A partir de tomografías computarizadas y reconstrucciones 3D de fósiles recientemente descubiertos, un equipo internacional de científicos propone a unos antiguos y pequeños reptiles llamados lagerpétidos, de hace 237 millones de años, como los parientes evolutivos más cercanos de los pterosaurios, los animales voladores más grandes jamás conocidos.
En algún momento, despegaron. Abandonaron el suelo y conquistaron los aires. Durante 162 millones de años, los pterosaurios fueron los reyes indiscutidos de los cielos volando incluso sobre las cabezas de los dinosaurios.
Pero pese a que sus restos se conocen desde hace más de dos siglos, estos reptiles alados siguen siendo un misterio. No solo porque sus fósiles son escasos. Los científicos desconocen exactamente cómo estos antiguos vertebrados desarrollaron la capacidad de vuelo. “Su origen sigue siendo un enigma sin resolver en la paleontología desde el siglo XIX”, cuenta a SINC Martín Ezcurra.
Este paleontólogo argentino tiene esperanzas de alguna vez resolverlo. Junto a un equipo internacional de científicos, presentó hoy en la revista Nature una nueva pista de este rompecabezas evolutivo.
“A partir de nuevos descubrimientos y tomografías computadas, demostramos que un grupo de reptiles pequeños, gráciles e incapaces de volar llamados lagerpétidos son los parientes evolutivos más cercanos de los pterosaurios”, indica este investigador del Museo Argentino de Ciencias Naturales "Bernardino Rivadavia" en Buenos Aires que lideró un equipo de 17 científicos de Argentina, Brasil, Reino Unido, Estados Unidos, Italia y Suiza.
“En el marco de la pandemia, trabajamos a distancia y digitalmente. La información que teníamos de estos animales era escasa, fragmentaria, parcial. Restos de distintas especies de lagerpétidos se vienen encontrando en los últimos años en el noroeste argentino, en el sur de Brasil, en Madagascar y sur de Estados Unidos. Cada grupo de investigación aportó su conocimiento sobre alguna parte de estos animales: una mandíbula con dientes, vértebras de la cola y huesos que rodean el cerebro y el oído interno. Descubrimos que, aunque no volaban, los lagerpétidos comparten características neuroanatómicas específicas con los pterosuarios”, continúa.
Los paleontólogos Martín Ezcurra y Sterling Nesbitt excavando fósiles de reptiles en rocas triásicas de la Formación Chañares del noroeste de Argentina. / Martín Ezcurra
Nadie conoce el nombre de quién descubrió el primer fósil de pterosaurio conocido pero se estima que ocurrió entre 1767 y 1784 al norte de Baviera, hoy Alemania. Durante años, este pequeño e intrigante espécimen aprisionado en una capa de piedra caliza de 150 millones de años pasó de mano en mano. Quienes lo veían no entendían qué tenían frente a sus ojos.
El naturalista italiano Cosimo Collini pensó que era un animal acuático que utilizaba sus aletas para propulsarse a través de los mares. No todos concordaban. El naturalista francés Georges Cuvier, por ejemplo, discrepó con el ex-secretario de Voltaire. Y en 1809 llamó a este animal ‘ptero-dactyle’, que significa dedo alado.
No fue hasta 1840 cuando la comunidad científica reconoció que se trataba de un grupo distintivo de reptiles voladores, que no estaban directamente emparentados ni con las aves ni con los murciélagos. Y así recibieron su verdadero nombre, que significa lagartos alados.
Su popularidad llegó décadas más tarde gracias a la ficción. Primero en 1864 cuando Julio Verne los introdujo en su novela Viaje al centro de la Tierra. Y luego en 1912 cuando el inglés Arthur Conan Doyle, famoso creador de Sherlock Holmes, los incluyó en El mundo perdido.
Desde entonces, se han descrito más de 100 especies de pterosaurios. Según la paleontóloga brasileña Taissa Rodrigues, de la Universidad Federal de Espíritu Santo, eran altamente diversos en apariencia. Ciertas especies tenían crestas en la cabeza de diferentes tamaños, formas y colores. Algunos pterosaurios eran altos como jirafas y otros tan pequeños que cabrían en la palma de una mano.
Uno de los más impresionantes fue el colosal Quetzalcoatlus northropi, descubierto en Texas, Estados Unidos, por Douglas A. Lawson en 1971. Este animal, que fue bautizado en honor al dios mesoamericano Quetzalcóatl, medía unos 12 metros de alto y vivió hace 68 millones de años. Probablemente era un depredador terrestre, como las modernas cigüeñas, y se presume que cazaba pequeños dinosaurios y otros vertebrados.
“Los pterosaurios más antiguos conocidos son del Triásico superior, es decir, de hace alrededor de 219 millones de años”, señala Ezcurra. "Se los descubrió en el centro de Europa: Austria, norte de Italia y Suiza. Son especímenes pequeños, escasos y de huesos muy delgados. Aparecen con las alas bien desarrolladas".
En las últimas décadas los investigadores están conociendo más acerca de estos animales prehistóricos. Ocurre que después de la fascinación inicial que despertaron, los pterosaurios fueron dejados de lado por los paleontólogos durante gran parte del siglo XX. Por una razón: sus fósiles eran extremadamente raros y difíciles de extraer. A diferencia de los dinosaurios, estos reptiles voladores dejaron solo escasos y fragmentarios restos. La razón es que, para poder volar, los pterosuarios desarrollaron esqueletos increíblemente livianos. Sus huesos eran delgados y huecos. Y por ende, frágiles.
“Durante 162 millones de años, los cielos les pertenecieron a estos reptiles voladores”, cuenta el paleontólogo británico Mark P. Witton de la Universidad de Portsmouth. “Compartieron el mundo con los dinosaurios hasta su extinción hace 65 millones de años. Fueron animales biológicamente exitosos y diversos”.
