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¿Las aves descendieron de una sola o múltiples especies de dinosaurios?

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Parece que hay resultados mixtos porque a veces leo sobre un solo eslabón perdido, como un archaeopteryx que de alguna manera explica por sí solo todas las aves modernas, pero luego veo artículos contradictorios sobre cómo diferentes aves descienden de diferentes dinosaurios como un t -rex o un velociraptor y así sucesivamente. ¿Qué teoría es la correcta? ¿Todas las aves descendieron de un ancestro común o de múltiples?


La respuesta es "un ancestro común", pero me expandiré.

Todos los organismos descienden de un antepasado común, por lo que la pregunta no está del todo bien planteada, pero creo que lo que realmente estás preguntando es si todas las aves descienden de un antepasado común. eso era un pájaro, o si su antepasado común no era un pájaro, lo que implica que las diferentes ramas de los pájaros se convirtieron en pájaros de forma independiente. En otras palabras, ¿son las aves un grupo "polifilético" o "monofilético / parafilético" (la diferencia entre este último es si todos de los descendientes de ese ancestro común son pájaros, o si también tuvo descendientes que no son pájaros).

La respuesta a eso es que las aves modernas son monofiléticas: todos descienden de un antepasado común que, en sí mismo, era un pájaro. (y ese ancestro común no tiene descendientes que no sean pájaros)

Pero las aves modernas no son toda la historia: su grupo se origina en el Cretácico, y hay muchos grupos de aves que son claramente reconocibles como aves, pero tampoco son aves modernas: pueden tener dientes, tienen diferencias esqueléticas sutiles pero inevitables. , etc. Como Enantiornithes y Confuciusornis. En otras palabras, Las aves modernas tienen de manera absoluta e inequívoca un antepasado común que era en sí mismo un pájaro., que no es difícil porque los animales que reconoceríamos como "pájaros" ya eran comunes cuando apareció y el antepasado de nuestras aves modernas fue solo uno de ellos. Es más difícil saber si esos grupos de aves más viejos y "extendidos" descienden de una sola especie porque la evidencia fósil es todo lo que estamos buscando, y es aún más difícil saber cuándo nos acercamos al origen de las aves y ya no Mira inequívocamente como pájaros. Pero en ese punto no se trata tanto de "¿este grupo se originó a partir de un antepasado o de varios" sino "estos fósiles que hemos estado poniendo en este grupo están tan estrechamente relacionados como supusimos?" y "¿este rasgo de que estos fósiles diferentes han evolucionado en su ancestro común, o lo han desarrollado de forma independiente, y qué hay de esos otros fósiles que parecen estar relacionados pero no tienen el rasgo? ¿Lo perdieron del ancestro común que había ¿O son una señal de que el antepasado común no lo tenía al principio? ". Por ejemplo, puede obtener diferentes respuestas dependiendo de cómo defina "pájaro". PERO a los paleontólogos en estos días les gustan los grupos monofiléticos, así que cualquiera que sea el grupo al que llamen "pájaro", tendrán un antepasado común que fue un "pájaro".

La página de Wikipedia para Avialae expresa algunos de los problemas con lo que significa "pájaro" o "Aves" en el contexto de la paleontología. Citar:

  • Aves puede significar aquellos arcosaurios avanzados con plumas (alternativamente Avifilopluma)
  • Aves puede significar aquellos que vuelan (alternativamente Avialae)
  • Aves puede significar todos los reptiles más cercanos a las aves que a los cocodrilos (alternativamente Avemetatarsalia [= Panaves])
  • Aves puede significar el último ancestro común de todas las aves que viven actualmente y todos sus descendientes (un "grupo de la corona"). (alternativamente Neornithes)

"Avialae" es uno de esos "grupos extendidos de aves", ya que los paleontólogos a menudo se refieren a cualquier miembro de ese grupo como "aves", pero todavía hay una gran brecha entre "Avialae" y "Neornithes"; algunos escalones en esa brecha:

Neornithes (aves modernas) son parte de
Euornithes (los pájaros tienen cierta articulación orientada como los pájaros modernos, a diferencia de los Enantiornithes, o "pájaros opuestos", que lo tienen al revés, además de otras diferencias como tener dientes; tenga en cuenta que esta página tiene un cladograma), que es una rama de:
Ornitotórax (todos los descendientes del ancestro común de Euornithes y Enantiornithes), que es parte de
Avebrevicauda ("pájaros de cola corta", para distinguirlos de los aviarios de cola larga como Arqueoptérix) que es parte de
Avialae, que como se mencionó son básicamente avesinosaurios que podrían volar como Arqueoptérix pero no se detiene ahí porque es parte de
Paraves, un grupo de dinosaurios que en general tenían alas y plumas, incluidos los dinosaurios de cuatro alas como Interfaz gráfica de usuario de Microraptor, que si viéramos hoy reconoceríamos que no son como otras aves, pero reconoceríamos como no un pájaro, ¿De Verdad? Eso es parte de
Pennaraptora, que es el primer grupo que contiene nombres que definitivamente pensamos como no pájaros; este grupo contiene aves, así como Oviraptor y Deinonychus, pero para citar la página:

El primer miembro definitivo conocido de este clado es Anchiornis, del período Jurásico tardío de China, hace unos 160 millones de años.

Y Anchiornis, como su nombre indica, es como un pájaro, con alas emplumadas y todo. Aquí es donde entramos en "espera, los Velociraptors eran básicamente como pavos". reaccionesDeinonychus es "Velociraptors" de Jurassic Park).

(también estos puntos son donde las agrupaciones se disputan, cambian rápidamente o son ambiguas entre los grupos que se definen en función de la filogenia, la similitud u otros y puede obtener resultados diferentes según la página de Wikipedia del grupo que mire; por ejemplo la página de Wikipedia para Theropods pone Avialae directamente debajo de Maniraptora).

Pennaraptora es parte de Maniraptora, que también contiene tus velociraptores, y Maniraptora es parte de Coelurosauria, que también contiene tus Tiranosaurios. En este punto tenemos claros dinosaurios que no son aves, aunque es probable que todos tuvieran plumas.

No sé qué artículos leíste diciendo que algunas aves habrían descendido del T-Rex y otras del Velociraptor; eso parece completamente contrario a lo que sabemos hoy sobre la evolución de las aves, incluso si extendemos "aves" a "Avialae" o incluso "Paraves". De hecho, la única forma en que funcionaría es si llamamos a T-rex o velociraptor ellos mismos "aves". Lo que podría tener son artículos contradictorios sobre qué tan cerca están las aves de T-rex o Velociraptor; esa parte del árbol genealógico se basa completamente en fósiles y, por lo tanto, los nuevos fósiles pueden cambiar nuestra comprensión de cómo se relacionan las cosas ... Pero la filogenia actual que hace, digamos, Avialae un grupo que está a bastantes nodos de velociraptores, y ambos a un par de nodos de T-rex, parece bastante robusto. Hemos encontrado muchos, muchos fósiles de aves y proto-aves en las últimas décadas que han aclarado la imagen en esa escala (puede tener una idea de cuántos haciendo clic en los diversos enlaces).

Una cosa que esos muchos, muchos fósiles de aves y proto-aves también dejaron en claro es que los rasgos de las aves modernas (plumas, alas, picos sin dientes, etc.) no evolucionaron en una línea simple de no ave a ave. Muchos de esos rasgos evolucionaron de manera convergente en varios linajes, se perdieron en algunos, tal vez se recuperaron en otros, y las plumas en particular resultan ser una característica generalizada de los dinosaurios que ya no puede considerarse un rasgo exclusivo de las aves (a menos que queramos llamar T-rexes "aves"). Sin embargo, decir "los picos evolucionaron varias veces" o "las plumas evolucionaron varias veces" no significa que avesmucho menos pájaros modernos, evolucionó a partir de varios antepasados ​​diferentes. Puede significar que el antepasado común de las aves tenía muchos primos lejanos más o menos parecidos a las aves que vivían al mismo tiempo.


¿Por qué las aves son los únicos dinosaurios supervivientes?

La historia de la desaparición de los dinosaurios es famosa. Menos familiar es la historia de los dinosaurios que quedaron atrás.

¿Qué tienen las aves que les permitieron sobrevivir cuando todos los demás dinosaurios se extinguieron? Mira nuestra animación.

Al comienzo del Período Jurásico, hace 201 millones de años, los dinosaurios se habían convertido en las superestrellas globales del reino animal.

Había muchos de ellos, y muchas especies diferentes, y ocupaban los primeros lugares de carnívoros y herbívoros en las cadenas alimentarias.


Cómo los dinosaurios se encogieron y se convirtieron en pájaros

Las aves modernas descienden de un grupo de dinosaurios de dos patas conocidos como terópodos, cuyos miembros incluyen los imponentes tirano-saurio Rex y los velociraptores más pequeños. Los terópodos más estrechamente relacionados con las aves generalmente pesaban entre 100 y 500 libras y eran gigantes comparados con la mayoría de las aves modernas y tenían hocicos grandes, dientes grandes y poco entre las orejas. Un velociraptor, por ejemplo, tenía un cráneo como un coyote y rsquos y un cerebro aproximadamente del tamaño de una paloma y rsquos.

Durante décadas, los paleontólogos y rsquo el único vínculo fósil entre aves y dinosaurios fue el archaeopteryx, una criatura híbrida con alas emplumadas pero con los dientes y la cola larga y huesuda de un dinosaurio. Estos animales parecían haber adquirido sus características de pájaro y plumas, alas y vuelo y mdash en solo 10 millones de años, un mero destello en el tiempo evolutivo. "Archaeopteryx parecía emerger completamente desarrollado con las características de las aves modernas", dijo Michael Benton, paleontólogo de la Universidad de Bristol en Inglaterra.

Para explicar esta metamorfosis milagrosa, los científicos evocaron una teoría a la que a menudo se hace referencia como "monstruos esperanzados". Según esta idea, los grandes saltos evolutivos requieren cambios genéticos a gran escala que son cualitativamente diferentes de las modificaciones rutinarias dentro de una especie. Según la historia, solo esas alteraciones sustanciales en una escala de tiempo corta podrían explicar la transformación repentina de un terópodo de 300 libras en un ave prehistórica del tamaño de un gorrión. Iberomesornis.

Pero cada vez está más claro que la historia de cómo los dinosaurios engendraron pájaros es mucho más sutil. Los descubrimientos han demostrado que las características específicas de las aves, como las plumas, comenzaron a surgir mucho antes de la evolución de las aves, lo que indica que las aves simplemente adaptaron una serie de características preexistentes a un nuevo uso. Y una investigación reciente sugiere que algunos cambios simples, entre ellos la adopción de una forma de cráneo más parecida a la de un bebé en la edad adulta, probablemente desempeñaron un papel esencial en el impulso final hacia la captación de pájaro. Las aves no solo son mucho más pequeñas que sus ancestros dinosaurios, sino que se parecen mucho a los embriones de dinosaurios. Adaptaciones como estas pueden haber allanado el camino para las características distintivas de las aves modernas, a saber, su capacidad para volar y sus picos notablemente ágiles. El trabajo demuestra cómo enormes cambios evolutivos pueden resultar de una serie de pequeños pasos evolutivos.

Un salto fantasma
En la década de 1990, una afluencia de nuevos fósiles de dinosaurios de China reveló una sorpresa plumosa. Aunque muchos de estos fósiles carecían de alas, tenían una panoplia de plumaje, desde cerdas difusas hasta púas completamente articuladas. El descubrimiento de estas nuevas especies intermediarias, que llenaron el registro fósil irregular, provocó un cambio en la forma en que los paleontólogos concibieron la transición de dinosaurio a ave. Las plumas, una vez consideradas exclusivas de las aves, deben haber evolucionado en los dinosaurios mucho antes de que se desarrollaran las aves.

