Las plumas del dinosaurio

Por Martín Bonfil Olivera

Dirección General de Divulgación de la Ciencia, UNAM
Publicado en Milenio Diario, 11 de diciembre de 2016

El fósil de Birmania

Si lee usted periódicos o blogs, ve o escucha noticieros, o está conectado a las redes sociales, seguramente ya se enteró del hallazgo, dentro de una pieza de ámbar procedente de las minas (sí: el ámbar se extrae de minas) del estado de Kachin, en Myanmar (o Birmania), de un fragmento de cola de dinosaurio maravillosamente bien preservado, que tiene la característica de presentar plumas. Ofrece así la primera oportunidad de estudiar, con un nivel de detalle nunca antes alcanzado, las plumas de estos animales y de entender más a fondo su evolución.

Tradicionalmente, desde Aristóteles, los biólogos han clasificado a los reptiles, aves y mamíferos porque presentan, respectivamente, escamas, plumas o pelo. Y les gusta pensar que los seres vivos estamos todos relacionados evolutivamente: descendemos de ancestros comunes. Ya desde los tiempos de Darwin se descubrió un “eslabón perdido” que relacionaba a las aves con los dinosaurios: el fósil de Archaepteryx, que parecía evidentemente una pequeña ave con plumas, pero que tenía dientes, garras en las alas y una cola con vértebras.

A lo largo de los años, y sobre todo en las últimas décadas, se ha descubierto más y más evidencia de que muchos dinosaurios, que tradicionalmente se representaban cubiertos de una piel escamosa (todavía los vemos así en Parque jurásico) tenían también distintos tipos de plumas, quizá de colores vistosos. De hecho, hoy se considera que muy probablemente los dinosaurios presentaban también sangre caliente y otras características que los relacionan muy cercanamente con las aves; las aves modernas son, en cierto sentido, dinosaurios que sobrevivieron a la extinción de casi todos sus primos cercanos.

Aunque inicialmente se pensaba que las plumas de organismos como Archaeopteryx servían, si no para volar, sí para facilitarles grandes saltos o planear, fue quedando claro, por la presencia de plumas en fósiles de dinosaurios grandes y pesados, que básicamente caminaban o corrían, que probablemente las plumas cumplían otras funciones. Hoy se debate si pudieron servir para correr más rápido, conservar el calor o como señales que ahuyentaran enemigos o atrajeran a parejas sexuales.

Las plumas son estructuras fascinantes. En las aves modernas existen en distintas formas, que van desde simples filamentos, pasando por el plumón de los polluelos, que consiste en múltiples fibras que surgen desordenadamente del cálamo o cañón (la base de la pluma, que se usaba antiguamente para escribir), hasta las plumas comunes. Éstas están formadas por una varilla central, llamada raquis, de la que surgen filamentos (barbas). Cada barba tiene bárbulas, y éstas tienen ganchillos que pueden engancharse en las bárbulas contiguas. Así, la pluma puede formar una estructura rígida que permite el vuelo, pero también es flexible, pues los ganchillos pueden desengancharse y reengancharse con facilidad. (Además, las plumas de las alas, que sirven para el vuelo, tienen una estructura asimétrica, aerodinámica, distinta de las plumas que cubren otras partes del cuerpo.)

Pelos, plumas y escamas tienen un origen evolutivo común. Todos están formados básicamente por el mismo tipo de proteína, la queratina. Y los folículos, tanto los pilosos que forman los pelos como los plumosos que generan las plumas, se originan en estructuras embrionarias llamadas placodas: engrosamientos de la piel con células especializadas.

En junio pasado comentábamos aquí cómo se había descubierto evidencia definitiva de que también las escamas de los reptiles surgen a partir de placodas, con lo que queda clara la relación evolutiva entre los tres grupos. En los reptiles, las placodas generan un crecimiento plano de queratina, que forma la escama. En aves y mamíferos, el crecimiento es en forma cilíndrica, y en las plumas adquiere ramificaciones complejas. Hoy se están comprendiendo los fascinantes mecanismos moleculares que permiten que, durante el desarrollo embrionario, surjan estructuras tan distintas y complejas a partir de un mismo origen.

Pero, ¿qué tan temprano surgieron las plumas en los reptiles (dinosaurios)? ¿Qué tan compleja era su estructura? La evidencia fósil tradicional hacía difícil determinarlo, porque normalmente los especímenes están aplastados y tienen apariencia bidimensional. El fósil de Birmania, de unos 99 millones de años, permite observar la estructura tridimensional, exquisitamente detallada, de las plumas de un fragmento de ocho vértebras de la cola de un pequeño dinosaurio (del tamaño de un gorrión), incluyendo las barbas y bárbulas. (Curiosamente, el vendedor que lo ofrecía en un mercado creía que se trataba de un resto de planta.)

Barbas y bárbulas
de las plumas
del fósil de Birmania

El estudio, dado a conocer el pasado 8 de diciembre y publicado en la revista Current biology por el equipo encabezado por los investigadores Lida Xing, de la Universidad China de Geociencias, y Ryan McKellar, de la Universidad de Regina, en Canadá, llega a varias conclusiones. Una es que el pequeño dinosaurio, probablemente del grupo de los coelurosaurios, no podía volar. Los restos de pigmento indican que su plumaje, si el de todo el cuerpo era igual al de la cola, quizá era café en la parte superior y blancuzco en la inferior. Pero lo más importante, al menos los estudiosos de la evolución, es que probablemente en el desarrollo de las plumas primero aparecieron barbas con bárbulas (como las del plumón) que luego se fusionaron para dar origen a la raquis rígida que da estructura a las plumas, y no inversamente (primero raquis con barbas desnudas que luego desarrollaron bárbulas).

Seguramente se desatará una fiebre de búsqueda de restos fósiles preservados en ámbar. Quién sabe qué sorpresas nos pueda ofrecer esta nueva fuente de información sobre los seres vivos que nos antecedieron en el planeta. Eso sí: la muestra no contiene ADN. El sueño de recrear dinosaurios como los de Parque jurásico sigue siendo ciencia ficción.
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Contacto: mbonfil@unam.mx

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