¡Échate a volar, dinosaurio!

Los expertos están convencidos de que los dinosaurios, al igual que otros tetrápodos, o sea animales vertebrados con cuatro miembros —anfibios, reptiles, aves y mamíferos—, crecían a un ritmo más veloz justo después de salir del cascarón que en etapas posteriores de la vida. Sin embargo, su crecimiento no coincide con la mayor parte de los reptiles no avianos, que crecen de forma lenta y gradual a lo largo de la vida. Recientes análisis microscópicos del tejido óseo de los huesos largos, como el fémur, apuntan que los dinosaurios alcanzaban rápidamente su tamaño definitivo, incluso a una velocidad que supera con creces a la de los mamíferos y aves modernas. De ser esto así, las primeras aves pudieron lograr reducir el tamaño corporal mediante una sencilla estrategia: acortando drásticamente la fase de rápido crecimiento de sus antecesores.

Ésta es la tesis que han desarrollado en la revista Nature los paleontólogos Kevin Padian, de la Universidad de California en Berkeley; Armand J. De Ricqlès, de la Universidad de París; y Jonh Horner, del Museum of the Rockies, en la Universidad Estatal de Montana.

Desde que en 1841 el paleontólogo británico bautizó estos reptiles con el nombre de dinosaurios, palabra que significa lagartos terribles, y los metió en el saco taxonómico de los Reptilia, sus colegas no dudaron en equiparar su biología a la de los reptiles actuales. Sin embargo, esta idea preconcebida empezó a tambalearse en la década de los setenta. Algunos modelos fisiológicos apuntaban que los dinosaurios pudieron haber sido unos eficaces reptiles cuyo tamaño desproporcionado les habría otorgado los beneficios metabólicos de la homeotermia sin tener que desprenderse de la ectotermia. No hay que olvidar que los animales homeotermos o endotermos pueden generar y mantener calor dentro de su cuerpo con independencia de la temperatura que hay en su entorno. Los mamíferos y los pájaros son endotermos o de sangre caliente. El resto de los animales son ectotermos o de sangre fría, lo que significa que mantienen su temperatura absorbiendo calor de su entorno.

Del estudio de los huesos se desprende que los dinosaurios, que en principio tenían la sangre fría, cosa que está por ver, tenían unos patrones de crecimiento más próximos a los mamíferos y aves modernos que a sus hermanos reptilianos. Pero ni que decir tiene que conocer con detalle el desarrollo de una criatura extinta no es moco de pavo. El problema se puede abordar desde dos frentes distintos. Por un lado, los científicos presumen que la velocidad con la que se deposita el tejido óseo primario permanece más o menos constante dentro de un mismo grupo taxonómico. Esto permite comparar ciertos tejidos de animales ya extinguidos con representantes modernos y averiguar cómo era su crecimiento.

La otra estrategia surge del estudio microscópico del material óseo. El crecimiento homogéneo de éste puede verse interrumpido por la aparición de varios anillos, líneas o estructuras anulares, que son producto de un ciclo de crecimiento anual, un estrés estacional u otro ritmo biológico interno. Pero hay un molesto inconveniente: los científicos reconocen que la interpretación de estos anillos no resulta sencillo, pues su origen es múltiple y su naturaleza escapa a cualquier intento de simplificación. No obstante, se puede decir que los anillos de crecimiento óseo anuales y estacionales son característicos de los animales de sangre fría: anfibios, peces y reptiles. Su marca también se deja notar a veces en criaturas endotérmicas, sobre todo cuando la temperatura y el aporte alimenticio se mantiene constate durante años. Es más, los huesos de un mismo esqueleto pueden presentar un patrón de anillos diferente.

Teniendo en cuenta estas y otras limitaciones, Padian, De Ricqlès y Horner han comparado muestras histológicas de arcosaurios modernos y extinguidos, incluidas las aves, y han revisado la literatura científica publicada al respecto. Antes de continuar hay que señalar que en la era secundaria había tres grandes grupos de arcosaurios. Los pterosaurios o reptiles voladores; los dinosaurios, que dieron lugar a las aves; y los cocodrilianos, los cuales, dieron lugar a los caimanes y cocodrilos actuales. Pues bien, el trío de investigadores ha descubierto una clara dicotomía entre los arcosaurios relacionados con los cocodrilos y los arcosaurios relacionados con las aves y los dinosaurios. Esta distinción puede remontarse en el registro fósil hasta la separación de los dos linajes en el triásico medio, hace unos 230 millones de años. Por ejemplo, el estudio de los anillos de crecimiento óseo en los huesos largos del hadrosaurio Maiasaura sugiere que esta especie de dinosaurio alcanzaba la madurez a los 7 años de edad y los 7 metros de longitud.

Los científicos hacen hincapié en un detalle curioso: el Maiasaura crece a una velocidad vertiginosa durante el primer año de vida, como atestigua el primer anillo de crecimiento. Este fenómeno también se observa en los mamíferos y aves actuales, así como en otros dinosaurios. Efectivamente, un patrón de desarrollo neonatal similar se aprecia en los dinosaurios saurópodos, que caminaban a cuatro patas, y los grandes pterosaurios. Este ritmo de crecimiento contrasta con el de los cocodrilos, incluidos los gigantescos Denosuchus, que superaban los 8 metros de largo, un tamaño que alcanzaban a los 50 años de edad.