Los nuevos análisis sofisticados de estos fósiles, que rastrean los cambios estructurales y mapean cómo los especímenes se relacionan entre sí, respaldan la idea de que las características de las aves evolucionaron durante largos períodos de tiempo. En una investigación publicada en Biología actual El otoño pasado, Stephen Brusatte, paleontólogo de la Universidad de Edimburgo en Escocia, y sus colaboradores examinaron fósiles de celurosaurios, el subgrupo de terópodos que producen archaeopteryx y aves modernas. Hicieron un seguimiento de los cambios en una serie de propiedades esqueléticas a lo largo del tiempo y encontraron que no había un gran salto que distinguiera a las aves de otros celurosaurios.

& ldquoUn pájaro no acaba de evolucionar de un Tirano saurio Rex de la noche a la mañana, sino que las características clásicas de las aves evolucionaron una a una, primero la locomoción bípeda, luego las plumas, luego una espoleta, luego plumas más complejas que parecen plumas de pluma, luego alas, ”dijo Brusatte. & ldquoEl resultado final es una transición relativamente fluida entre los dinosaurios y las aves, tanto que puedes simplemente trazar una línea fácil entre estos dos grupos. & rdquo

Sin embargo, una vez que esas características aviarias estuvieron en su lugar, las aves despegaron. El estudio de Brusatte & rsquos sobre celurosaurios encontró que una vez que emergieron el archaeopteryx y otras aves antiguas, comenzaron a evolucionar mucho más rápidamente que otros dinosaurios. La esperanzadora teoría del monstruo lo tenía casi exactamente al revés: un estallido de evolución no produjo aves. Más bien, las aves produjeron un estallido de evolución. "Parece que los pájaros se habían encontrado con un nuevo plan corporal muy exitoso y un nuevo tipo de ecología, que volaban a un tamaño pequeño, y esto condujo a una explosión evolutiva", dijo Brusatte.

La importancia de ser pequeño
Aunque la mayoría de la gente puede nombrar las plumas o las alas como una característica clave que distingue a las aves de los dinosaurios, la pequeña estatura del grupo también es extremadamente importante. Una nueva investigación sugiere que los antepasados ​​de las aves se redujeron rápidamente, lo que indica que el tamaño diminuto era un rasgo importante y ventajoso, muy posiblemente un componente esencial en la evolución de las aves.

Al igual que otras características de las aves, la disminución del tamaño corporal probablemente comenzó mucho antes de que las aves evolucionaran. Un estudio publicado en Ciencias el año pasado descubrió que el proceso de miniaturización comenzó mucho antes de lo esperado por los científicos. Algunos celurosaurios comenzaron a encogerse hace 200 millones de años y 50 millones de años antes de que surgiera el archaeopteryx. En ese momento, la mayoría de los demás linajes de dinosaurios estaban creciendo. "La miniaturización es inusual, especialmente entre los dinosaurios", dijo Benton.

Esa contracción se aceleró una vez que a los antepasados ​​de las aves les crecieron las alas y comenzaron a experimentar con el vuelo en planeo. El año pasado, el equipo de Benton & rsquos demostró que este linaje de dinosaurios, conocido como paraves, se estaba reduciendo 160 veces más rápido que el crecimiento de otros linajes de dinosaurios. "Otros dinosaurios eran cada vez más grandes y feos, mientras que esta línea se hacía cada vez más pequeña", dijo Benton. & ldquoCreemos que marcó un evento de intensa selección en ese momento. & rdquo

La rápida miniaturización sugiere que las aves más pequeñas deben haber tenido una gran ventaja sobre las más grandes. "Tal vez esta disminución estuviera abriendo nuevos hábitats, nuevas formas de vida, o incluso tuvo algo que ver con el cambio de fisiología y crecimiento", dijo Brusatte. Benton especula que la ventaja de ser del tamaño de una pinta podría haber surgido cuando los antepasados ​​de las aves se mudaron a los árboles, una fuente útil de alimento y refugio.

Pero cualesquiera que sean las razones, la baja estatura probablemente fue un precursor útil de la huida. Aunque los animales más grandes pueden planear, el verdadero vuelo impulsado por el batir de alas requiere una cierta relación entre el tamaño de las alas y el peso. Las aves necesitaban volverse más pequeñas antes de que pudieran volar por más de un pequeño planeo.

Cara de bebe
En 2008, Arkhat Abzhanov, un biólogo de la Universidad de Harvard, estaba metido hasta el codo en huevos de cocodrilo. Dado que los caimanes descienden de un antepasado común con los dinosaurios, pueden proporcionar una comparación evolutiva útil con las aves. (A pesar de su apariencia, las aves están más relacionadas con los caimanes que las lagartijas). Abzhanov estaba estudiando las vértebras de los caimanes, pero lo que más le sorprendió fue la forma de pájaro de sus cabezas, los embriones de caimanes se parecían bastante a los pollos. Los cráneos fosilizados de dinosaurios bebés muestran el mismo patrón y mdashthese parecen pájaros adultos. Con esas dos observaciones en mente, Abzhanov tuvo una idea. Quizás las aves evolucionaron de los dinosaurios al detener su patrón de desarrollo en una etapa temprana de la vida.

Para probar esa teoría, Abzhanov, junto con Mark Norell, paleontólogo del Museo Americano de Historia Natural de Nueva York, Bhart-Anjan Bhullar, entonces estudiante de doctorado en el laboratorio de Abzhanov & rsquos, y otros colegas, recopilaron datos sobre fósiles de todo el mundo. , incluidas aves antiguas, como archaeopteryx, y huevos fosilizados de dinosaurios en desarrollo que murieron en el nido. Hicieron un seguimiento de cómo cambiaba la forma del cráneo a medida que los dinosaurios se transformaban en pájaros.

Con el tiempo, descubrieron, la cara colapsó y los ojos, el cerebro y el pico crecieron. "Las primeras aves eran casi idénticas al embrión tardío de los velociraptores", dijo Abzhanov. & ldquoLas aves modernas se volvieron aún más parecidas a bebés y cambian aún menos de su forma embrionaria. & rdquo En resumen, las aves se asemejan a pequeños dinosaurios infantiles que pueden reproducirse.

Este proceso, conocido como pedomorfosis, es una ruta evolutiva eficiente. "En lugar de pensar en algo nuevo, toma algo que ya tienes y lo amplía", dijo Nipam Patel, biólogo del desarrollo de la Universidad de California en Berkeley.

"Vemos cada vez más que la evolución opera de manera mucho más elegante de lo que apreciamos anteriormente", dijo Bhullar, quien comenzará su propio laboratorio en la Universidad de Yale en el otoño. & ldquoLos ​​innumerables cambios que ocurren en el cráneo del pájaro pueden deberse a la pedomorfosis, a un conjunto de cambios moleculares en el embrión temprano. & rdquo

¿Por qué la pedomorfosis sería importante para la evolución de las aves? Podría haber ayudado a impulsar la miniaturización o viceversa. Los cambios en el tamaño a menudo están relacionados con cambios en el desarrollo, por lo que la selección de un tamaño pequeño puede haber detenido el desarrollo de la forma adulta. "Una buena forma de acortar una secuencia de desarrollo es dejar de crecer a un tamaño más pequeño", dijo Benton. Un cráneo parecido a un bebé en los adultos también podría ayudar a explicar el aumento del tamaño del cerebro de las aves, ya que los animales bebés generalmente tienen cabezas más grandes en relación con sus cuerpos que los adultos. "Una excelente manera de mejorar el tamaño del cerebro es mantener el tamaño del niño hasta la edad adulta", dijo.

(De hecho, la pedomorfosis podría ser la base de una serie de transiciones importantes en la evolución, tal vez incluso el desarrollo de los mamíferos y los humanos. Nuestros grandes cráneos en relación con los de los chimpancés podrían ser un caso de pedomorfosis).
Lo que es más, la pedomorfosis ayudó a hacer del cráneo una pizarra en blanco en la que la selección podría crear nuevas estructuras. Al borrar el hocico, es posible que haya allanado el camino para otra de las características más importantes de las aves: el pico.

Nacimiento del pico
El problema de estudiar algo que ocurrió en lo profundo del tiempo evolutivo es que es imposible saber exactamente qué sucedió. Los científicos nunca pueden descifrar con precisión cómo evolucionaron las aves a partir de los dinosaurios o qué conjunto de características fue esencial para esa transformación. Pero con la intersección de tres campos: la evolución, la genética y la biología del desarrollo, ahora pueden comenzar a explorar cómo podrían haber surgido características específicas.

Uno de los intereses particulares de Abzhanov & rsquos es el pico, una estructura notable que las aves usan para encontrar comida, limpiarse, hacer nidos y cuidar a sus crías. Él teoriza que el éxito generalizado de las aves se debe no solo a su capacidad para volar, sino también a su asombrosa diversidad de picos. "Las aves modernas desarrollaron un par de dedos en la cara", dijo.

Armados con su conocimiento de la evolución de las aves, Abzhanov, Bhullar y sus colaboradores han podido profundizar en los mecanismos genéticos que ayudaron a formar el pico. En una nueva investigación, publicada el mes pasado en Evolución, los investigadores muestran que solo unos pequeños ajustes genéticos pueden transformar la cara de un pájaro en una que se parezca a un dinosaurio.

En las aves modernas, dos huesos conocidos como huesos premaxilares se fusionan para convertirse en el pico. Esa estructura es bastante distinta a la de los dinosaurios, caimanes, pájaros antiguos y la mayoría de los otros vertebrados, en los que estos dos huesos permanecen separados, dando forma al hocico. Para descubrir cómo podría haber surgido ese cambio, los investigadores mapearon la actividad de dos genes que se expresan en estos huesos en un espectro de animales: caimanes, pollos, ratones, lagartos, tortugas y emús, una especie viva que recuerda a las aves antiguas. .

Descubrieron que los reptiles y los mamíferos tenían dos zonas de actividad, una a cada lado de la cavidad nasal en desarrollo. Las aves, en la mano, tenían un parche único mucho más grande que se extendía por la parte frontal de la cara. Los investigadores razonaron que el patrón de cocodrilo podría servir como un sustituto del de los dinosaurios, dado que tienen hocicos y huesos premaxilares similares. Luego, los investigadores deshicieron un patrón específico de aves de expresión genética en embriones de pollo usando químicos para bloquear los genes en el medio de la cara. (Por razones éticas, no permitieron que las gallinas eclosionaran).

El resultado: los embriones tratados desarrollaron una cara más parecida a la de un dinosaurio. "Básicamente, hicieron crecer un embrión de ave hasta convertirlo en algo que se parecía más a la morfología de los dinosaurios extintos", dijo Timothy Rowe, paleontólogo de la Universidad de Texas, Austin, que había colaborado anteriormente con Abzhanov.

Los hallazgos destacan cómo los simples ajustes moleculares pueden desencadenar cambios estructurales importantes. Los pájaros "utilizan las herramientas existentes de una manera nueva para crear una cara completamente nueva", dijo Abzhanov. & ldquoNo evolucionaron un nuevo gen o vía, simplemente cambiaron el control de un gen existente. & rdquo

Al igual que los estudios de Brusatte y otros, el trabajo de Abzhanov & rsquos desafía la esperanzadora teoría del monstruo, y lo hace a escala genética. La creación del pico no requirió ningún salto evolutivo especial o cambios genéticos a gran escala. Más bien, Abzhanov demostró que las mismas fuerzas que dan forma a la microevolución y las alteraciones menores dentro de las especies también impulsan la macroevolución, la evolución de características completamente nuevas y nuevos grupos de especies.

