En 1862, los biólogos arqueológicos descubrieron los restos del primer Archaeopteryx, tras su restauración, comprobaron que esta criatura prehistórica era similar en tamaño y forma a una urraca, tenía alas anchas y redondas y una cola larga. pero sus mandíbulas eran Pero hay dientes afilados en los huesos, tres dedos de los pies tienen garras curvas y la cola está hecha de hueso. Estas características son exactamente similares a las de los dinosaurios. Los fósiles de Archaeopteryx se han convertido en la evidencia más sólida de que las aves evolucionaron a partir de los dinosaurios.
Entonces, ¿de qué tipo de dinosaurio evolucionó Archaeopteryx? La respuesta son los dinosaurios terópodos. Las características más comunes entre los terópodos y las aves incluyen: tres dedos en las plantas de los pies, "horquillas" en el pecho y huesos llenos de aire.
Entre los miembros de la familia de los dinosaurios terópodos, se encuentran el tiranosaurio gigante y el más pequeño Velociraptor. El tiranosaurio mide unos 13 metros de largo y pesa unas 6,8 toneladas. Incluso el pequeño Velociraptor pesa unos 15 kilogramos. En comparación con las aves modernas, se le puede considerar un gigante. Entonces, ¿cómo evolucionaron dinosaurios tan enormes hasta convertirse en las pequeñas aves de hoy?
¿Mutación genética?
En los primeros 30 años del siglo XX, la explicación dominante era la "teoría del monstruo de la esperanza".
Esta teoría sostiene que, a diferencia de la lenta evolución dentro de una especie, los cambios importantes en una especie deben deberse a una variación genética a gran escala. Por ejemplo, un dinosaurio carnívoro de 136 kilogramos se transformó en un ave ibérica prehistórica del tamaño de un gorrión, y las escamas del dinosaurio evolucionaron repentinamente hasta convertirse en plumas. Durante este período, el material genético debió sufrir cambios tremendos.
Sin embargo, en la década de 1990 se descubrió en China un nuevo fósil de dinosaurio: el fósil del pájaro Confucio. Aunque este fósil muestra que a los dinosaurios en aquella época no les crecían alas, en realidad tenían alas por todo el cuerpo. . Sin plumas. Anteriormente, se pensaba que las plumas eran exclusivas de las aves.
Posteriormente, los investigadores también descubrieron que el sistema respiratorio de las aves en realidad apareció en los dinosaurios Archaeopteryx y en el antepasado de más de 9.300 especies de aves modernas: el Coelurosaurus (el terópodo que más tarde evolucionó hasta convertirse en un tipo especial de pequeño). dinosaurio), las estructuras esqueléticas de los dos no son muy diferentes. Estos hallazgos son contrarios a la esperanza de la teoría de los monstruos: los dinosaurios evolucionaron hasta convertirse en aves sin mutación. Entonces, si no es una mutación genética, ¿qué es?
Si quieres convertirte en un pájaro, primero debes perder peso
En 2014, investigadores de Australia, Reino Unido, Italia y otros países se basaron en más de 1.500 características anatómicas de 120 especies de dinosaurios, descubierto con éxito el dinosaurio terópodo El secreto de la evolución - ejercicio "adelgazante". Resulta que mientras otros dinosaurios todavía estaban "creciendo", los terópodos fueron los únicos que redujeron su tamaño. Su tasa de contracción fue 160 veces mayor que la tasa de crecimiento de otros dinosaurios. Su peso promedio hace 210 millones de años era de 163 kilogramos. cayó a 0,8 kilogramos cuando evolucionó a Archaeopteryx hace unos 160 millones de años.
Para los dinosaurios, volverse extremadamente pequeños era muy importante y probablemente fue el paso más crítico en su evolución hacia las aves, porque el tamaño pequeño puede ser un requisito previo para el vuelo, aunque el tamaño grande puede planear, pero la verdadera extensión de las alas. El vuelo requiere batir las alas para generar empuje, lo que requiere mantener una relación especial entre el tamaño del ala y el peso corporal. Por lo tanto, antes de que el gran dinosaurio se convirtiera en pájaro, pasó por un largo proceso de "reducción de tamaño". Los investigadores estiman que este "ejercicio de reducción" llevó unos 50 millones de años a la familia de los dinosaurios terópodos.
