±, detalla Naval¨®n. Por ejemplo, su cerebro ya no es tubular y estirado como el de las aves antiguas, sino que empieza a ser globular, con una m¨¦dula espinal que se arquea hacia abajo, como en los humanos. ¡°Es una de las caracter¨ªsticas m¨¢s avanzadas que detectamos¡±, dice el investigador. El cr¨¢neo del Navaornis es especialmente notable por ser completamente desdentado y tener una estructura que recuerda a la de las aves actuales, a pesar de pertenecer a una rama evolutiva arcaica.

Tambi¨¦n se identificaron caracter¨ªsticas de las aves primitivas, como el cerebelo. En las aves modernas suele ser bulboso y en el Navaornis est¨¢ completamente plano, como sucede en los linajes m¨¢s primitivos. El cerebelo es un ¨¢rea que est¨¢ especialmente activa durante el vuelo en aves contempor¨¢neas, lo que despert¨® la curiosidad de los cient¨ªficos. ?C¨®mo controlaba su vuelo esta especie antigua? Algunas respuestas todav¨ªa no se consiguen. En el Navaornis, el enc¨¦falo ¡ªla parte del cerebro que interviene en las capacidades cognitivas superiores¡ª tiene una extensi¨®n intermedia, lo que permite a los investigadores especular sobre c¨®mo el animal se mov¨ªa y comportaba.

Animales muy complejos

El principal problema con el estudio del nuevo f¨®sil es que hay poca informaci¨®n con la que comparar. ¡°Todav¨ªa no entendemos muy bien a las aves de hoy y c¨®mo los cambios en las distintas zonas de sus cerebros est¨¢n relacionados con los cambios en las capacidades cognitivas¡±, apunta Naval¨®n. Y es que las aves son animales con comportamientos muy complejos. Algunas de ellas migran miles de kil¨®metros utilizando para orientarse se?ales visuales, el campo magn¨¦tico terrestre, la posici¨®n del sol y las estrellas, e incluso olores. Otras tienen estrategias de cortejo de lo m¨¢s avanzadas, que incluyen danzas, cantos, despliegue de plumaje y construcci¨®n de nidos. Varias aves, como los cuervos y los loros, son capaces de usar herramientas para obtener alimento o incluso imitar sonidos y palabras humanas. C¨®mo lo hacen, en muchos casos, sigue siendo un misterio.

Matteo Fabbri, bi¨®logo evolutivo de la Universidad de Johns Hopkins (EE UU), no particip¨® en el nuevo estudio, pero opina que ¡°estos hallazgos son un cambio de paradigma en los modelos evolutivos, ya que esta nueva especie de ave del Cret¨¢cico muestra un conjunto desconcertante de rasgos morfol¨®gicos que conecta a las aves modernas con las del Mesozoico temprano hace m¨¢s de 200 millones de a?os. El Navaornis ilustra que las caracter¨ªsticas esquel¨¦ticas de las aves modernas no aparecieron todas juntas, sino en forma de mosaico y de manera gradual¡±. Lo mismo ocurre con la evoluci¨®n de sus cerebros. O sea, que la evoluci¨®n del cr¨¢neo y el cerebro hacia las aves actuales fue una transici¨®n compleja y no lineal, en la que los rasgos modernos aparecieron paso a paso, seg¨²n explica este especialista.

Video del cr¨¢neo y cerebro de NPG

Jes¨²s Marug¨¢n, paleobi¨®logo de vertebrados e investigador en la Universidad Aut¨®noma de Madrid, cree que este nuevo hallazgo no solo es un avance en la comprensi¨®n de la evoluci¨®n aviar, sino que tambi¨¦n propone ¡°un nuevo paradigma. Hay que hacer una menci¨®n especial a la dimensi¨®n digital de esta investigaci¨®n. El hecho de poder extraer datos de un f¨®sil de una manera no invasiva es un avance enorme¡±. Las t¨¦cnicas aplicadas en el estudio permiten comparar de manera milim¨¦trica la morfolog¨ªa de las diferentes aves a lo largo de la historia de la vida en la Tierra. Todo sin siquiera tener que manipular los f¨®siles.

Fabbri cree que el descubrimiento es ¡°un hito que impulsa el campo de la evoluci¨®n de las aves, despu¨¦s de m¨¢s de dos d¨¦cadas de espera para encontrar los f¨®siles adecuados¡±. No es posible predecir qu¨¦ otros descubrimientos importantes surgir¨¢n del mismo yacimiento en el que fue encontrado el Navaornis, aunque los cient¨ªficos consultados est¨¢n seguros de estar ante el comienzo de lo que ser¨¢ una ola de hallazgos revolucionarios.