Específicamente, pequeños cambios en la forma en que se regulan los genes probablemente impulsaron tanto la creación inicial del pico, que evolucionó durante millones de años, como la forma diversa de los picos de las aves, que pueden cambiar en unas pocas generaciones. "Demostramos que los cambios regulatorios simples pueden tener un impacto importante", dijo Abzhanov.

Bhullar y Abzhanov planean profundizar en la cuestión de cómo evolucionaron el pico y el cráneo de pájaro, utilizando el mismo enfoque para manipular diferentes características del desarrollo del cráneo y el cerebro. "Acabamos de raspar la superficie de este trabajo", dijo Bhullar.


El movimiento "Los pájaros no son dinosaurios"

Los pájaros son dinosaurios. Pero algunos científicos argumentan que esto no puede ser así porque sí. porque. bueno, simplemente puede & rsquot. ¿Cuáles son, específicamente, sus argumentos?

Una gran cantidad de evidencia muestra que las aves son dinosaurios, y específicamente un linaje del grupo de terópodos celurosaurianos Maniraptora. El apoyo adicional para el origen celurosaurio de las aves llega de manera regular, ya que prácticamente todos los meses se reportan nuevas especies fósiles del Jurásico y Cretácico que encajan en algún lugar del linaje de aves. Pero & hellip no puedo & rsquot evitar estar interesado en & lsquonon-standard & rsquo o & lsquoalternative & rsquo hipótesis sobre la historia evolutiva, y entre las más interesantes está el movimiento & lsquoLos ​​pájaros no son dinosaurios & rsquo (o BAND). Se convirtió en "uno de los más interesantes" por el hecho de que sus defensores se han visto a sí mismos como cruzados, verdaderos escépticos y mejores científicos que aquellos que apoyan lo que ahora es el modelo principal que ellos y rsquove & ndash creo que, sin saberlo y ndash, se moldearon a sí mismos en un grupo social distinto, incluso yendo así. en cuanto a llevar insignias especiales en las conferencias. En 2012 escribí un largo capítulo sobre la historia evolutiva de las aves (Naish 2012) y pensé que sería negligente excluir una sección sobre el movimiento BAND. Esa sección se reproduce aquí & hellip

Los libros de Alan Feduccia son, con mucho, las fuentes más conocidas para los argumentos de "Los pájaros no son dinosaurios". 'Riddle of the Feathered Dragons' es un título tan terrible (y terriblemente engañoso). Crédito: Yale University Press (izquierda) Yale University Press (derecha)

La hipótesis de los terópodos sobre los orígenes de las aves no es universalmente aceptada. Algunos ornitólogos y paleontólogos argumentan que los terópodos no pueden ser ancestros de las aves porque no se ajustan, en anatomía o estilo de vida, al verdadero ancestro de las aves tal como lo imaginaron estos investigadores. Supuestamente, los terópodos son demasiado grandes y demasiado especializados para que la cursorialidad terrestre dé lugar a las aves, poseen caracteres anatómicos que los excluyen de la ascendencia avialan y aparecen demasiado tarde en el registro mesozoico para ser ancestrales. Arqueoptérix (por ejemplo, Martin 1983 Feduccia 1996, 2002). Estos autores argumentan que una serie de reptiles triásicos peculiares y ndash que incluyen Megalancosaurus, Cosesaurus, y Longisquama y han sido apodados thecodonts avimorph & ndash podrían representar los parientes más cercanos reales de las aves. Ninguno de estos taxones se parece en absoluto a las aves y todos pertenecen claramente a otra parte de la filogenia de los reptiles.

Los científicos de BANDit han señalado a estos animales: extraño Longisquama (a la izquierda) y los megalancosaurios trepadores, como "mejores" antepasados ​​de aves que los dinosaurios terópodos. Son tan diferentes de las aves como puedas imaginar. Crédito: Darren Naish

Las objeciones propuestas por estos trabajadores nunca han sido un problema para la hipótesis del terópodo y son intentos ingenuos de falsificar una hipótesis bien sustentada. Si bien el registro jurásico de pequeños terópodos es pobre, numerosos fósiles (entre los mejores se encuentran los de los maniraptoranos del Jurásico Medio y Tardío). Anchiornis y Xiaotingia) muestran que los deinonicosaurios y otros maniraptoranos estaban presentes antes del Titoniano (es decir, son geológicamente más antiguos que Arqueoptérix). Además, los maniraptoranos no aviarios no eran todos grandes (algunos deinonicosaurios y otros maniraptoranos eran de tamaño similar o más pequeño que) Arqueoptérix), ni las afirmaciones de que eran fundamentalmente distintas de las aves basales resisten el escrutinio.

Los dinosaurios maniraptoranos mesozoicos que poseen todo tipo de combinaciones de caracteres anatómicos parecidos a pájaros y no tan pájaros se publican todo el tiempo. Esta reconstrucción, de Emily Willoughby, representa Serikornis del Jurásico Superior de China. Según sus descriptores, no es un pájaro. Crédito: Emily Willoughby Wikimedia (CC BY-SA 4.0)

Se ha argumentado que la mano de neornitina representa los dígitos II y ndashIV y, por lo tanto, es diferente de la mano de maniraptoran, que generalmente se considera que representa los dígitos I y ndashIII. Parece peculiar argumentar que un solo personaje, o incluso un complejo de personajes relacionados, puede superar una lista de decenas o cientos de otros. La fuerte evidencia de caracteres que anidan aves dentro de celurosaurios debe significar que la fórmula II & ndashIV propuesta para la mano aviana es incorrecta, o que un evento embriológico inusual & ndash, el llamado cambio de marco & ndash, ocurrió en la evolución de los terópodos. Si ocurriera tal cambio de marco, el verdadero dígito I se perdió y el verdadero dígito II se convirtió en el dígito I. Sin embargo, la evidencia de los genes Hox indica que el eje de condensación para el primer dedo embrionario de la mano en las aves recibe una señal Hox normalmente asociada con el dígito I (Vargas y Fallon 2005). Esto muestra que la mano aviar probablemente representa los dígitos I y ndashIII.

Algunos científicos de BANDit han declarado (aparentemente en serio) que aquellos científicos que apoyan el origen de los dinosaurios para las aves "simplemente no conocen las aves". Esto es injusto y no es del todo cierto. De hecho, el estudio moderno de aves fósiles está cada vez más poblado por personas que están de acuerdo o apoyan la idea de que las aves son dinosaurios. Aquí hay una foto de algunos pájaros. Crédito: Darren Naish

En general, el movimiento "los pájaros no son dinosaurios" puede descartarse como ingenuo porque depende de la idea de que deberíamos hacer predicciones sobre el antepasado aviar antes de mirar los fósiles o la filogenia. Las hipótesis evolutivas deben formularse sobre filogenias, no al revés.

Alan Feduccia y sus colegas dirían que algunos de estos animales son grandes aves no voladoras (de hecho, es posible que algunos lo sean), mientras que otros no tienen nada que ver con el linaje de las aves y nada parecido en términos evolutivos. La realidad es que los terópodos muestran exactamente lo que predeciríamos dado que las aves evolucionaron a partir de ellas: algunas son sólo vagamente parecidas a aves, otras son algo parecidas a aves, otras son muy parecidas a aves y otras están tan cerca de las aves que nosotros discutir sobre si son pájaros o no. Crédito: Darren Naish

Debido a que las plumas de álabes son conocidas por los deinonicosaurios y los oviraptorosaurios, Feduccia y sus colegas han argumentado más recientemente que los maniraptores con plumas son miembros secundarios de las Avialae que no pueden volar, renunciando así a décadas de argumentación en las que afirmaron que los deinonicosaurios no tienen una relación cercana con las aves (Feduccia 2002 Martin 2004 Feduccia et al.2007). Esta idea de falta de vuelo secundaria no es del todo objetable, y algunos partidarios de la hipótesis de los terópodos han argumentado de manera similar (Paul 2002), pero no está respaldada por grandes análisis que incorporen un buen muestreo de caracteres y taxones. Además, lo que hace que la hipótesis de Feduccia et al. insostenible es su corolario de que este clado maniraptorano emplumado no tiene una afinidad cercana con el resto de Dinosauria. Es difícil tomar esto en serio, dado que los maniraptoranos no aviarios tienen afinidades obvias con los celurosaurios no maniraptoranos, que a su vez tienen afinidades con los terópodos no celurosaurios, etc.

Lamento no haber sido un fanático de este estudio. Crédito: Darren Naish

Un análisis cladístico que no encontró un fuerte apoyo para las afinidades terópodas de las aves (James y Pourtless 2009) es extremadamente defectuoso. Este estudio excluyó a todos los personajes en los que se ha cuestionado la homología y excluyó a los dinosaurios no heroópodos. Además, las filogenias generadas por James y Pourtless (2009) son politomías no resueltas, por lo que no se puede decir que este estudio no haya podido encontrar apoyo para la hipótesis del terópodo, en particular, en realidad no pudo encontrar apoyo para alguna ¡hipótesis! Si bien algunos detalles de las filogenias del maniraptorano pueden resultar incorrectos, el movimiento "los pájaros no son terópodos" se basa en una argumentación errónea y no tiene en cuenta los datos tan bien como lo hace la hipótesis de los terópodos.

Para artículos anteriores del Tet Zoo relevantes a los temas tratados aquí, consulte & hellip

Feduccia, A. 2002. Los pájaros son dinosaurios: respuesta simple a un problema complejo. Alca 119, 1187-1201.

Feduccia, A., L. D. Martin y S. Tarsitano. 2007. Archaeopteryx 2007: quo vadis? Alca 124, 373-380.

James, F. C. y J. A. Pourtless. 2009. Cladística y los orígenes de las aves: una revisión y dos nuevos análisis. Monografías ornitológicas 66, 1-78.

Martin, L. D. 1983. El origen de las aves y del vuelo de las aves. En R. F. Johnston (ed.), Ornitología actual, 1, 105-129. Nueva York: Plenum Press.

Martin, L. D. 2004. Un origen arcosaurio basal para aves. Acta Zoologica Sinica 50, 978-990.

Vargas, A. O. y J. F. Fallon. 2005. Las aves tienen alas de dinosaurio: la evidencia molecular. Journal of Experimental Zoology (Evolución molecular y del desarrollo) 304B, 86-90.

Las opiniones expresadas son las del autor (es) y no son necesariamente las de Scientific American.


