Paleontólogos hallaron un fósil que revela datos hasta ahora desconocidos sobre las plumas de los dinosaurios

Los paleontólogos han identificado un eslabón perdido en la evolución de las plumas de los dinosaurios. Un estudio reciente publicado el 21 de mayo en la revista Nature Communications, revela que algunos dinosaurios emplumados también poseían piel escamosa similar a la de los reptiles actuales.

El estudio, llevado a cabo por un equipo de la Universidad College Cork en Irlanda y la Universidad de Nanjing en China, se centró en un espécimen raro de piel fosilizada de un dinosaurio emplumado conocido como Psittacosaurus. Este pequeño dinosaurio bípedo con cuernos vivió en la Mongolia y China actuales durante el periodo Cretácico temprano, hace aproximadamente 135-120 millones de años. María McNamara, coautora del estudio y paleontóloga de la Universidad College Cork, afirmó: “La evolución de las plumas a partir de las escamas de los reptiles es uno de los eventos más profundos y menos comprendidos en la evolución de los vertebrados”.

El equipo utilizó luz ultravioleta (UV) para identificar parches de piel preservada en el Psittacosaurus, invisibles a la luz natural. Un examen más detallado con rayos X y luz infrarroja permitió observar estructuras celulares preservadas. Zixiao Yang, coautor del estudio y paleontólogo de la Universidad College Cork, declaró: “El fósil verdaderamente es una joya oculta. Solo bajo la luz UV la piel es visible, con un resplandor naranja-amarillo”.

Un hallazgo importante del estudio fue la química de la piel fosilizada, compuesta por sílice, el mismo compuesto que el vidrio. “Este tipo de preservación nunca antes se había encontrado en fósiles de vertebrados. Es posible que haya muchos más fósiles con tejidos blandos ocultos esperando ser descubiertos”, agregó Yang.

Cómo se relaciona este estudio con la evolución de las plumas

Estos descubrimientos proporcionan nuevas perspectivas sobre la transición evolutiva de las escamas a las plumas. Según los investigadores, las plumas probablemente se desarrollaron en zonas específicas del cuerpo del dinosaurio, mientras que otras partes del cuerpo mantenían una piel escamosa. Este desarrollo zonal permitía mantener funciones esenciales de la piel, como la protección contra la abrasión, la deshidratación y los parásitos.

Las plumas presentan múltiples utilidades en el reino animal. No solo facilitan el vuelo, sino que también juegan un papel en la atracción de parejas, como en el caso de los pavos reales. En pingüinos, las plumas reducen la resistencia cuando nadan bajo el agua. Además, las garzas las utilizan para crear sombra en forma de “paraguas”. La mayoría de los dinosaurios emplumados pertenecían a los grupos de los terópodos y los saurópodos, quienes probablemente usaban las plumas para aislamiento y mantenimiento del calor.

La evolución de las plumas a partir de las escamas reptilianas sigue siendo un tema de considerable interés entre los científicos. “Si bien numerosos fósiles de plumas han sido estudiados, los fósiles de piel son mucho más raros”, destacó McNamara. Este hallazgo particular sugiere que la piel blanda, más similar a la de las aves, pudo haberse desarrollado inicialmente solo en las regiones emplumadas del cuerpo del dinosaurio, un fenómeno conocido como desarrollo zonal.

Este fósil de Psittacosaurus está actualmente albergado en la Universidad de Nanjing, y los científicos esperan que futuros descubrimientos de fósiles con tejidos blandos preservados puedan ofrecer más información sobre el fascinante tránsito de escamas a plumas. “El primer dinosaurio en experimentar con plumas podría haber sobrevivido y transmitido los genes de las plumas a su descendencia”, concluyó McNamara.

Otros estudios sobre la evolución de las plumas

Las plumas de los pájaros, las escamas de los reptiles y los pelos de los mamíferos comparten un origen evolutivo común. Esta revelación fue hecha por un equipo de biólogos suizos en un artículo publicado en la revista especializada Sciences Advances en junio de 2016.

Según los investigadores de la Universidad de Ginebra, estas tres estructuras de la piel, conocidas como faneras, derivan de un ancestro reptil común. “Eso indica que los tres tipos de faneras son homólogos: a pesar de su aspecto final tan diferente, las escamas de los reptiles, las plumas de los pájaros y los pelos de los mamíferos se desarrollaron a partir de un ancestro reptil común”, afirmó Michel Milinkovitch de la Universidad de Ginebra.

Los científicos han llegado a esta conclusión tras examinar embriones de cocodrilos, serpientes y varios tipos de pogonas, un género de reptiles. En sus estudios, los investigadores identificaron nuevas características moleculares idénticas a las observadas en el desarrollo de pelos y plumas en mamíferos y aves. “Durante sus estudios identificaron nuevas características moleculares idénticas a las que se muestran en el desarrollo de pelos y plumas”, según los detalles científicos publicados por Sciences Advances.

Hasta ese momento, se pensaba que las placodas, engrosamientos de la epidermis que dan origen a estas estructuras, eran una característica exclusiva de mamíferos y aves. Sin embargo, en 2015, investigadores de la Universidad de Yale descubrieron que las escamas, el pelo y las plumas presentaban las mismas características moleculares durante su desarrollo. Este hallazgo fue un paso importante en la comprensión de la evolución de estas estructuras, pero quedaban aún interrogantes. “Las escamas de los reptiles, el pelo de los mamíferos y las plumas de los pájaros presentan las mismas características moleculares durante su desarrollo”, algo que ya había sido documentado anteriormente.

Los nuevos estudios realizados en Suiza han descubierto que los reptiles también poseen estas placodas, sugiriendo un origen evolutivo común que se remonta a un ancestro reptil. “Nuestro estudio no sólo aporta nuevos datos que complementan el trabajo del equipo estadounidense, sino que también arroja luz sobre importantes circunstancias microanatómicas”, apuntó Milinkovitch. Estas circunstancias microanatómicas proporcionan una mejor comprensión de cómo estas estructuras han evolucionado en diferentes líneas de animales.

La investigación suiza ha sido meticulosa en su análisis de los embriones. Los biólogos examinaron tanto especies de cocodrilos, que representan a los arcosaurios, como serpientes y pogonas, que representan a los lepidosaurios. Todos estos animales mostraron las mismas placodas que habían sido identificadas previamente en mamíferos y aves. “Reptiles tienen las mismas placodas que los mamíferos y pájaros”, afirmó Milinkovitch. Este hallazgo demuestra que estas estructuras no evolucionaron de forma independiente en cada línea de animales, como se pensaba anteriormente, sino que tienen un origen común.

Las implicaciones de este estudio son significativas para la biología evolutiva. Difunden una nueva luz sobre la evolución de las faneras y proporcionan una mejor comprensión del desarrollo de características superficiales en tres grupos de vertebrados muy distintos. El análisis molecular y microanatómico ha permitido confirmar que los reptiles, mamíferos y aves no son tan diferentes en sus formas de desarrollo temprano como se creía. “Nuestro estudio apunta a que todas estas estructuras tienen un origen evolutivo común en los reptiles”, señaló Milinkovitch.