Ahora se los empieza a conocer en profundidad. En los últimos diez años se han descubierto más pterosaurios que en toda la historia. En especial en Brasil, China, Alemania, Brasil, Inglaterra y Estados Unidos.
Primer fósil documentado de pterosaurio. El naturalista francés Georges Cuvier lo llamó en 1809 “ptéro-dactyle” ("dedo alado") / Carnegie Museum of Natural Histor
Desde la década de 1970, los paleontólogos conocen otro extraño grupo de reptiles: los diminutos lagerpétidos. Debido a las escasez de fósiles, a nadie no se le ocurrió que estos enigmáticos animales podrían haber tenido un vínculo con los grandes reptiles voladores.
Hasta ahora lo que se sabía era que no superaban el metro de largo. Tenían patas grandes para su tamaño, una postura bípeda, la capacidad de correr rápido y dientes especializados en forma de lápiz que probablemente usaban para cazar insectos.
Vivieron hace entre 237 y 210 millones de años. Por entonces, las masas de tierra estaban aglutinadas en un supercontinente llamado Pangea. El mundo era mucho más cálido y seco que en la actualidad, con niveles muy altos de dióxido de carbono atmosférico y sin cascos de hielo en los polos. Los verdaderos reyes de por entonces eran unos reptiles terrestres enormes llamados rauisuquios.
Nuevos huesos de lagerpétidos empezaron a aparecer en América del Norte, Brasil, Argentina y Madagascar en los últimos 15 años. Pero los ejemplares de cada país por sí solos no permitían reconstruir su lugar en el llamado ‘árbol de la vida’.
Fue en 2018 cuando Martín Ezcurra detectó una hasta entonces desconocida relación de parentesco. "Por entonces viajé a San Pablo, Brasil. Tuve la oportunidad de analizar los fósiles de un lagerpétido llamado Ixalerpeton polesiensis. Advertí muchas características también presentes en los pterosaurios. En especial, en el cráneo".
Así se empezó a ensamblar una colaboración internacional que combinó los conocimientos de especies de lagerpétidos de cada país: Lagerpeton chanarensis (que significa “lagarto conejo”) del noroeste de la Argentina; Ixalerpeton (‘lagarto saltador’) del sur de Brasil; Dromomeron (‘fémur corredor’) del sur de Estados Unidos y noroeste argentino; Kongonaphon (‘pequeño asesino de insectos’) de Madagascar.
Cada uno por su parte, los científicos realizaron tomografías microcomputadas y reconstrucciones en 3D de estos restos óseos. "Esta fue una gran colaboración con tantos científicos de tantos lugares e instituciones", destaca la paleontóloga Michelle Stocker de Instituto Politécnico de Virginia, Estados Unidos. "Mi contribución a este trabajo fue con el espécimen Dromomeron gregorii que vivió hace unos 220 millones de años".
El uso de nuevos avances tecnológicos como escaneos de microtomografías computadas le permitió a los investigadores reconstruir parte de los tejidos blandos internos del cráneo de los lagerpétidos. "Por ejemplo, parte del cerebro y del oído interno, que sugiere un buen sentido del equilibrio, indicando que eran animales probablemente ágiles", advierte Ezcurra.
“Pudimos detectar que una parte del cerebelo llamada flóculo estaba muy desarrollada en los lagerpétidos así como en los pterosaurios que necesitaban un gran capacidad de procesamiento de información neurosensorial para el vuelo. Gracias a nuestra colaboración científica, encontramos que estas características neuroanatómicas se había desarrollado antes de que los lagerpétidos pudieran volar", explica.
En este nuevo estudio, los investigadores no proclaman que los lagerpétidos son los ancestros de los pterosaurios, sino un grupo hermano que comparte características en común. "Las rocas del sur de Brasil y el noroeste de Argentina albergan tesoros fósiles sin igual en el mundo. Esto incluye a los dinosaurios más antiguos, algunas de las tortugas y cocodrilos más antiguos, así como a los precursores de los mamíferos", señala el paleontólogo brasileño Max C. Langer de la Universidad de San Pablo. "Ahora, la historia evolutiva de los reptiles voladores también se remonta a América del Sur, en la forma de sus parientes más cercanos, los lagerpétidos".
La investigación, sin embargo, no expone el camino evolutivo completo que tomaron pequeños reptiles terrestres hasta convertirse en los primeros vertebrados voladores. "Todavía tenemos mucho que aprender: no sabemos exactamente cuándo comenzaron a volar y tampoco sabemos por qué", indica Stocker. "Con las aves tenemos dos hipótesis principales sobre cómo desarrollaron el vuelo: o bien a partir de saltar de los árboles o corriendo y saltando. Tendremos que recolectar y analizar más fósiles para averiguar qué camino tomaron los pterosaurios y cómo lo hicieron exactamente".
Aún faltan varias piezas de este puzzle evolutivo. "Necesitamos más fósiles", remarca Ezcurra. "Hay que seguir yendo al campo y esperar que algún equipo tenga la fortuna de encontrar un ejemplar más cercano a los pterosaurios que los lagerpétidos. Es decir, un espécimen que ya empiece a mostrar modificaciones en sus miembros anteriores, un rasgo presente en las alas de los pterosaurios. Es como lo que sucedió en los 90s: desde entonces, comenzaron a descubrirse nuevos fósiles de especies de dinosaurios emplumados que llenan el vacío de las transiciones anatómicas que se dieron entre los dinosaurios carnívoros y las actuales aves".
Referencia:
Martín Ezcurra et al. “Enigmatic dinosaur precursors bridge the gap to the origin of Pterosauria”. Nature.
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