Contenido

Huxley, Arqueoptérix e investigación temprana Editar

La investigación científica sobre el origen de las aves comenzó poco después de la publicación de 1859 de Charles Darwin's En el origen de las especies. [3] En 1860, se descubrió una pluma fosilizada en la piedra caliza Solnhofen del Jurásico tardío de Alemania. Christian Erich Hermann von Meyer describió esta pluma como Archaeopteryx lithographica el próximo año. [4] Richard Owen describió un esqueleto casi completo en 1863, reconociéndolo como un pájaro a pesar de muchas características que recuerdan a los reptiles, incluidas las patas delanteras con garras y una cola larga y huesuda. [5]

El biólogo Thomas Henry Huxley, conocido como "el Bulldog de Darwin" por su tenaz apoyo a la nueva teoría de la evolución por medio de la selección natural, se apoderó casi de inmediato de Arqueoptérix como un fósil de transición entre aves y reptiles. A partir de 1868, y siguiendo las sugerencias anteriores de Karl Gegenbaur, [6] y Edward Drinker Cope, [7] Huxley hizo comparaciones detalladas de Arqueoptérix con varios reptiles prehistóricos y descubrió que era más similar a los dinosaurios como Hypsilophodon y Compsognathus. [8] [9] El descubrimiento a finales de la década de 1870 del icónico "espécimen de Berlín" de Arqueoptérix, completo con un juego de dientes de reptil, proporcionó más evidencia. Al igual que Cope, Huxley propuso una relación evolutiva entre aves y dinosaurios. Aunque Huxley se opuso al muy influyente Owen, sus conclusiones fueron aceptadas por muchos biólogos, incluido el barón Franz Nopcsa, [10] mientras que otros, en particular Harry Seeley, [11] argumentaron que las similitudes se debían a la evolución convergente.

Heilmann y la hipótesis de thecodont Editar

Un punto de inflexión se produjo a principios del siglo XX con los escritos de Gerhard Heilmann de Dinamarca. Artista de profesión, Heilmann tenía un interés académico en las aves y de 1913 a 1916, ampliando el trabajo anterior de Othenio Abel, [12] publicó los resultados de su investigación en varias partes, que tratan de la anatomía, embriología, comportamiento, paleontología, y evolución de las aves. [13] Su trabajo, originalmente escrito en danés como Vor Nuvaerende Viden om Fuglenes Afstamning, fue compilado, traducido al inglés y publicado en 1926 como El origen de las aves.

Como Huxley, Heilmann comparó Arqueoptérix y otras aves a una lista exhaustiva de reptiles prehistóricos, y también llegó a la conclusión de que a los dinosaurios terópodos les gusta Compsognathus fueron los más similares. Sin embargo, Heilmann notó que las aves tenían clavículas (clavículas) fusionadas para formar un hueso llamado furcula ("espoleta"), y aunque las clavículas eran conocidas en reptiles más primitivos, aún no habían sido reconocidas en dinosaurios. Dado que era un firme creyente en la ley de Dollo, que establece que la evolución no es reversible, Heilmann no podía aceptar que las clavículas se perdieran en los dinosaurios y volvieran a evolucionar en las aves. Por lo tanto, se vio obligado a descartar a los dinosaurios como antepasados ​​de las aves y atribuir todas sus similitudes a la evolución convergente. Heilmann afirmó que los antepasados ​​de las aves se encontrarían en cambio entre el grado más primitivo de reptiles "thecodont". [14] El enfoque extremadamente completo de Heilmann aseguró que su libro se convirtiera en un clásico en el campo, y sus conclusiones sobre los orígenes de las aves, como con la mayoría de los otros temas, fueron aceptadas por casi todos los biólogos evolutivos durante las siguientes cuatro décadas. [15]

Las clavículas son huesos relativamente delicados y, por lo tanto, están en peligro de ser destruidos o al menos dañados más allá del reconocimiento. Sin embargo, algunas clavículas de terópodos fósiles habían sido excavadas antes de que Heilmann escribiera su libro, pero estas habían sido identificadas erróneamente. [16] La ausencia de clavículas en los dinosaurios se convirtió en la visión ortodoxa a pesar del descubrimiento de clavículas en el terópodo primitivo. Segisaurus en 1936. [17] El siguiente informe de clavículas en un dinosaurio fue en un artículo ruso en 1983. [18]

Contrariamente a lo que creía Heilmann, los paleontólogos ahora aceptan que las clavículas y, en la mayoría de los casos, las fúrculas son una característica estándar no solo de los terópodos sino también de los dinosaurios saurisquios. Hasta finales de 2007, se han encontrado furculae osificadas (es decir, hechas de hueso en lugar de cartílago) en todos los tipos de terópodos, excepto en los más basales, Eoraptor y Herrerasaurus. [19] El informe original de una furcula en el terópodo primitivo Segisaurus (1936) fue confirmado por un reexamen en 2005. [20] También se han encontrado clavículas unidas en forma de furcula en Massospondylus, un sauropodomorfo del Jurásico temprano. [21]

Ostrom, Deinonychus y el renacimiento de los dinosaurios Editar

La marea comenzó a girar en contra de la hipótesis del 'thecodont' después del descubrimiento en 1964 de un nuevo dinosaurio terópodo en Montana. En 1969, este dinosaurio fue descrito y nombrado Deinonychus por John Ostrom de la Universidad de Yale. [22] Al año siguiente, Ostrom redescribió un espécimen de Pterodactylus en el Museo Holandés Teyler como otro esqueleto de Arqueoptérix. [23] El espécimen consistía principalmente en una sola ala y su descripción hizo que Ostrom fuera consciente de las similitudes entre las muñecas de Arqueoptérix y Deinonychus. [24]

En 1972, el paleontólogo británico Alick Walker planteó la hipótesis de que las aves no surgieron de 'thecodonts' sino de ancestros cocodrilos como Sphenosuchus. [25] El trabajo de Ostrom con terópodos y madrugadores lo llevó a responder con una serie de publicaciones a mediados de la década de 1970 en las que exponía las muchas similitudes entre las aves y los dinosaurios terópodos, resucitando las ideas presentadas por primera vez por Huxley durante más de un siglo. antes de. [26] [27] [28] El reconocimiento de Ostrom de la ascendencia dinosauriana de las aves, junto con otras nuevas ideas sobre el metabolismo de los dinosaurios, [29] los niveles de actividad y el cuidado de los padres, [30] inició lo que se conoce como el renacimiento de los dinosaurios, que comenzó en la década de 1970 y continúa hasta el día de hoy.

Las revelaciones de Ostrom también coincidieron con la creciente adopción de la sistemática filogenética (cladística), que comenzó en la década de 1960 con el trabajo de Willi Hennig. [31] La cladística es un método exacto de ordenar especies basado estrictamente en sus relaciones evolutivas, que se calculan determinando el árbol evolutivo que implica el menor número de cambios en sus características anatómicas. En la década de 1980, la metodología cladística fue aplicada por primera vez a la filogenia de los dinosaurios por Jacques Gauthier y otros, demostrando inequívocamente que las aves eran un grupo derivado de los dinosaurios terópodos. [32] Los primeros análisis sugirieron que los terópodos dromeosáuridos como Deinonychus estaban particularmente relacionados con las aves, un resultado que se ha corroborado muchas veces desde entonces. [33] [34]

Dinosaurios emplumados en China Editar

A principios de la década de 1990, se descubrieron fósiles de aves espectacularmente conservados en varias formaciones geológicas del Cretácico Inferior en la provincia de Liaoning, en el noreste de China. [35] [36] En 1996, los paleontólogos chinos describieron Sinosauropteryx como un nuevo género de aves de la Formación Yixian, [37] pero este animal fue rápidamente reconocido como un dinosaurio terópodo más basal estrechamente relacionado con Compsognathus. Sorprendentemente, su cuerpo estaba cubierto por largas estructuras filamentosas. Estos fueron denominados "protoplumas" y se consideraron homólogos con las plumas más avanzadas de las aves, [38] aunque algunos científicos no están de acuerdo con esta evaluación. [39] Científicos chinos y norteamericanos describieron Caudipteryx y Protarchaeopteryx poco después. Según las características esqueléticas, estos animales eran dinosaurios no aviares, pero sus restos tenían plumas completamente formadas que se parecían mucho a las de las aves. [40] "Archaeoraptor", descrito sin revisión por pares en una edición de 1999 de National Geographic, [41] resultó ser una falsificación de contrabando, [42] pero restos legítimos continúan saliendo del Yixian, tanto legal como ilegalmente. Se han encontrado plumas o "protoplumas" en una amplia variedad de terópodos en el Yixian, [43] [44] y los descubrimientos de dinosaurios no aviares extremadamente parecidos a pájaros, [45] así como dinosaurios primitivos no aviarios. aves, [46] han cerrado casi por completo la brecha morfológica entre los terópodos no aviares y las aves.

Homología de dígitos Editar

Existe un debate entre embriólogos y paleontólogos sobre si las manos de los dinosaurios terópodos y las aves son esencialmente diferentes, según el recuento de falanges, un recuento del número de falanges (huesos de los dedos) en la mano. Esta es un área de investigación importante y muy debatida porque sus resultados pueden desafiar el consenso de que las aves son (descendientes de) dinosaurios.

Los embriólogos y algunos paleontólogos que se oponen al vínculo pájaro-dinosaurio han numerado durante mucho tiempo los dígitos de las aves II-III-IV sobre la base de múltiples estudios del desarrollo en el huevo. [47] Esto se basa en el hecho de que en la mayoría de los amniotas, el primer dígito que se forma en una mano de 5 dedos es el IV, que desarrolla un eje primario. Por lo tanto, los embriólogos han identificado el eje primario en las aves como el dígito IV y los dígitos supervivientes como II-III-IV. Los fósiles de manos de terópodos avanzados (Tetanurae) parecen tener los dígitos I-II-III (algunos géneros dentro de Avetheropoda también tienen un dígito IV reducido [48]). Si esto es cierto, entonces el desarrollo II-III-IV de los dígitos en las aves es una indicación contra la ascendencia de los terópodos (dinosaurios). Sin embargo, sin una base ontogénica (de desarrollo) para establecer definitivamente qué dígitos son cuáles en una mano de terópodo (porque no se pueden observar terópodos no aviares creciendo y desarrollándose en la actualidad), el etiquetado de la mano de terópodo no es absolutamente concluyente.

Los paleontólogos han identificado tradicionalmente los dedos de las aves como I-II-III. Argumentan que los dígitos de las aves se numeran I-II-III, al igual que los de los dinosaurios terópodos, por la fórmula de la falange conservada. El recuento de falanges para los arcosaurios es 2-3-4-5-3. Muchos linajes de arcosaurios tienen un número reducido de dígitos, pero tienen la misma fórmula de falanges en los dígitos que quedan. En otras palabras, los paleontólogos afirman que los arcosaurios de diferentes linajes tienden a perder los mismos dígitos cuando se produce la pérdida de dígitos, desde el exterior hacia el interior. Los tres dígitos de los dromeosaurios y Arqueoptérix tienen la misma fórmula falangeal de I-II-III que los dígitos I-II-III de los arcosaurios basales. Por tanto, los dígitos perdidos serían V y IV. Si esto es cierto, las aves modernas también poseerían los dígitos I-II-III. [47] Además, una publicación de 1999 propuso un cambio de marco en los dígitos de la línea de terópodos que conduce a las aves (convirtiendo así el dígito I en el dígito II, II al III, y así sucesivamente). [49] [50] Sin embargo, tales cambios de marco son raros en amniotes y, para ser coherentes con el origen terópodo de las aves, deberían haber tenido lugar únicamente en las extremidades anteriores del linaje pájaro-terópodo y no en las traseras (una condición desconocida en cualquier animal). [51] Esto se llama Reducción de dígitos laterales (LDR) versus Reducción de dígitos bilateral (BDR) (ver también Limusaurus). [52]

Una pequeña minoría, conocida por el acrónimo BANDA (Las aves no son dinosaurios) [53], incluidos los ornitólogos Alan Feduccia y Larry Martin, continúa afirmando que las aves están más estrechamente relacionadas con reptiles anteriores, como Longisquama o Euparkeria, que a los dinosaurios. [54] [55] Los estudios embriológicos de la biología del desarrollo de las aves han planteado preguntas sobre la homología de los dígitos en las extremidades anteriores de las aves y los dinosaurios. [56] Sin embargo, debido a la evidencia contundente proporcionada por la anatomía comparativa y la filogenética, así como los dramáticos fósiles de dinosaurios emplumados de China, la idea de que las aves son dinosaurios derivados, primero defendidos por Huxley y luego por Nopcsa y Ostrom, disfruta casi apoyo unánime entre los paleontólogos actuales. [15]

Hipótesis del músculo termogénico Editar

Una publicación de 2011 sugirió que la selección para la expansión del músculo esquelético, en lugar de la evolución del vuelo, fue la fuerza impulsora para la aparición de este clado. [57] [58] Los músculos aumentaron de tamaño en saurios prospectivamente endotérmicos, según esta hipótesis, como respuesta a la pérdida de la proteína de desacoplamiento mitocondrial de los vertebrados, UCP1, [59] que es termogénica. En los mamíferos, la UCP1 funciona dentro del tejido adiposo marrón para proteger a los recién nacidos contra la hipotermia. En las aves modernas, el músculo esquelético cumple una función similar y se presume que lo hizo en sus antepasados. Desde este punto de vista, la bipedestación y otras alteraciones esqueléticas de las aves fueron efectos secundarios de la hiperplasia muscular, con más modificaciones evolutivas de las extremidades anteriores, incluidas las adaptaciones para volar o nadar, y la vestigialidad, como consecuencias secundarias de la bipedestación.

