Las aves cantan desde el corazón. Mientras que otros animales de cuatro extremidades, como los mamíferos y los reptiles, emiten sonidos con las voces en sus gargantas, los chirridos de las aves se originan en un órgano vocal único llamado siringe, ubicado en el pecho. Ningún otro animal tiene una siringe., y los científicos no están seguros de cómo o cuándo evolucionó. En un nuevo estudio en el Actas de la Academia Natural de Ciencias , un equipo interdisciplinario de biólogos del desarrollo, morfólogos evolutivos y fisiólogos examinó las tráqueas de aves, cocodrilos, salamandras, ratones y gatos para aprender más sobre cómo evolucionaron las jeringuillas. Sus hallazgos parecen confirmar: la siringe es un pato extraño evolutivoPero podría haber surgido de un refuerzo en la parte inferior de la tráquea que todavía vemos en muchos otros animales.
"Las aves tienen un órgano único en sus vías respiratorias para producir sonidos, es como una flauta", dice Chad Eliason, investigador postdoctoral en el Field Museum de Chicago y coautor del estudio "No sabemos dónde está eso".El órgano provino, cómo y por qué evolucionó. Pero en este estudio, cuando alejamos y observamos las tráqueas de otros animales, encontramos profundas similitudes que no esperábamos ".
Todos los mamíferos, aves y reptiles tienen una tráquea, un tubo que conecta la nariz y la boca con los pulmones. Y todos tenemos una laringe, un órgano muscular hueco en la parte superior de ese tubo que ayuda a que el aire paselos pulmones y evita que la comida caiga en las vías respiratorias. En los mamíferos y reptiles, la laringe tiene pequeños pliegues de tejido que vibran cuando el aire pasa sobre ellos, produciendo sonido. En las aves, la laringe no puede producir sonido, solo está ahí pararespirar y comer. En cambio, los sonidos de las aves se producen en la parte inferior de la tráquea, justo arriba de donde la tráquea se ramifica en los pulmones. Esta coyuntura, hecha de cartílago, es la siringe.
"La siringe es una pequeña caja de cartílago; en un gorrión, tiene unos 8 milímetros de diámetro, aproximadamente cuatro veces el grosor de una hebra de espagueti", dice Eliason. "Refuerza las vías respiratorias y cuando el aire pasalos pliegues en él, produce un sonido: canto de pájaro "
Debido a que las aves tienen tanto una siringe como una laringe, no está claro exactamente cuándo la siringe se hizo cargo de la producción de sonido de la laringe.¿las aves pasan de emitir sonidos con la laringe a emitir sonidos con la siringe? ", pregunta Eliason." Si encontramos evidencia fósil de una siringe en los dinosaurios, sería una pistola humeante, pero aún no lo hemos hecho. Mientras tanto,hay que buscar pistas en otros animales "
Eliason y sus colegas científicos, incluido el coprimer autor Evan Kingsley, de la Facultad de Medicina de Harvard, examinaron las tráqueas de un conjunto de animales. Gatos, ratones y cocodrilos tienen un conjunto de anillos de cartílago fusionados en la base de la tráquea,llamada carina, que proporciona soporte estructural donde la tráquea se ramifica hacia los pulmones, tal como lo hace una siringe. "Tal vez la siringe es solo un subproducto del refuerzo de las vías respiratorias, como lo hace una carina en otros animales", dice Eliason.
La existencia de estructuras como la siringe y la carina no son nuevas para la ciencia; la gente las conoce desde hace décadas. Pero este estudio proporciona una nueva forma de verlas ". Estamos profundizando nuestra comprensión de cómo estoslas estructuras están relacionadas entre sí, y eso podría ayudarnos a comprender cómo evolucionó la siringe en primer lugar ", dice Julia Clarke, profesora de la Universidad de Texas en Austin y autora principal del estudio.
El estudio también arroja luz sobre la capacidad de las aves para producir sonidos a lo largo de su historia evolutiva. Según Eliason y sus colegas, hay dos formas en que podría haber disminuido. En el Escenario A, los ancestros extintos de las aves emitieron sonidos con sus laringe, luegoperdieron la capacidad de emitir sonidos con sus laringe y tuvieron un período en el que no podían cantar, y luego recuperaron la capacidad de emitir sonidos con el origen de una siringe. En el escenario B, los antepasados de los pájaros emitieron sonidos con laringe, y luegodesarrolló una siringe posiblemente para el soporte estructural de la vía aérea, la siringe se volvió capaz de producir sonido, y después de un tiempo, las aves solo produjeron sonido con sus siringas y perdieron la capacidad de emitir sonidos con sus laringe. Este estudio sugiere que el escenario B es másprobable ". Me parece más intuitivo que el desarrollo de la siringe de las aves habría sido gradual, que habrían mantenido su capacidad de emitir sonidos tanto con la laringe como con la siringe, y luego perdieron gradualmentela capacidad de hacer sonido con la laringe ", dice Eliason."La otra opción sería que las aves y sus antepasados de dinosaurios experimentaran una especie de zona tranquila cuando no pudieran emitir ningún sonido. Al mirar los cráneos de los dinosaurios, sabemos que podían escuchar, y no tendría sentido que fuerancapaz de escuchar pero no poder hacer sonidos para comunicarse ".Los investigadores también señalan que la presencia de una laringe perfectamente funcional en los parientes más cercanos de las aves hace que el escenario B sea menos probable que el primer escenario.
Kingsley dice que espera que este estudio sea útil para todos los científicos que estudian cómo evolucionan las nuevas características. "Uno de los grandes desafíos en biología es comprender cómo surgen nuevas estructuras, por qué vemos rasgos extraños en algunos organismos", dice. "Estoel estudio nos da una idea de cómo podría haber surgido una de esas estructuras novedosas, la siringe ". Eliason también señala que la evolución de la siringe está íntimamente ligada a la evolución del canto de los pájaros y, por lo tanto, de las aves mismas".lo que usan para comunicarse, para encontrar parejas y advertirse mutuamente de los depredadores. Debido a la siringa, las aves pueden producir todos estos sonidos diferentes. Hay más de diez mil especies de aves, cada una con un llamado diferente: su capacidad para producirtodos estos sonidos podrían haber jugado un papel en la generación de la diversidad de aves que vemos hoy "
La investigación fue financiada por la Fundación Gordon y Betty Moore Grant 4498.
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Materiales proporcionado por Museo de campo . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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