Una nueva investigación basada en películas de rayos X de alta resolución revela que a pesar de tener músculos y alas extremadamente subdesarrollados, las aves jóvenes adquieren un golpe de vuelo maduro temprano en su desarrollo, inicialmente confiando fuertemente en sus patas y alas para trabajar en conjunto para potenciar elmovimiento extenuante. El nuevo estudio, publicado hoy en la revista PLOS UNO , es importante para comprender el desarrollo del vuelo en aves modernas y reconstruir sus orígenes en dinosaurios extintos.
"La transición de los dinosaurios terrestres a las aves con capacidad de vuelo es una de las principales transiciones evolutivas en la historia de los vertebrados, porque el vuelo es la forma de locomoción más exigente físicamente", dijo la autora principal Ashley Heers, investigadora postdoctoral en Estados UnidosDivisión de Paleontología del Museo de Historia Natural ". El tipo de vuelo en el que normalmente pensamos en las aves vivas, por ejemplo, lo que se puede ver en una paloma o un petirrojo, implicó una gran revisión evolutiva del plan corporal básico del animal sobretiempo. Y aunque los científicos han estado estudiando vuelo durante más de un siglo, en realidad hay una cantidad sorprendente que no sabemos acerca de cómo vuelan las aves ".
Las aves adultas tienen muchas características anatómicas que presumiblemente ayudan a satisfacer las demandas de vuelo. Sin embargo, las aves juveniles, como los primeros dinosaurios alados, carecen de muchas características distintivas de vuelo avanzado. En lugar de alas grandes, tienen pequeñas "protuberancias", y en lugar deesqueletos robustos y entrelazados de las extremidades anteriores, sus extremidades son más gráciles y sus articulaciones menos restringidas.A menudo se cree que estos rasgos impiden que los terópodos extintos, el grupo de dinosaurios más estrechamente relacionado con las aves modernas, huyan, pero las aves jóvenes con rudimentarios similareslas anatomías agitan sus alas mientras corren por las laderas e incluso vuelan brevemente, desafiando ideas antiguas sobre el origen del vuelo.
Para explorar más a fondo este trabajo, Heers y sus colegas utilizaron una técnica llamada reconstrucción por rayos X de la morfología en movimiento XROMM, que esencialmente produce una película de rayos X en 3-D, para visualizar el movimiento esquelético en las aves en desarrollo.
"Durante mucho tiempo, los investigadores no pudieron decir cómo las aves movían sus esqueletos porque, por supuesto, están cubiertas de plumas y músculos", dijo Heers. "Esta técnica de rayos X nos permite ver qué haysucediendo dentro de los animales mientras realizan diferentes comportamientos "
En la Universidad de Brown, los investigadores utilizaron XROMM para observar las perdices de Chukar Alectoris chukar en una variedad de edades mientras agitaban sus alas para ayudar a escalar pendientes empinadas, un comportamiento que los científicos denominan carrera inclinada asistida por alas WAIR.descubrieron que cuando las aletas corren a niveles similares de esfuerzo, las aves juveniles y adultas muestran patrones similares de movimiento articular. A pesar de su anatomía no desarrollada, las aves jóvenes pueden producir todos los elementos del golpe de vuelo aviar y modificar su golpe de ala para diferentes comportamientos,como los adultos
¿Cómo es esto posible? El estudio sugiere que la cooperación entre las patas y alas de un ave juvenil es clave en la vida temprana: la fuerza generada por el aleteo empuja a las aves hacia adelante y hacia arriba, mejorando la tracción a medida que suben.
"Cuando las alas y las piernas se ven de forma aislada, es difícil imaginar cómo los animales que carecen de adaptaciones de vuelo podrían producir fuerzas aerodinámicas útiles", dijo Heers. "Sin embargo, los comportamientos de aleteo que implican el uso cooperativo de alas y piernas, como WAIR, requierenmenos potencia muscular y menos fuerza aerodinámica que el vuelo nivelado.Por lo tanto, los comportamientos de transición permiten a los jóvenes incapaces de volar hacer la transición a adultos capaces de volar de manera continua, complementando sus alas subdesarrolladas y los músculos de vuelo con sus piernas hasta que el aparato de vuelo pueda soportar completamente el peso corporal."
Esta cooperación ala-pata es un puente entre los modos de locomoción basados en patas y alas. Y el estudio indica que los dinosaurios terópodos extintos podrían haber hecho lo mismo con sus "mini-alas" antes de que el vuelo evolucionara.
"Las aves bebé se parecen anatómicamente a algunos de los fósiles de dinosaurios que vemos", dijo Heers. "Y así, al estudiar las aves bebés y observar cómo realmente usan estas anatomías similares a dinosaurios, podemos tener una mejor ideade cómo estos animales extintos hace mucho tiempo podrían haber estado usando sus alas "
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Materiales proporcionado por Museo Americano de Historia Natural . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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