Arqueoptérix históricamente ha sido considerado el primer pájaro, o Urvogel. Aunque los descubrimientos fósiles más recientes llenaron la brecha entre los terópodos y Arqueoptérix, así como la brecha entre Arqueoptérix y las aves modernas, los taxonomistas filogenéticos, de acuerdo con la tradición, casi siempre usan Arqueoptérix como especificador para ayudar a definir Aves. [60] [61] Aves rara vez se ha definido como un grupo de coronas que consta solo de aves modernas. [32] Casi todos los paleontólogos consideran a las aves como dinosaurios terópodos celurosaurianos. [15] Dentro de Coelurosauria, múltiples análisis cladísticos han encontrado apoyo para un clado llamado Maniraptora, que consiste en terizinosauroides, oviraptorosaurios, troodóntidos, dromeosáuridos y aves. [33] [34] [62] De estos, los dromeosáuridos y los troodóntidos suelen estar unidos en el clado Deinonychosauria, que es un grupo hermano de las aves (formando juntos el clado nodal Eumaniraptora) dentro del clado madre Paraves. [33] [63]

Otros estudios han propuesto filogenias alternativas, en las que ciertos grupos de dinosaurios generalmente considerados no aviares pueden haber evolucionado a partir de antepasados ​​aviares. Por ejemplo, un análisis de 2002 encontró que los oviraptorosaurios eran aves basales. [64] Alvarezsaurids, conocidos en Asia y América, se han clasificado de diversas maneras como maniraptorans basales, [33] [34] [65] [66] paravianos, [62] el taxón hermano de los ornitomimosaurios, [67] así como especializados anticipado. [68] [69] El género Rahonavis, originalmente descrito como un pájaro temprano, [70] ha sido identificado como un dromeosáurido no aviar en varios estudios. [63] [71] También se ha sugerido que los propios dromeosáuridos y troodóntidos se encuentran dentro de Aves en lugar de fuera de él. [72] [73]

Las aves y los dinosaurios terópodos comparten muchas características anatómicas [74].

Plumas Editar

Arqueoptérix, el primer buen ejemplo de un "dinosaurio emplumado", fue descubierto en 1861. El primer espécimen se encontró en la piedra caliza de Solnhofen en el sur de Alemania, que es un lagerstätte, una rara y notable formación geológica conocida por sus fósiles magníficamente detallados. Arqueoptérix es un fósil de transición, con características claramente intermedias entre las de los dinosaurios terópodos no aviares y las aves. Descubierto solo dos años después del seminal de Darwin Origen de las especies, su descubrimiento estimuló el debate naciente entre los defensores de la biología evolutiva y el creacionismo. Este pájaro temprano es tan parecido a un dinosaurio que, sin una clara impresión de plumas en la roca circundante, al menos un espécimen fue confundido con Compsognathus. [75]

Desde la década de 1990, se han encontrado varios dinosaurios emplumados adicionales, lo que proporciona una evidencia aún más sólida de la estrecha relación entre los dinosaurios y las aves modernas. El primero de estos se describió inicialmente como simple filamentoso protoplumas, que fueron reportados en linajes de dinosaurios tan primitivos como compsognátidos y tiranosáuridos. [76] Sin embargo, poco después también se encontraron plumas indistinguibles de las de las aves modernas en dinosaurios no aviarios. [40]

Una pequeña minoría de investigadores ha afirmado que las simples estructuras filamentosas de "protoplumas" son simplemente el resultado de la descomposición de la fibra de colágeno debajo de la piel de los dinosaurios o en las aletas a lo largo de la espalda, y que las especies con plumas incuestionables, como los oviraptorosaurios y los dromeosaurios son no dinosaurios, sino verdaderas aves ajenas a los dinosaurios. [77] Sin embargo, la mayoría de los estudios han concluido que los dinosaurios emplumados son de hecho dinosaurios, y que los filamentos más simples de los terópodos incuestionables representan plumas simples. Algunos investigadores han demostrado la presencia de melanina que lleva color en las estructuras, lo que se esperaría en las plumas pero no en las fibras de colágeno. [78] Otros han demostrado, utilizando estudios de descomposición de aves modernas, que incluso las plumas avanzadas parecen filamentosas cuando se someten a las fuerzas de aplastamiento experimentadas durante la fosilización, y que las supuestas "protoplumas" pueden haber sido más complejas de lo que se pensaba anteriormente. [79] Examen detallado de las "protoplumas" de Sinosauropteryx prima mostró que las plumas individuales consistían en una pluma central (raquis) con diluyente púas ramificándose de él, similar pero más primitivo en estructura que las plumas de pájaro modernas. [80]

Esqueleto Editar

Debido a que las plumas a menudo se asocian con las aves, los dinosaurios con plumas a menudo se promocionan como el eslabón perdido entre las aves y los dinosaurios. Sin embargo, las múltiples características esqueléticas también compartidas por los dos grupos representan el vínculo más importante para los paleontólogos. Además, está cada vez más claro que la relación entre aves y dinosaurios, y la evolución del vuelo, son temas más complejos de lo que se pensaba anteriormente. Por ejemplo, si bien alguna vez se creyó que las aves evolucionaron de los dinosaurios en una progresión lineal, algunos científicos, sobre todo Gregory S. Paul, concluyen que los dinosaurios como los dromeosaurios pueden haber evolucionado de las aves, perdiendo el poder de volar y manteniendo sus plumas. de una manera similar al avestruz moderno y otras ratites.

Las comparaciones de esqueletos de aves y dinosaurios, así como el análisis cladístico, refuerzan el caso del vínculo, particularmente para una rama de terópodos llamados maniraptores. Las similitudes esqueléticas incluyen el cuello, pubis, muñeca (carpo semilunar), brazo y cintura pectoral, omóplato, clavícula y esternón.

Un estudio que comparó cráneos de arcosaurios embrionarios, juveniles y adultos concluyó que los cráneos de aves se derivan de los de dinosaurios terópodos por progénesis, un tipo de heterocronía pedomórfica, que resultó en la retención de las características juveniles de sus antepasados. [81]

Pulmones Editar

Los grandes dinosaurios carnívoros tenían un complejo sistema de sacos de aire similar a los que se encuentran en las aves modernas, según una investigación dirigida por Patrick M. O'Connor de la Universidad de Ohio. En los dinosaurios terópodos (carnívoros que caminaban sobre dos patas y tenían patas de pájaro), los sacos de aire de tejido blando flexibles probablemente bombeaban aire a través de los pulmones rígidos, como es el caso de las aves. "Lo que una vez se consideró formalmente exclusivo de las aves estaba presente de alguna forma en los antepasados ​​de las aves", dijo O'Connor. [82] [83]

Corazón Editar

Tomografía computarizada (TC) realizada en 2000 de la cavidad torácica de una muestra de ornitópodo Thescelosaurus encontró los restos aparentes de un corazón complejo de cuatro cámaras, muy parecido a los que se encuentran en los mamíferos y aves actuales. [84] La idea es controvertida dentro de la comunidad científica, criticada por ser una mala ciencia anatómica [85] o simplemente una ilusión. [86]

Un estudio publicado en 2011 aplicó múltiples líneas de investigación a la cuestión de la identidad del objeto, incluida una exploración por TC más avanzada, histología, difracción de rayos X, espectroscopia de fotoelectrones de rayos X y microscopía electrónica de barrido. A partir de estos métodos, los autores encontraron que: la estructura interna del objeto no incluye cámaras, sino que está formada por tres áreas no conectadas de material de menor densidad, y no es comparable a la estructura del corazón de un avestruz, las "paredes" están compuestas de minerales sedimentarios. no se sabe que se produzcan en sistemas biológicos, como goethita, minerales feldespato, cuarzo y yeso, así como algunos fragmentos de plantas, carbono, nitrógeno y fósforo, elementos químicos importantes para la vida, faltaban en sus muestras y las estructuras celulares cardíacas eran ausente. Hubo un posible parche con estructuras celulares animales. Los autores encontraron que sus datos respaldaban la identificación como una concreción de arena del entorno del entierro, no del corazón, con la posibilidad de que se conservaran áreas aisladas de tejidos. [87]

Sin embargo, la cuestión de cómo este hallazgo refleja la tasa metabólica y la anatomía interna de los dinosaurios es discutible, independientemente de la identidad del objeto. [87] Tanto los cocodrilos modernos como las aves, los parientes vivos más cercanos de los dinosaurios, tienen corazones de cuatro cámaras (aunque modificados en los cocodrilos), por lo que los dinosaurios probablemente también los tenían; la estructura no está necesariamente ligada a la tasa metabólica. [88]

Postura para dormir Editar

Fósiles de los troodontes Mei y Sinornithoides demuestran que los dinosaurios dormían como ciertas aves modernas, con la cabeza metida debajo del brazo. [89] Este comportamiento, que puede haber ayudado a mantener la cabeza caliente, también es característico de las aves modernas.

Biología reproductiva Editar

Al poner huevos, las hembras desarrollan un tipo especial de hueso en sus extremidades. Este hueso medular se forma como una capa rica en calcio dentro del hueso exterior duro y se utiliza como fuente de calcio para producir cáscaras de huevo. La presencia de tejidos óseos derivados del endosteno que recubren las cavidades medulares interiores de porciones de un tirano-saurio Rex La extremidad trasera del espécimen sugirió que Tirano saurio Rex utilizó estrategias reproductivas similares y reveló que el espécimen es hembra. [90] Investigaciones posteriores han encontrado hueso medular en el terópodo. Allosaurus y ornitópodo Tenontosaurio. Porque la línea de dinosaurios que incluye Allosaurus y tiranosaurio divergió de la línea que conducía a Tenontosaurio muy temprano en la evolución de los dinosaurios, esto sugiere que los dinosaurios en general producían tejido medular. [91]

Crianza y cuidado de los jóvenes Editar

Varios Citipati Se han encontrado especímenes descansando sobre los huevos en su nido en una posición que recuerda mucho a la incubación. [92]

Numerosas especies de dinosaurios, por ejemplo Maiasaura, se han encontrado en rebaños que mezclan individuos muy jóvenes y adultos, lo que sugiere ricas interacciones entre ellos.

