Los casuarios son grandes pájaros no voladores con cabezas azules y patas con aspecto de dinosaurio; parecen emús olvidados por el tiempo y son objetivamente terroríficos. También son, junto con sus primos avestruces y kiwis, parte de la familia de aves queseparados de gallinas, patos y pájaros cantores hace 100 millones de años. En pájaros cantores y sus parientes, los científicos han descubierto que la composición física de las plumas produce colores iridiscentes, pero nunca habían visto ese mecanismo en el grupo del que los casuarios son partede - hasta ahora. En un doble golpe de papel en Avances científicos , los investigadores han descubierto tanto lo que da a las plumas del casuario su brillo negro brillante como lo que son las plumas de las aves que vivieron hace 52 millones de años.
"Muchas veces pasamos por alto a estas aves no voladoras extrañas. Cuando pensamos en cómo se veían los pájaros madrugadores, es importante estudiar estos dos linajes hermanos que se habrían ramificado de un antepasado común hace aproximadamente 80 millones de años", dice Chad Eliason, científico del personal del Field Museum y primer autor del artículo.
"Comprender los atributos básicos, como la forma en que se generan los colores, es algo que a menudo damos por sentado en los animales vivos. Sin duda, creemos que debemos saber todo lo que hay que saber. Pero aquí, comenzamos con simple curiosidad.hace que los casuarios sean tan brillantes? Chad encontró un mecanismo subyacente detrás de este brillo que no se describió en las aves. Este tipo de observaciones son clave para comprender cómo evoluciona el color y también informar cómo pensamos sobre las especies extintas ", dice Julia Clarke, paleontóloga del JacksonEscuela de Geociencias de la Universidad de Texas en Austin y autor principal del artículo. Eliason comenzó a realizar investigaciones para este artículo mientras trabajaba con Clarke en la Universidad de Texas como parte de un proyecto más grande financiado por la National Science Foundation NSF EAR 1355292 paraestudie cómo las aves no voladoras, como los casuarios, han desarrollado sus características.
En los humanos y otros mamíferos, el color proviene principalmente de pigmentos como la melanina que se encuentran en nuestra piel y cabello. Los colores de las aves no solo provienen del pigmento, parte de su coloración, como el arcoíris moteado de los colibríes y el brillante,El negro brillante en los cuervos se debe a la composición física de sus plumas. Las partes de sus células que producen pigmento, llamadas melanosomas, afectan el color de las plumas en función de cómo la luz rebota en esos melanosomas. Las diferentes formas o matrices de melanosomas pueden crear diferentescolores estructurales, y también las capas de queratina que componen las plumas de las aves. Pueden reflejar un arco iris de luz, y pueden hacer la diferencia entre plumas opacas, mate y plumas con un brillo brillante.
Los científicos nunca habían encontrado colores estructurales en las plumas de paleognaths como casuarios y avestruces, solo en el grupo de aves neognath como pájaros cantores. Pero los paleognaths pueden hacer colores estructurales: la piel azul en las cabezas de los casuarios se debe al color estructural, ytambién lo es el brillo brillante de los huevos puestos por sus primos, los tinamos. Eliason y Clarke, que estudian los colores estructurales en pájaros y dinosaurios, querían ver si el color estructural también estaba presente en las plumas del paleognath.
La pluma de un pájaro está estructurada un poco como un árbol. El tronco largo que atraviesa el centro se llama raquis y tiene ramas llamadas púas. Las púas están cubiertas con pequeñas estructuras llamadas bárbulas, similares a las hojas de las ramas de los árboles.En otras aves brillantes, el brillo se produce por la forma de las púas y las capas de melanosomas en las bárbulas. Sin embargo, Eliason y Clarke no encontraron eso en las plumas del casuario. En cambio, descubrieron que el color negro brillante provenía del raquis que bajabaen el centro de las plumas. Dado que las mullidas bárbulas de las plumas del casuario son bastante escasas, el raquis tiene más exposición a la luz que las aves de "plumas gruesas", lo que le da la oportunidad de brillar literalmente.
Además de encontrar el color estructural en las plumas del casuario, Eliason y Clarke también exploraron las plumas de un primo del casuario que vivió hace 52 millones de años. El pájaro extinto Calxavis grandei vivió en lo que ahora es Wyoming, y sus fósiles increíblemente bien conservados incluyen huellas de sus plumas.
"Puedes mirar una losa fósil y ver un resumen de dónde estaban sus plumas, porque puedes ver la mancha negra de melanina que queda, incluso después de 50 millones de años más o menos", explica Eliason.quitamos pequeñas escamas del fósil de las manchas oscuras de melanina, y luego usamos microscopios electrónicos de barrido para buscar restos de melanosomas preservados ".
Al examinar estas huellas de plumas a nivel microscópico, los investigadores pudieron ver la forma de los melanosomas productores de pigmento en las bárbulas foliares de las plumas. Los melanosomas eran largos, delgados y con forma de frijol verde, queen las aves modernas se asocia con iridiscencia.
Antes de este estudio, los científicos nunca habían encontrado evidencia de color estructural en las plumas de paleognath, ahora tienen dos ejemplos diferentes. Los investigadores no están seguros de por qué los casuarios y las aves fósiles desarrollaron dos formas diferentes de construir plumas brillantes:¿Por qué reinventar la rueda? Eliason sospecha que la falta de vuelo podría haber dado a los casuarios más espacio para experimentar con sus plumas. En las aves voladoras, incluidas las aves fósiles en este estudio, la prioridad número uno para la estructura de las plumas es la aerodinámica.tenían que preocuparse por volar, tenían más margen evolutivo para desarrollar sus plumas de espinas gruesas y de forma extraña. "La necesidad de poder volar es una fuerza estabilizadora muy fuerte en la forma del ala", dice Eliason. "Perder esa restricción, esonecesita volar, podría dar lugar a nuevas morfologías de plumas que producen brillo de una manera que un pájaro volador podría no ".
Además de las preguntas que plantea este estudio sobre por qué las plumas de estas aves evolucionaron de manera tan diferente, Eliason y Clarke señalan que nos da una mejor comprensión general de la vida en la Tierra ". Nos da una idea del momento en que los dinosaurios ibanse extinguió y las aves se elevaron ", dice Eliason." Estudiar estos paleognaths nos da una mejor comprensión de lo que estaba sucediendo allí, porque no solo puedes estudiar neognaths; necesitas estudiar a ambos clados hermanos para comprender a sus antepasados ".
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Materiales proporcionado por Museo de campo . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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