En resumidas cuentas, los resultados del estudio publicado en Nature, como sus propios autores indican, apoyan la hipótesis de que el crecimiento de los grandes dinosaurios se asemejaba más al nuestro que al de los reptiles modernos. De esto se desprende una segunda conclusión no menos importante: "si los ritmos de crecimiento proporcionan alguna pista acerca del subyacente grado de metabolismo basal, se puede sugerir que estos dinosaurios no fueron unos típicos ectotermos", dice Horner. En el artículo que firma en Nature también puede leerse que, aunque la mayor parte de las aves modernas alcanzan la madurez tan rápidamente que no dejan lugar a la aparición de líneas de crecimiento, algunas aves gigantes ya extintas, como Diatryma y dinornis, que alcanzaban los 2 y 3 metros, respectivamente, producen este tipo de marcas en sus huesos largos. Ahora bien, su presencia no indican que fueran ectotérmicas, sino que eran debidas a sus ritmos endógenos.

A diferencia de los grandes dinosaurios, los de menor tamaño crecían a un ritmo más lento. Los científicos han comprobado que su hueso cortical, que se halla en las diáfisis de los huesos largos, está menos vascularizado y que los vasos primarios discurren longitudinalmente, así como que las líneas de crecimiento están más próximas entre sí. A la vista de estos datos, algunos expertos han sugerido que los dinosaurios más pequeños se comportaban como auténticos reptiles, al menos en lo referente al metabolismo y la regulación térmica, y que los dinosaurios gigantes eran virtualmente homeotermos. Algunos paleontólogos no están de acuerdo con este razonable modelo. Su postura radica en el hecho de que ciertos mamíferos y aves de pequeña envergadura muestran, a pesar de tener sangre caliente, unos depósitos óseos poco vascularizados, ricos en vasos longitudinales y con líneas de interrupción del crecimiento (LAGs). Además, señalan que el hueso cortical de los dinosaurios pequeños y de los pterosaurios es principalmente fibrolamelar y no lamelar-zonal, como ocurre en los cocodrilos y otros ectotermos. Este hecho pone de manifiesto que su crecimiento no era tan lento como se presumía, aparte de que el tejido óseo fribrolamelar está normalmente más irrigado que el de los reptiles. Estas diferencias ya son patentes antes del alumbramiento.

La polémica, pues, está lejos de quedar zanjada. Aún así, los descubrimientos que se desprenden del análisis histológico de los huesos permite a los paleontólogos ahondar en otro de los misterios de la evolución: cómo surgieron las aves y cómo adquirieron su pequeño tamaño. La envergadura de las aves más primitivas, como el Archaeopteryx, era notablemente inferior al de los dinosaurios terópodos de los cuales se supone que descienden, como los dromaeosaurios y los troodóntidos. Esto no está en consonancia con la ley de Cope, según la cual las formas grandes evolucionaron de otras más pequeñas, y no al revés, salvo en el caso de que exista una presión selectiva. La longitud media del cuerpo de los parientes más cercanos de las aves estaba entre los 1,1 y 3 metros, y sus fémures eran de 14 a 30 centímetros. Recientemente, el hallazgo de un diminuto reptil hace tambalear estas medidas que contentaban a más de un paleontólogo. Hablamos del Microraptor, un lagarto que tenía un hueso femoral de apenas 3,5 centímetros. Si se confirma de que realmente se trata del esqueleto de un ejemplar adulto, los científicos tendrán en sus manos la prueba fehaciente de que en cretácico había miniraptores no avianos con un tamaño próximo al de las aves.

Recientes investigaciones apuntan que muchos de los caracteres avianos, es decir, representativos de las aves, surgen durante el proceso evolutivo de los dinosaurios terópodos. Entre ellos destacan la aparición de un esternón osificado, el desarrollo de unas largas patas posteriores con pies dotados de tres dedos, la fusión de las clavículas para formar la espoleta o fúrcula, que en las aves modernas es uno de los puntos de inserción de los músculos del vuelo; y la tendencia hacia unos huesos huecos y llenos de aire para aligerar peso. El tejido óseo de los antecesores de las aves también era rico en vaso sanguíneos y crecía a buen ritmo. Pero hay algunos detalles que no encajan en el puzzle. Por ejemplo, dos aves del mesozoico pertenecientes al grupo extinto llamado Enantiornithes, presentan un hueso cortical avascularizado con numerosos LAGs, un patrón óseo ectotérmico presente en anfibios y reptiles extinguidos. Por el contrario, el análisis de Hesperornis e Ichthyornis, dos pájaros del cretácico próximos a las aves modernas, indica que tenían una fuerte vascularización ósea y que carecían de LAGs, lo que les sitúa en el lado de la endotermia. Resultados similares arroja el estudio de los fósiles del Confuciusornis, un ave china que vivió hace entre 110 y 150 millones de años.

El origen de las aves está poco claro. La manera en que los dinosaurios ¿o las primeras aves? dejaron de depender del sol para calentar sus cuerpos es todavía un misterio.