Se encontró un embrión de dinosaurio sin dientes, lo que sugiere que se requirió cierto cuidado de los padres para alimentar al dinosaurio joven, posiblemente el dinosaurio adulto regurgitó comida en la boca del dinosaurio joven (ver altricial). Este comportamiento se observa en numerosas especies de aves. Los padres regurgitan comida en la boca de la cría.

Piedras de molleja Editar

Tanto los pájaros como los dinosaurios usan piedras de molleja. Los animales tragan estas piedras para ayudar a la digestión y descomponer los alimentos y las fibras duras una vez que ingresan al estómago. Cuando se encuentran en asociación con fósiles, las piedras de molleja se llaman gastrolitos. [93] Las piedras de molleja también se encuentran en algunos peces (salmonetes, sábalo de barro y el gillaroo, un tipo de trucha) y en cocodrilos.

Evidencia molecular Editar

En varias ocasiones se ha reivindicado la extracción de ADN y proteínas de fósiles de dinosaurios mesozoicos, lo que permite una comparación con aves. Se han detectado supuestamente varias proteínas en fósiles de dinosaurios, [94] incluida la hemoglobina. [95]

En la edición de marzo de 2005 de Ciencias, La Dra. Mary Higby Schweitzer y su equipo anunciaron el descubrimiento de material flexible que se asemeja al tejido blando real dentro de una persona de 68 millones de años. tirano-saurio Rex hueso de la pierna del espécimen MOR 1125 de la Formación Hell Creek en Montana. Los siete tipos de colágeno obtenidos de los fragmentos de hueso, en comparación con los datos de colágeno de aves vivas (específicamente, un pollo), sugieren que los terópodos y las aves más viejos están estrechamente relacionados. [96] El tejido blando permitió una comparación molecular de la anatomía celular y la secuenciación de proteínas del tejido de colágeno publicado en 2007, que indicaron que Tirano saurio Rex y las aves están más estrechamente relacionadas entre sí que cualquiera de las dos Caimán. [97] [98] Un segundo estudio molecular apoyó firmemente la relación de las aves con los dinosaurios, aunque no colocó a las aves dentro de Theropoda, como se esperaba. Este estudio utilizó ocho secuencias de colágeno adicionales extraídas de un fémur del "momificado" Brachylophosaurus canadensis espécimen MOR 2598, un hadrosaurio. [99] Sin embargo, estos resultados han sido muy controvertidos. No se ha informado de otros péptidos de edad mesozoica. En 2008, se sugirió que el presunto tejido blando era en realidad un microfilm bacteriano. [100] En respuesta, se argumentó que estos mismos microfilms protegían el tejido blando. [101] Otra objeción fue que los resultados podrían haber sido causados ​​por contaminación. [102] En 2015, en condiciones más controladas de protección contra la contaminación, los péptidos aún se identificaron. [103] En 2017, un estudio encontró que un péptido estaba presente en el hueso del avestruz moderno que era idéntico al encontrado en el tiranosaurio y Brachylophosaurus especímenes, destacando el peligro de contaminación cruzada. [104]

La extracción exitosa de ADN antiguo de fósiles de dinosaurios se ha informado en dos ocasiones distintas, pero tras una inspección y revisión por pares, ninguno de estos informes pudo ser confirmado. [105]

Los debates sobre el origen del vuelo de las aves son casi tan antiguos como la idea de que las aves evolucionaron a partir de los dinosaurios, que surgió poco después del descubrimiento de Arqueoptérix en 1862.Dos teorías han dominado la mayor parte de la discusión desde entonces: la teoría cursorial ("desde el suelo hacia arriba") propone que las aves evolucionaron a partir de depredadores pequeños y rápidos que corrían por el suelo; la teoría arbórea ("de los árboles hacia abajo") propone que El vuelo evolucionó a partir del deslizamiento sin motor de animales arbóreos (trepadores de árboles). Una teoría más reciente, "carrera inclinada asistida por alas" (WAIR), es una variante de la teoría cursorial y propone que las alas desarrollaron sus funciones aerodinámicas como resultado de la necesidad de correr rápidamente por pendientes muy empinadas como árboles, lo que ayudar a los pequeños dinosaurios emplumados a escapar de los depredadores.

En marzo de 2018, los científicos informaron que Arqueoptérix era probablemente capaz de volar, pero de una manera sustancialmente diferente a la de las aves modernas. [106] [107]

Teoría del cursor ("desde cero") Editar

La teoría cursorial del origen del vuelo fue propuesta por primera vez por Samuel Wendell Williston y desarrollada por el barón Nopcsa. Esta hipótesis propone que algunos animales que corren rápido con colas largas usan sus brazos para mantener el equilibrio mientras corren. Las versiones modernas de esta teoría difieren en muchos detalles de la versión Williston-Nopcsa, principalmente como resultado de descubrimientos desde la época de Nopcsa.

Nopcsa teorizó que aumentar el área de superficie de los brazos extendidos podría haber ayudado a los pequeños depredadores de cursor a mantener el equilibrio, y que las escamas de los antebrazos se alargaron y evolucionaron a plumas. Las plumas también podrían haber sido utilizadas para atrapar insectos u otras presas. Progresivamente, los animales saltaron distancias más largas, ayudados por sus alas en evolución. Nopcsa también propuso tres etapas en la evolución del vuelo. Primero, los animales desarrollaron el vuelo pasivo, en el que las estructuras de las alas en desarrollo sirvieron como una especie de paracaídas. En segundo lugar, lograron un vuelo activo batiendo las alas. El usó Arqueoptérix como ejemplo de esta segunda etapa. Finalmente, las aves adquirieron la capacidad de volar. [108]

El pensamiento actual es que las plumas no evolucionaron a partir de escamas, ya que las plumas están hechas de diferentes proteínas. [109] Más en serio, la teoría de Nopcsa asume que las plumas evolucionaron como parte de la evolución del vuelo, y descubrimientos recientes demuestran que la suposición es falsa.

Las plumas son muy comunes en los dinosaurios celurosaurianos (incluido el tiranosaurio Dilong). [110] Las aves modernas están clasificadas como celurosaurios por casi todos los paleontólogos, [111] aunque no por unos pocos ornitólogos. [112] [113] [114] La versión moderna de la hipótesis "desde cero" sostiene que los antepasados ​​de las aves eran pequeños, plumado, dinosaurios depredadores terrestres (más bien como correcaminos en su estilo de caza [115]) que usaban sus extremidades anteriores para mantener el equilibrio mientras perseguían a sus presas, y que las extremidades anteriores y las plumas evolucionaron posteriormente de manera que proporcionaban deslizamiento y luego vuelo motorizado. Las funciones originales más ampliamente sugeridas de las plumas incluyen el aislamiento térmico y las exhibiciones competitivas, como en las aves modernas. [116] [117]

Toda la Arqueoptérix Los fósiles provienen de sedimentos marinos, y se ha sugerido que las alas pueden haber ayudado a las aves a correr sobre el agua a la manera de la Jesucristo lagarto (basilisco común). [118]

Las refutaciones más recientes de la hipótesis "desde cero" intentan refutar la suposición de la versión moderna de que las aves son dinosaurios celurosaurianos modificados. Los ataques más fuertes se basan en análisis embriológicos que concluyen que las alas de las aves se forman a partir de los dígitos 2, 3 y 4 (correspondientes a los dedos índice, medio y anular en los seres humanos. El primero de los tres dígitos de un ave forma el álula, que utilizan para evitar atascarse en vuelos a baja velocidad, por ejemplo, al aterrizar). Las manos de los celurosaurios, sin embargo, están formadas por los dígitos 1, 2 y 3 (pulgar y dos primeros dedos en humanos). [119] Sin embargo, estos análisis embriológicos fueron cuestionados inmediatamente sobre la base embriológica de que la "mano" a menudo se desarrolla de manera diferente en clados que han perdido algunos dedos en el curso de su evolución, y que las "manos" de las aves se desarrollan a partir del dígito 1, 2 y 3. [120] [121] [122] Este debate es complejo y aún no se ha resuelto; consulte "Homología de dígitos".

Carrera inclinada asistida por alas Editar

La hipótesis de carrera inclinada asistida por alas (WAIR) fue impulsada por la observación de polluelos chukar jóvenes, y propone que las alas desarrollaron sus funciones aerodinámicas como resultado de la necesidad de correr rápidamente por pendientes muy empinadas como troncos de árboles, por ejemplo para escapar de depredadores. [123] Esto lo convierte en un tipo especializado de teoría cursorial ("desde cero"). Tenga en cuenta que en este escenario las aves necesitan carga aerodinámica para dar a sus pies un mayor agarre. [124] [125] Pero los madrugadores, incluidos Arqueoptérix, carecía del mecanismo del hombro por el cual las alas de las aves modernas producen golpes ascendentes rápidos y poderosos. Dado que la carga aerodinámica de la que depende WAIR se genera mediante golpes ascendentes, parece que los madrugadores eran incapaces de realizar WAIR. [126] Debido a que WAIR es un rasgo de comportamiento sin especializaciones osteológicas, la ubicación filogenética del golpe de vuelo antes de la divergencia de los Neornithes, el grupo que contiene todas las aves existentes, hace que sea imposible determinar si WAIR es ancestral del golpe de vuelo aviar o derivado de ella. [127]

Teoría arbórea ("de los árboles hacia abajo") Editar

La mayoría de las versiones de la hipótesis arbórea afirman que los antepasados ​​de las aves eran dinosaurios muy pequeños que vivían en los árboles, brotando de una rama a otra. Este pequeño dinosaurio ya tenía plumas, que fueron cooptadas por la evolución para producir formas más largas y rígidas que fueron útiles en aerodinámica, y eventualmente produjeron alas. Entonces, las alas habrían evolucionado y se habrían vuelto cada vez más refinadas como dispositivos para dar al saltador más control, lanzarse en paracaídas, planear y volar de manera escalonada. La hipótesis arbórea también señala que, para los animales arbóreos, la aerodinámica es mucho más eficiente desde el punto de vista energético, ya que estos animales simplemente caen para alcanzar velocidades mínimas de planeo. [128] [129]

Se ha interpretado que varios dinosaurios pequeños del Jurásico o Cretácico Inferior, todos con plumas, posiblemente tengan adaptaciones arbóreas y / o aerodinámicas. Éstos incluyen Scansoriopteryx, Epidexipteryx, Microraptor, Pedopenna, y Anchiornis. Anchiornis es particularmente importante para este tema, ya que vivió a principios del Jurásico tardío, mucho antes Arqueoptérix. [130]

Análisis de las proporciones de los huesos de los dedos de las aves más primitivas Arqueoptérix y Confuciusornis, en comparación con las de las especies vivas, sugieren que las primeras especies pueden haber vivido tanto en el suelo como en los árboles. [131]

Un estudio sugirió que las primeras aves y sus antepasados ​​inmediatos no trepaban a los árboles. Este estudio determinó que la cantidad de curvatura de las garras de los primeros pájaros era más parecida a la que se observa en las aves modernas que se alimentan del suelo que en las que se posan. [132]

Importancia disminuida de Arqueoptérix Editar

Arqueoptérix fue el primer y durante mucho tiempo el único animal mesozoico emplumado conocido. Como resultado, la discusión sobre la evolución de las aves y el vuelo de las aves se centró en Arqueoptérix al menos hasta mediados de la década de 1990.

