Una extraña ave fósil con barbilla móvil y sensible

Cerca de la Gran Muralla China los investigadores han descubierto dos nuevas especies de aves fósiles que vivieron junto a los dinosaurios.

Una de ellas tenía un apéndice óseo sensible y móvil en la punta de la mandíbula inferior que podría haber utilizado para encontrar comida.

En las dos últimas décadas, equipos de investigadores desenterraron más de 100 ejemplares de aves fósiles que vivieron hace aproximadamente 120 millones de años, en la época de los dinosaurios. Sin embargo, muchos de estos fósiles han resultado difíciles de identificar: están incompletos y a veces muy aplastados.

En el nuevo estudio, publicado en el Journal of Systematics and Evolution ⁽¹⁾, los investigadores examinaron seis de estos fósiles e identificaron dos nuevas especies.

Un proceso minucioso

"Ha sido un proceso largo y minucioso para averiguar qué eran estas cosas –explica Jingmai O'Connor, autor principal del estudio y conservador asociado de paleontología de vertebrados en el Museo Field de Chicago ⁽²⁾ (Estados Unidos)–. Pero estos nuevos especímenes incluyen dos nuevas especies que aumentan nuestro conocimiento de las faunas de aves del Cretácico, y encontramos combinaciones de características dentales que nunca hemos visto en otros dinosaurios".

"Estos fósiles proceden de un yacimiento de China que ha producido fósiles de aves bastante parecidos a los de las aves modernas, pero todos los fósiles de aves descritos hasta ahora no han tenido cráneos conservados con los cuerpos –añade el coautor Jerry Harris, de la Universidad Tecnológica de Utah–. Estos nuevos ejemplares de cráneo ayudan a llenar ese vacío en nuestro conocimiento de las aves de este yacimiento y de la evolución de las aves en su conjunto".

Todas las aves son dinosaurios, pero no todos los dinosaurios son aves; un pequeño grupo de dinosaurios evolucionó hasta convertirse en aves que coexistieron con otros dinosaurios durante 90 millones de años, explican los investigadores.

Las aves modernas son los descendientes del grupo de aves que sobrevivió a la extinción que acabó con el resto de los dinosaurios, pero muchas aves prehistóricas también se extinguieron entonces. El trabajo de O'Connor se centra en el estudio de diferentes grupos de aves primitivas para averiguar por qué algunas sobrevivieron mientras otras se extinguieron.

Aves fósiles del Mesozoico

El yacimiento fósil del noroeste de China, llamado Changma, a 130 kilómetros de la Gran Muralla, es un lugar importante para investigadores como O'Connor que estudian la evolución de las aves. Es el segundo yacimiento de aves fósiles del Mesozoico (época de los dinosaurios) más rico del mundo, pero más de la mitad de los fósiles encontrados allí pertenecen a la misma especie, 'Gansus yumenensis'.

Determinar qué fósiles son Gansus y cuáles no lo son es complicado; los seis ejemplares que O'Connor y sus colegas examinaron en este estudio son principalmente cráneos y cuellos, partes que no se conservan en los ejemplares conocidos de Gansus. Además, los fósiles estaban algo aplastados por el tiempo que pasaron en las profundidades de la Tierra, lo que dificultó su análisis.

"El yacimiento de Changma es un lugar especial –resalta en un comunicado el coautor del estudio, Matt Lamanna, del Museo Carnegie de Historia Natural de Pittsburgh–. Las rocas que contienen fósiles allí tienden a dividirse en finas láminas a lo largo de antiguos planos de estratificación. Así que, cuando excavas, es como si estuvieras literalmente retrocediendo las páginas de la historia, capa por capa descubriendo animales y plantas que no han visto la luz del día en aproximadamente 120 millones de años".

"Debido a que los especímenes estaban bastante aplanados, escanearlos por TC y segmentarlos completamente podría llevar años y ni siquiera dar mucha información, porque estos delgados huesos están aplanados en casi el mismo plano, y entonces se hace casi imposible averiguar dónde están los límites de estos huesos –explica–. Así que tuvimos que trabajar con lo que estaba expuesto".

