19 sept. 2016

Evidencias de plumas de dinosaurios

Este tema es bastante conocido ya que lo hemos hablado anteriormente en este blog en entradas sobre la evolución de dinosaurios y también en las pruebas que tenemos de que las aves evolucionaron  a partir de los dinosaurios, pero no lo hemos tratado a fondo.

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Imagen de varias plumas de es.123rf.com.

Normalmente, los dinosaurios han sido representados como lagartos escamados sin rastro de plumas, pero esto no fue verdad, al menos en gran parte. Las plumas son verdad hasta cierto punto, ya que no todos los dinosaurios las tuvieron. Los sauropodomorfos y todos los ornitisquios a excepción de cuatro conocidos que ahora revisaremos. De todas formas, no todas las evidencias de plumas en dinosaurios que ahora tenemos son plumas fosilizadas, sino que también cuentan con otros aspectos que nos indicaron su presencia como el pigóstilo y estructuras que servían para insertar las plumas.

Historia sobre los descubrimientos de dinosaurios con plumas
El primer dinosaurio con plumas que se encontró fue Archaeopteryx, un animal que es considerado el primer ave. Este dinosaurio es una forma transicional entre dinosaurios y aves, teniendo características como una cola huesuda, garras, dientes, y también plumas, un pico, etc...  Desde entonces, en la década de 1990 se encontraron en China numerosos fósiles de dinosaurios con plumas. La mayoría de estos dinosaurios tenían plumas conocidas como protoplumas, que son un cruce entre el pelo y el plúmon, con una función de dar de calor probablemente. Desde entonces se han descubierto más de veinte dinosaurios con plumas, incluyendo pequeños manirraptores como Microraptor o Sinornithosaurus hasta terópodos de gran escala como Yutyrannus.

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Izquierda - Fósil de Archaeopteryx de commons.wikimedia.org. Derecha - Fósil de Microraptor de science.howstuffworks.com.

Plumas en teropodos
Hay un grupo por lo menos, en el que se puede hipotetizar la cubierta de plumas grupal, que es Dromeosauridae. Las plumas son estructuras que, como la piel y el pelo, no suelen preservarse en los fósiles. Es por esta razón que no en todos los integrantes de Dromeosauridae se han encontrado plumas, pero debido a sus similitudes en anatomía y forma podríamos estimar que todos las tuvieron. Es muy probable que no las utilizasen para volar, aunque fuera este grupo de dinosaurios el que daría lugar a las aves, apenas un dromeosáurido llegó a planear (Microraptor gui).

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Imagen de Velociraptor osmolskae de a-dinosaur-a-day.com.

Otro método por el que podemos generalizar los grupos de aves que tuvieron plumas es el horquillado filogenético. Según este método es muy probable que todos los celurosaurios tuvieron plumas, ya que la aparición de plumas es una característica homóloga (no convergente). Es probable que estas estructuras desapareciesen en varios grupos de dinosaurios celurosaurios, aunque no podemos saberlo.

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Imagen de esta entrada de Palaeos, la historia de la Vida en la Tierra.

Ornitisquios con plumas
A continuación hablaremos de los ornitisquios que han sido encontrados con plumas, claro ejemplo de evolución convergente. Solo han sido encontrado tres dinosaurios con cadera de ave que tuviesen plumas: Tianyulong, Psittacosaurus y Kulindadromeus. Según el método anterior (horquillado filogenético), los ornitisquios tendrían que estar emplumados. Aún así, estas plumas se desarrollaron solamente en estas ciertas especies y aunque eran plumas verdaderas, se sabe que ninguno de estos tres géneros pudieron volar y usaron sus plumas para cortejar o guardar calor.
Kulindadromeus es uno de estos ornitisquios con plumas. Es el más reciente descubierto y supuso un cambio en los medios con preguntas como: ¿Eran todos los dinosaurios emplumados? Cuestión a la que ya hemos contestado. Kulindadromeus fue un dinosaurio neornitisquio herbívoro, bípedo, que se encontró en Rusia. Fue la noticia del año para algunos ya que entre sus restos fósiles, los cuales suponían una nueva especie, se encontraron fragmentos de piel y plumas: filas de escamas de la cola, cubiertas de escamas que se ramifican en plumas y otros tres tipos de plumas. Estas plumas de 3 centímetros de longitud consistían en protoplumas, parecidas a pelo, que se encontraron en el tronco, el cuello y la cabeza. Otro tipo consistía en filamentos de un centímetro y medio proyectados hacia abajo, y que estaban localizados en el brazo y el muslo. El tercer tipo son manojos de seis estructuras en forma de cinta, de 2 centímetros de largo que consisten en diez filamentos paralelos.

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Kulindadromeus zabaikalicus por Andrey Atuchin.

Psittacosaurus, dinosaurio nombrado varias veces en este blog debido a varios récords batidos, es otro de estos ornitisquios con plumas. Es un dinosaurio ceratopsio, que fue herbívoro y vivió en Asia. Todos medían aproximadamente como una gacela a pesar de que todas las especies se diferencian unas de otras. Todas tienen un pico córneo y pueden adoptar los dos tipos de locomoción. Un espécimen chino fue encontrado con restos de escamas (grandes y pequeñas) y también protoplumas que pudieron servir para la termorregulación o reconocerse unos a otros.

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Imagen por Martín Chávez.

El último de todos es Tianyulong, un dinosaurio ornitisquio heterodontosáurido de dieta herbívora que vivió en el Cretáceo inferior. Restos de plumas y estructuras plumosas se han encontrado en el cuello, la cola y la parte posterior. Estos restos consistían en filamentos huecos paralelos, que serían rigidos y podrían llegar a tener 60 milímetros en la cola.

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Imagen de Tianyulong de dinosaurpicture.org.

Evolución y estructura de las plumas
Hoy en día, las aves tienen plumas que tienen funciones diferentes: son útiles para el vuelo, el cortejo, aislarse del frío y del agua, camuflaje y otras más. También hay plumas especializadas para cada función: el plumón sirve como un aislante térmico y las plumas para el vuelo y el cortejo están hechas de formas características. Aunque sean diferentes entre ellas, todas están hechas de queratina. Estas estructuras crecen en capa externa de la piel, igual que el pelo. En las plumas adaptadas al vuelo, el folículo es formado por el raquis del que aparecen barbas a ambos lados que se van ramificando en estructuras llamadas bárbulas, y después barbicelos, que van entrelazándose hasta lograr la estructura final. El raquis tiene una parte hueca en la que se inserta la piel del animal; este animal se llama cálamo. A partir de esta primera explicación, podemos determinar su evolución. Es probable que cada tipo de pluma primitiva se caracterizase por menos a más compleja, por lo que empezaríamos con un folículo circular (un cilindro hueco). En el segundo estadio aparecen las barbas unidas al cálamo, pero en una forma parecida a un abanico. En la tercera parte, estas barbas forman una forma plana pero están abiertas, sin unir. Con el quinto paso, las plumas pennadas tenían una forma asimétrica que habría permitido el vuelo.

Imagen de www.hablandodeciencia.com.