Ha habido un debate sobre si Arqueoptérix realmente podría volar. Parece que Arqueoptérix tenía las estructuras cerebrales y los sensores de equilibrio del oído interno que utilizan las aves para controlar su vuelo. [133] Arqueoptérix también tenía una disposición de plumas de alas como la de las aves modernas y plumas de vuelo asimétricas de manera similar en sus alas y cola. Pero Arqueoptérix carecía del mecanismo del hombro por el cual las alas de las aves modernas producen movimientos ascendentes rápidos y potentes (ver el diagrama de arriba de la polea supracoracoideus), esto puede significar que ella y otras aves tempranas eran incapaces de batir el vuelo y solo podían planear. [126]

Pero el descubrimiento desde principios de la década de 1990 de muchos dinosaurios emplumados significa que Arqueoptérix ya no es la figura clave en la evolución del vuelo de las aves. Otros pequeños celurosaurios emplumados del Cretácico y Jurásico tardío muestran posibles precursores del vuelo aviar. Éstos incluyen Rahonavis, un corredor de tierra con un Velociraptor-como una hoz en relieve en el segundo dedo del pie, que algunos paleontólogos suponen que se ha adaptado mejor para volar que Arqueoptérix, [134] Scansoriopteryx, un dinosaurio arbóreo que puede apoyar la teoría "de los árboles hacia abajo", [135] y Microraptor, un dinosaurio arbóreo posiblemente capaz de volar con motor pero, de ser así, más parecido a un biplano, ya que tenía plumas bien desarrolladas en sus patas. [136] Ya en 1915, algunos científicos argumentaron que la evolución del vuelo de las aves puede haber pasado por un vuelo de cuatro alas (o tetrapteryx) escenario. [137] [138] Hartman et al. (2019) encontraron que, debido a la distribución filogenética de los paravianos basales, el vuelo probablemente evolucionó cinco veces entre los paravianos en lugar de solo una vez. Yi, Arqueoptérix, Rahonavis y Microraptor por tanto, se consideraron ejemplos de evolución convergente en lugar de precursores del vuelo de las aves. [139]

Incapacidad secundaria en los dinosaurios Editar

Una hipótesis, acreditada a Gregory Paul y propuesta en sus libros Dinosaurios depredadores del mundo (1988) y Dinosaurios del aire (2002), sugiere que algunos grupos de dinosaurios carnívoros no voladores, especialmente deinonicosaurios, pero quizás otros como oviraptorosaurios, terizinosaurios, alvarezsauridos y ornitomimosaurios, en realidad descienden de las aves. Paul también propuso que el ave antepasado de estos grupos era más avanzado en sus adaptaciones de vuelo que Arqueoptérix. La hipótesis significaría que Arqueoptérix está menos relacionado con las aves existentes que estos dinosaurios. [140]

La hipótesis de Paul recibió apoyo adicional cuando Mayr et al. (2005) analizaron un nuevo, décimo espécimen de Arqueoptérix, y concluyó que Arqueoptérix era el clado hermano de la Deinonychosauria, pero que el pájaro más avanzado Confuciusornis estaba dentro de los Dromaeosauridae. Este resultado apoya la hipótesis de Paul, que sugiere que Deinonychosauria y Troodontidae son parte de Aves, el linaje de aves propiamente dicho, y secundariamente no voladores. [141] Este documento, sin embargo, excluyó a todas las demás aves y, por lo tanto, no muestreó sus distribuciones de caracteres. El artículo fue criticado por Corfe y Butler (2006), quienes encontraron que los autores no podían apoyar estadísticamente sus conclusiones. Mayr et al. Estuvo de acuerdo en que el soporte estadístico fue débil, pero agregó que también lo es para los escenarios alternativos. [142]

Los análisis cladísticos actuales no apoyan la hipótesis de Paul sobre la posición de Arqueoptérix. En cambio, indican que Arqueoptérix está más cerca de las aves, dentro del clado Avialae, que a los deinonicosaurios u oviraptorosaurios. Sin embargo, algunos fósiles apoyan la versión de esta teoría que sostiene que algunos dinosaurios carnívoros no voladores pueden haber tenido antepasados ​​voladores. En particular, Microraptor, Pedopenna, y Anchiornis todos tienen pies alados, comparten muchas características y se encuentran cerca de la base del clado Paraves. Esto sugiere que el paraviano ancestral era un planeador de cuatro alas, y que los Deinonychosaurs más grandes perdieron secundariamente la capacidad de planear, mientras que el linaje de aves aumentó en capacidad aerodinámica a medida que avanzaba. [2] Deinonychus también puede mostrar volancia parcial, siendo los jóvenes capaces de volar o planear y los adultos no voladores. [143] En 2018, un estudio concluyó que el último ancestro común de Pennaraptora tenía superficies articulares en los dedos, y entre el metatarso y la muñeca, que estaban optimizadas para estabilizar la mano en vuelo. Esto fue visto como una indicación de falta de vuelo secundaria en miembros basales pesados ​​de ese grupo. [144]

En Euornithes, el primer ejemplo inequívoco de falta de vuelo secundaria es Patagopteryx. [145]


¿Las aves descendieron de una sola o múltiples especies de dinosaurios? - biología

El descubrimiento de que las aves evolucionaron a partir de pequeños dinosaurios carnívoros del Jurásico tardío fue posible gracias a fósiles recientemente descubiertos en China, América del Sur y otros países, así como al observar muestras antiguas de museos desde nuevas perspectivas y con nuevos métodos. La caza de los antepasados ​​de las aves vivas comenzó con un espécimen de Arqueoptérix, el primer pájaro conocido, descubierto a principios de la década de 1860. Como los pájaros, tenía plumas a lo largo de los brazos y la cola, pero a diferencia de los pájaros vivos, también tenía dientes y una cola larga y huesuda. Además, muchos de los huesos en ArqueoptérixLas manos, la cintura escapular, la pelvis y los pies eran distintos, no fusionados y reducidos como en las aves vivas. Basado en estas características, Arqueoptérix fue reconocido como un intermediario entre aves y reptiles, pero ¿qué reptiles?

A medida que las aves evolucionaron a partir de estos dinosaurios terópodos, muchas de sus características se modificaron. Sin embargo, es importante recordar que los animales no estaban "intentando" ser pájaros en ningún sentido. De hecho, cuanto más de cerca miramos, más obvio es que el conjunto de características que caracterizan a las aves evolucionó a través de una compleja serie de pasos y cumplió diferentes funciones a lo largo del camino.

En terópodos aún más estrechamente relacionados con aves, como los oviraptorosaurios, encontramos varios tipos nuevos de plumas. Uno es ramificado y velloso, como se muestra a continuación. Otros han desarrollado un tallo central, con ramas desestructuradas que salen de él y de su base. Otros (como los dromeosáuridos y Arqueoptérix) tienen una estructura similar a una paleta en la que las púas están bien organizadas y unidas por púas. Es idéntica a la estructura de las plumas de las aves vivas.


A la derecha, las plumas de vuelo asimétricas están presentes en un fósil de un dromeosáurido que puede haber tenido la capacidad de deslizarse.

Otra línea de evidencia proviene de cambios en los dígitos de los dinosaurios que conducen a las aves. Los primeros dinosaurios terópodos tenían manos con pequeños dígitos quinto y cuarto y un segundo dígito largo. Como muestra el evograma, en el linaje de terópodos que eventualmente conduciría a las aves, el quinto dígito (por ejemplo, como se ve en Coelophysoids) y luego el cuarto (por ejemplo, como se ve en Allosaurids) se perdieron por completo. Los huesos de la muñeca que se encuentran debajo del primer y segundo dedo se consolidaron y adoptaron una forma semicircular que permitió que la mano girara lateralmente contra el antebrazo. Esto eventualmente permitió que las articulaciones de las alas de las aves se movieran de una manera que creara empuje para el vuelo.

Pájaros después Arqueoptérix continuó evolucionando en algunas de las mismas direcciones que sus antepasados ​​terópodos. Muchos de sus huesos se redujeron y fusionaron, lo que puede haber ayudado a aumentar la eficiencia del vuelo. De manera similar, las paredes de los huesos se volvieron aún más delgadas y las plumas se hicieron más largas y sus aspas asimétricas, probablemente también mejorando el vuelo. La cola huesuda se redujo a un muñón, y un chorro de plumas en la cola finalmente asumió la función de mejorar la estabilidad y la maniobrabilidad. La espoleta, que estaba presente en los dinosaurios que no eran aves, se volvió más fuerte y más elaborada, y los huesos de la cintura escapular evolucionaron para conectarse con el esternón, anclando el aparato de vuelo de la extremidad anterior. El esternón mismo se hizo más grande y desarrolló una quilla central a lo largo de la línea media del pecho que sirvió para anclar los músculos de vuelo. Los brazos evolucionaron para ser más largos que las piernas, ya que la forma principal de locomoción pasó de correr a volar, y los dientes se perdieron repetidamente en varios linajes de los primeros pájaros. El antepasado de todas las aves vivientes vivió en algún momento del Cretácico Superior, y en los 65 millones de años transcurridos desde la extinción del resto de los dinosaurios, este linaje ancestral se diversificó en los principales grupos de aves que viven en la actualidad.


Origen y evolución de las aves

Considere por un minuto la diversidad de aves. ¡Hay casi 10,000 especies! ¿Es posible rastrear a estas aves hasta un antepasado común? Si es así, ¿quién es?

Una de las principales críticas de Darwin & # 8217s Origen de las especies era
la aparente falta de evidencia que muestre la evolución de las aves. Luego,
por suerte, sólo dos años después de haber publicado su libro por primera vez,
Arqueoptérix apareció en un sitio en Alemania.

Hoy se conservan 8 fósiles de Arqueoptérix en varios
museos del mundo. ¡Qué descubrimiento tan asombroso para la ciencia porque conmovió
científicos para tratar de averiguar cómo se relacionan las aves con otras criaturas.

Arqueoptérix
fue increíble por varias razones. Primero, superficialmente se asemejaba a un
pájaro y reptil. De hecho, excepto por el plumas, los
pies de pájaro
, y el hecho de que tenía un espoleta
(furcula) en realidad no parecía un pájaro. los mandíbulas
tenía dientes
en ellos, de los cuales ningún pájaro tiene hoy dientes. También
tenía el hueso del tobillo fusionado con la espinilla. Claramente esto
pájaro tenía rasgos de dinosaurios Y pájaros. Entonces, ¿dónde evolucionaron las aves?

Finalmente surgieron tres hipótesis sobre el origen de las aves:

  1. Hipótesis del dinosaurio terápodo: La primera fue una hipótesis
    que proceden de los dinosaurios terápodos. Los terápodos comen carne
    dinosaurios como Allosaurus.
  2. Cocodrilos & # 8211 la segunda hipótesis era que
    provenían de los cocodrilos porque tenían un conducto endolinfático. Sin embargo, como
    Se realizaron más investigaciones, descubrieron que había una tremenda
    cantidad de variación en este conducto incluso entre los lagartos y otros reptiles.
    Hoy en día poca gente presta mucha atención a esta hipótesis.
  3. Ni cocodrilos ni dinosaurios: Ni en el dinosaurio
    línea o la línea de cocodrilo. Razonamiento porque varios dinosaurios fueron
    ya muy especializado.

Hoy podemos demostrar que las aves están relacionadas de muchas formas con los dinosaurios. Por
utilizando caracteres clave podemos utilizar la cladística para comprender mejor las relaciones.
Por ejemplo, podemos ver las características que comparten con los animales.
como reptiles y dinosaurios antiguos con el fin de averiguar dónde se encuentran
puede haber evolucionado. Por lo tanto, pueden vincularse generalmente a Ornithodira
y más específicamente a Manirapterans.