Desconocidos para la ciencia

Gracias a un minucioso trabajo, los investigadores pudieron identificar rasgos clave en las mandíbulas de las aves que demostraron que dos de los seis especímenes eran desconocidos para la ciencia.

Las nuevas especies (o, más exactamente, los nuevos géneros -el género está un paso por encima de la especie en el orden que los científicos utilizan para nombrar a los organismos) se llaman Meemannavis ductrix, por Meemann Chang, paleontóloga china que se convirtió en la primera mujer en dirigir el Instituto de Paleontología de Vertebrados y Paleoantropología (IVPP) de Pekín, y Brevidentavis zhangi, que significa "pájaro de dientes cortos".

Al igual que Gansus, tanto Meemannavis como Brevidentavis son aves ornitomorfas, el grupo que contiene a las aves modernas. Como las aves actuales, Meemannavis no tenía dientes pero el Brevidentavis, en cambio, tenía unos pequeños dientes en forma de pinza muy juntos en la boca. Junto con esos dientes había otra característica extraña.

"El 'Brevidentavis' es un pájaro ornitómano con dientes, y en los ornitómanos con dientes hay un pequeño hueso en la parte delantera de la mandíbula llamado predentario, donde estaría la barbilla si las aves tuvieran barbilla", explica O'Connor.

Aves dentadas

En un estudio anterior sobre el predentario en otra ave fósil, los autores descubrieron, mediante una tomografía computarizada del hueso y una tinción con productos químicos, que el hueso del predentario sufría tensiones y también encontraron un tipo de cartílago que sólo se forma cuando hay movimiento.

"En este estudio anterior, pudimos saber que el predentario era capaz de ser movido, y que habría sido inervado - el 'Brevidentavis' no sólo habría sido capaz de mover su predentario, sino que habría sido capaz de sentir a través de él –comenta O'Connor–. Podría haberles ayudado a detectar presas. Podemos plantear la hipótesis de que estas aves dentadas tenían pequeños picos con algún tipo de pinza móvil en la punta de sus mandíbulas, delante de los dientes".

El 'Brevidentavis' no es el primer pájaro fósil descubierto con un predentario que podría haber sido utilizado de esta manera, pero su existencia, junto con 'Meemannavis', ayuda a completar nuestra comprensión de la diversidad de las aves prehistóricas, especialmente en la región de Changma.

El estudio también ayuda a arrojar luz sobre el ave más común del yacimiento, el Gansus, ya que al menos cuatro de los otros ejemplares examinados pertenecen probablemente a esta especie. "'Gansus' es el primer pájaro mesozoico verdadero conocido en el mundo, ya que el 'Archaeopteryx' es más parecido a un dinosaurio, y ahora sabemos cómo es su cráneo después de unos 40 años", señala Hai-Lu You, del IVPP.

"Estos increíbles fósiles son como una ganzúa que nos permite abrir la puerta a un mayor conocimiento de la historia evolutiva del cráneo en parientes cercanos de las aves vivas –afirma Tom Stidham, coautor del IVPP–. En una época en la que los dinosaurios gigantes aún vagaban por la tierra, estas aves eran el producto de la evolución experimentando con diferentes estilos de vida en el agua, en el aire y en la tierra, y con diferentes dietas como podemos ver en algunas especies que tienen o carecen de dientes. Muy pocos fósiles de esta edad geológica proporcionan el nivel de detalle anatómico que podemos ver en estos antiguos cráneos de aves", resalta.

O'Connor concluye que "estos descubrimientos refuerzan la hipótesis de que la localidad de Changma es inusual en cuanto a que está dominada por aves ornitomorfas, lo cual es poco común en el Cretácico. Aprender sobre estos parientes de las aves modernas puede, en última instancia, ayudarnos a entender por qué las aves actuales lo consiguieron cuando las otras no lo hicieron".