Sin embargo, ¿cómo lograron "adelgazar" los dinosaurios terópodos? Los investigadores han descubierto que entre los dinosaurios terópodos se produjo un maravilloso proceso evolutivo: la neotenia.
La perpetuación neontológica es el fenómeno en el que una especie conserva las características de su etapa juvenil o incluso fetal hasta la infancia o incluso la edad adulta. Por ejemplo, los humanos son un animal típico que continúa la neotenia. Los recién nacidos humanos tienen escaso vello corporal, cabezas grandes y fuertes capacidades de aprendizaje cerebral. En la edad adulta, estas características aún se conservan y la capacidad de aprendizaje del cerebro es fuerte durante toda la vida. .
Las investigaciones han descubierto que los dinosaurios terópodos también experimentaron neotenia después de nacer, sus cuerpos no crecieron mucho. Con el tiempo, las caras y los huesos de los dinosaurios terópodos se redujeron y se hicieron más pequeños, y los huesos de las piernas continuaron adelgazando, pero sus ojos y cerebros continuaron desarrollándose y comenzaron a aparecer picos. La comparación de fósiles de aves y fósiles de dinosaurios reveló que los cráneos de las crías de dinosaurio fosilizadas eran muy similares a los de las aves adultas, y que la forma embrionaria de las primeras aves era casi la misma que la de los Velociraptors. Fue a través de este proceso que los dinosaurios terópodos conservaron su pequeño tamaño durante la infancia, perdiendo peso con éxito y creando un milagro evolutivo.
Reforma de detalles: La apariencia del pico
Entonces, ¿cómo aparecieron otros detalles, como un órgano muy importante del ave, el pico?
Las aves utilizan el pico para buscar comida, asearse, construir nidos y cuidar a sus crías. Las aves tienen diferentes hábitats y muchas de ellas dependen de picos muy especiales para sobrevivir. Así que la capacidad de supervivencia de las aves no se debe sólo a su capacidad para volar, sino que la asombrosa versatilidad de sus picos también juega un papel importante.
En las aves modernas, dos huesos maxilares se fusionan para formar un pico. Su estructura es muy diferente a la de los dinosaurios, caimanes, aves antiguas y otros vertebrados. Para descubrir cómo se produjo el cambio, investigadores de la Universidad de Yale en Estados Unidos estudiaron una variedad de especies vivas relacionadas con aves antiguas: caimanes, gallinas, ratones, lagartos, tortugas y emúes.
Descubrieron que las aves tienen un grupo único de genes implicados en la formación facial en comparación con las criaturas sin pico. Posteriormente, los investigadores utilizaron productos químicos para inhibir los productos proteicos de algunos genes en los embriones de pollo dentro de las cáscaras de huevo. Descubrieron que cuando los huesos de los embriones de pollo comenzaron a desarrollarse, les crecieron huesos cortos y redondos en lugar de los huesos largos y estrechos de las aves. Los huesos, y finalmente el tejido del pico del embrión y los huesos palatinos encima de su boca, volvieron al mismo estado que los del dinosaurio, y a un polluelo le creció una cara de dinosaurio. Sin embargo, debido a consideraciones éticas experimentales, los investigadores sacrificaron el embrión de pollo y no permitieron que se desarrollara hasta convertirse en un polluelo completo.
Este descubrimiento demuestra una vez más que la transformación del hocico al pico en los dinosaurios no requiere un salto evolutivo especial ni cambios genéticos a gran escala, sino que sólo requiere diferencias en la actividad de las proteínas responsables de la expresión genética. . De esta manera, cambios muy pequeños dentro de una especie también pueden impulsar la macroevolución, permitiendo que las especies desarrollen nuevas características y nuevas poblaciones.
Los investigadores especulan que puede ser con la ayuda de este pequeño cambio en el método de control genético interno de la especie que los dinosaurios también desarrollaron lentamente características de las aves en el proceso de "reducción", como en la primera evolución. de caminar bípedo, luego plumas, espoletas, luego púas más complejas, luego alas, y el resultado final es una transición perfecta de dinosaurio a pájaro.