Si miras un cladograma
de diápsidos que incluye serpientes, lagartos, cocodrilos (arcosaurios),
y dinosaurios y pájaros, puedes tener una mejor idea de dónde están los pájaros
encajar.

Mirando en particular al Ornithodira, Dinosaurios, Saurischian
dinosaurios, Therapods, Tetanurae, Coelesaurs, Manirapterans
. (lista
heredero)

Resumen del conjunto de caracteres derivados que los vinculan
a los dinosaurios:

Una vez que comenzó la idea de que las aves provenían de los dinosaurios, hubo un
para encontrar evidencia fósil que pudiera vincular a las aves con sus raíces de dinosaurio.
Varias aves dinosaurio diferentes surgieron en el siglo pasado. Uno fue Caudipteryx

En China un fósil
Se encontró que era parecido a un dinosaurio pero tenía plumas. Parece que las alas
habría sido demasiado pequeño para permitirle volar, pero, el hecho de que había
¡Las alas fueron una gran noticia! Por tanto, la idea era que la evolución inicial
de plumas puede no haber sido para vuelo propulsado. De hecho, si miras
en las plumas de la cola, parece que son simétricas alrededor del
eje. Este hallazgo obligó a reconfigurar la sistemática de la
grupo.

Se encontró otro fósil que, aunque no era un fósil con alas,
era un dinosaurio estrechamente relacionado con las aves que era muy pequeño y parecía
ser arbóreo. Este diminuto fósil mide solo unos 10 cm de largo y si viviera
en los árboles podría haberse deslizado de árbol en árbol.

Durante casi un siglo, los científicos han debatido este tema. Lo común
La creencia era que el vuelo debe haber evolucionado de los árboles hacia abajo. Este es
porque todos los animales modernos semi-nacidos en el aire (planeadores) parecen ser arborícolas.
Sin embargo, otra teoría en competencia es que las alas se usan para atrapar insectos.
y así evolucionó desde cero.

Un conjunto de razonamientos para & # 8216Molido& # 8216 hipótesis es que los dinosaurios
podría haber estado saltando para atrapar insectos y las alas les permitieron venir
abajo en una pieza. Parte de la evidencia es que la captura de presas
Fue el mismo movimiento de vuelo.

Carrera inclinada asistida por alas. (Copiar
de El estudio).

En un artículo de ciencia de 2003, Kenneth Dial propuso su teoría de & # 8216wing-asistida
carrera inclinada & # 8217 como una forma de evolucionar las alas. En el estudio usó chucker
perdices y las hizo subir grados de 0 a 90 grados. De 0 a
45 grados, solo usaron sus piernas, pero más de 45 usaron sus
alas también. Cuando baten sus alas, ponen tracción en la superficie.
y así, aumentar su capacidad para correr cuesta arriba


Cara de bebe

En 2008, Arkhat Abzhanov, un biólogo de la Universidad de Harvard, estaba metido hasta el codo en huevos de cocodrilo. Dado que los caimanes descienden de un antepasado común con los dinosaurios, pueden proporcionar una comparación evolutiva útil con las aves. (A pesar de su apariencia, las aves están más estrechamente relacionadas con los caimanes que las lagartijas). Abzhanov estaba estudiando las vértebras de los caimanes, pero lo que más le sorprendió fue la forma de pájaro de sus cabezas, los embriones de caimanes se parecían bastante a los pollos. Los cráneos fosilizados de dinosaurios bebés muestran el mismo patrón: se parecen a los pájaros adultos. Con esas dos observaciones en mente, Abzhanov tuvo una idea. Quizás las aves evolucionaron de los dinosaurios al detener su patrón de desarrollo en una etapa temprana de la vida.

Para probar esa teoría, Abzhanov, junto con Mark Norell, paleontólogo del Museo Americano de Historia Natural en Nueva York, Bhart-Anjan Bhullar, entonces estudiante de doctorado en el laboratorio de Abzhanov, y otros colegas, recopilaron datos sobre fósiles de todo el mundo. , incluidas aves antiguas, como archaeopteryx, y huevos fosilizados de dinosaurios en desarrollo que murieron en el nido. Hicieron un seguimiento de cómo cambiaba la forma del cráneo a medida que los dinosaurios se transformaban en pájaros.

Con el tiempo, descubrieron, la cara colapsó y los ojos, el cerebro y el pico crecieron. "Las primeras aves eran casi idénticas al embrión tardío de los velociraptores", dijo Abzhanov. "Las aves modernas se volvieron aún más parecidas a bebés y cambian aún menos de su forma embrionaria". En resumen, las aves se asemejan a pequeños dinosaurios infantiles que pueden reproducirse.

Este proceso, conocido como pedomorfosis, es una ruta evolutiva eficiente. “En lugar de crear algo nuevo, se necesita algo que ya tienes y lo amplía”, dijo Nipam Patel, biólogo del desarrollo de la Universidad de California, Berkeley.

"Estamos viendo cada vez más que la evolución funciona de manera mucho más elegante de lo que apreciamos anteriormente", dijo Bhullar, quien comenzará su propio laboratorio en la Universidad de Yale en el otoño. "Los innumerables cambios que se producen en el cráneo del pájaro pueden deberse a la pedomorfosis, a un conjunto de cambios moleculares en el embrión temprano".

¿Por qué la pedomorfosis sería importante para la evolución de las aves? Podría haber ayudado a impulsar la miniaturización o viceversa. Los cambios en el tamaño a menudo están relacionados con cambios en el desarrollo, por lo que la selección de un tamaño pequeño puede haber detenido el desarrollo de la forma adulta. "Una buena forma de acortar una secuencia de desarrollo es dejar de crecer a un tamaño más pequeño", dijo Benton. Un cráneo parecido a un bebé en los adultos también podría ayudar a explicar el aumento del tamaño del cerebro de las aves, ya que los animales bebés generalmente tienen cabezas más grandes en relación con sus cuerpos que los adultos. "Una excelente manera de mejorar el tamaño del cerebro es mantener el tamaño del niño hasta la edad adulta", dijo.

(De hecho, la pedomorfosis podría ser la base de una serie de transiciones importantes en la evolución, tal vez incluso el desarrollo de los mamíferos y los humanos. Nuestros grandes cráneos en relación con los de los chimpancés podrían ser un caso de pedomorfosis).

Es más, la pedomorfosis ayudó a convertir el cráneo en una pizarra en blanco en la que la selección podría crear nuevas estructuras. Al borrar el hocico, puede haber allanado el camino para otra de las características más importantes de las aves: el pico.


¿Son las aves realmente dinosaurios?

La gente suele decir que las aves están relacionadas con los dinosaurios, pero eso & # 8217s realmente no es cierto & # 8211 las aves no & # 8217t relacionado a los dinosaurios & # 8230 ellos están dinosaurios!

Hace unos 65 millones de años, una gran extinción acabó con todos los grupos de dinosaurios excepto uno. Ese grupo de dinosaurios se convirtió en todas las aves que vemos hoy. Pero empecemos por el principio.

Dinosaurios & # 8230

Los dinosaurios eran un grupo diverso de reptiles que surgieron por primera vez durante el período Triásico, hace 231,4 millones de años. Fueron las formas de vida dominantes en la tierra durante 135 millones de años, hasta que una gran extinción acabó con la mayoría de ellas. La causa de esa extinción sigue siendo un tema de debate, pero la opción más probable parece ser el impacto de un asteroide (aunque la erupción volcánica también es bastante posible).

Los dinosaurios generalmente se dividen en dos grupos principales: Saurischia y Ornithischia.

  • los Saurischia incluyen todos los dinosaurios carnívoros (terópodos) y los dinosaurios herbívoros gigantes (saurópodos). Los terópodos son los dinosaurios carnívoros más & # 8220populares & # 8221, como el T-Rex o el velociraptor, mientras que los saurópodos son los animales más grandes que jamás hayan pisado tierra.
  • los Ornitischia son un orden de dinosaurios herbívoros con pico. Los dinosaurios más notables del grupo son el Stegosaurus y el Iguanodon.

Suficientemente interesante, Las aves evolucionaron a partir de los dinosaurios saurisquios.. La paleontología moderna indica que las aves pueden haber comenzado a emerger durante el Jurásico, hace unos 150 millones de años.

& # 8230 y pájaros

Las aves son miembros de Maniraptora, un grupo de terópodos. Puede parecer extraño que en realidad surgieran de los dinosaurios, pero hoy en día, la mayoría de los paleontólogos están de acuerdo en que varios dinosaurios estaban cubiertos de plumas, lo que lo hace un poco más aceptable. Sus huesos también eran muy livianos, pusieron huevos y, a pesar de su apariencia general, tienen muchas cosas en común incluso con las aves modernas.

Por supuesto, la transición tuvo lugar durante millones y millones de años, con varias transiciones clave. El fósil de transición más conocido es Archaeopterix, el llamado eslabón perdido entre reptiles y aves.

Archaeopteryx vivió en el período Jurásico tardío hace unos 150 millones de años, cuando Europa era un archipiélago de islas en un mar tropical cálido y poco profundo. La especie es uno de los ejemplos más claros de especies en transición, que muestra personajes tanto de dinosaurios como de aves. La mayoría de los fósiles encontrados incluyen impresiones de plumas, que rara vez se conservan en fósiles. Debido a que estas plumas son de una forma avanzada (plumas de vuelo), estos fósiles son evidencia de que la evolución de las plumas comenzó antes del Jurásico tardío.

Sin embargo, pasó bastante tiempo antes de que las aves comenzaran a diversificarse. Durante decenas de millones de años, las aves todavía tenían alas y dientes con garras. Las aves verdaderamente modernas aparecieron hace 100 millones de años, mucho antes de la extinción masiva que acabó con los dinosaurios. Si bien nunca estuvieron realmente en la cima de la cadena alimentaria, son la única rama de los dinosaurios que sobrevivió más allá del Cretácico (si aún no lo ha hecho, acostúmbrese a la idea: las aves son dinosaurios).

Las aves modernas se caracterizan por un pico sin dientes y una alta tasa metabólica y de crecimiento. La mayoría puede volar, con algunas excepciones. También tienen varias otras adaptaciones destinadas específicamente a volar.

Entonces, ¿las aves son reptiles?

Bueno, sí, en cierto modo, las aves son reptiles en cierto sentido, pero es más complicado que eso.

Los biólogos utilizan dos tipos de sistemas de clasificación, el linneo y el filogenético. Dependiendo del sistema de clasificación que utilice, las aves son o no son reptiles. En la clasificación Linnaean, un reptil es un animal que es de sangre fría y tiene escamas & # 8211 así que en este sentido, un pájaro definitivamente no es un reptil. Pero en la biología moderna, las personas tienden a seguir la clasificación filogenética, es decir, los animales se agrupan por su ascendencia y, de esta manera, las aves son reptiles. Es contradictorio, pero la pregunta solo es particularmente útil para fines de clasificación, y ambos sistemas tienen usos diferentes.

La pregunta que surge ahora es: si las aves son realmente reptiles, ¿cuáles son sus parientes más cercanos? Curiosamente, las aves están más estrechamente relacionadas con los cocodrilos. Pero mientras que los cocodrilos se han mantenido prácticamente sin cambios durante decenas de millones de años, las aves han cambiado y se han adaptado, por lo que hoy vemos esta impresionante diversidad de aves.