Cuando la resina de los árboles atrapa material orgánico, puede preservarlo durante millones de años, brindándonos una rara visión de una vida que desapareció hace mucho tiempo. El ámbar, la forma fosilizada de la resina de los árboles, en ocasiones ofrece una ventana al pasado. En 2016, un cazador de fósiles aficionado en Myanmar encontró una pieza particularmente interesante que contenía una pluma y la donó al Museo de Biología de la Universidad Normal del Este de China.
La pluma, que data de aproximadamente 99 millones de años, es el ejemplo tridimensional más largo conservado de su tipo descrito hasta la fecha. Y si bien su apariencia tiene un sorprendente parecido con las plumas de vuelo modernas, una mirada más cercana muestra que es posible que no estuviera del todo lista para despegar.
Investigadores de la Universidad Normal del Este de China en Shanghai utilizaron simulaciones por computadora para investigar cómo podría haberse comportado la pluma en el aire. Sus hallazgos, publicados en Gondwana Research, arrojan nueva luz sobre cómo las plumas evolucionaron hasta convertirse en estructuras altamente especializadas que eventualmente hicieron posible el vuelo.
Anatomía de las plumas y primeros vuelos
Las plumas vienen en muchas formas y tamaños, y sirven para diferentes propósitos según el animal y sus necesidades. En el viaje evolutivo de los dinosaurios a las aves, el desarrollo de plumas más grandes y complejas fue un paso importante hacia el vuelo.
Algunos de los primeros dinosaurios, como Yutyrannus y Sinosauropteryx, sólo tenían cubiertas simples parecidas a pelos. Otros, particularmente los miembros de un grupo de dinosaurios terópodos llamados pennaraptorans, desarrollaron plumas más elaboradas con un eje central y estructuras ramificadas que formaban superficies planas, conocidas como paletas.
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Estas plumas llamadas pennáceas se asocian comúnmente con el vuelo porque las aves modernas usan estructuras similares en sus alas y colas. Sin embargo, tener la forma general correcta no significa necesariamente que una pluma pueda generar suficiente sustentación o resistir las fuerzas involucradas en el vuelo.
Hasta ahora, los investigadores se han basado en gran medida en la apariencia externa de las plumas fósiles para hacer suposiciones sobre sus capacidades aerodinámicas. El espécimen de ámbar recién estudiado ofreció la oportunidad de observarlo mucho más de cerca.
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Una pluma antigua parece plumas modernas pero no es lo suficientemente sólida para volar
Catalogada como ECNU A0033, la pluma mide aproximadamente 4 pulgadas en su parte conservada, con veletas que alcanzan hasta 1,5 pulgadas de ancho. Falta parte de la base, pero los investigadores estiman que la pluma completa habría superado los 5,5 centímetros de largo.
A primera vista, se parece notablemente a una pluma de vuelo moderna. Pero sus diminutas estructuras ramificadas contrastan con esto. En las plumas modernas, pequeñas estructuras llamadas bárbulas se conectan con las ramas vecinas, ayudando a unirlas para crear una superficie lisa y continua. Sin embargo, en este espécimen antiguo, estas conexiones carecían de los pequeños ganchos que normalmente las mantienen juntas, lo que dificulta la formación de una superficie firme contra el flujo de aire.
Su eje central, conocido como raquis, también era bastante diferente al de las plumas modernas. En lugar de formar una estructura hueca completamente cerrada, tenía una parte inferior abierta y carecía de algunas de las variedades de tejido interno que se ven en las plumas modernas.
Las simulaciones por computadora mostraron que esta construcción más abierta hacía que el eje fuera considerablemente más flexible cuando se exponía al flujo de aire que un modelo con una estructura cilíndrica sólida.
El animal que portaba la pluma sigue siendo un misterio
En conjunto, estas características sugieren que los diferentes componentes de las plumas modernas no evolucionaron todos al mismo tiempo. En cambio, el desarrollo de las plumas probablemente ocurrió en etapas, con una apariencia externa cada vez más sofisticada emergiendo antes que las estructuras internas necesarias para un vuelo efectivo.
El espécimen proporciona una rara evidencia directa de este proceso paso a paso. También cuestiona la suposición de que una pluma grande y simétrica indica automáticamente una adaptación para volar.
Desafortunadamente, los investigadores no pudieron determinar exactamente qué animal llevaba la pluma, ya que junto a ella no se conservaron restos esqueléticos identificables. Según sus características, creen que lo más probable es que pertenezca a un terópodo pennaraptorano no aviar, un dinosaurio relacionado con las aves modernas.
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