Todas las aves en gestación desarrollan pelvis de dinosaurio

Todos los pájaros bebés tienen un momento antes de salir del cascarón cuando el hueso de la cadera es una pequeña réplica de la pelvis de un dinosaurio.

Ese es uno de los hallazgos de un nuevo estudio dirigido por Yale en la revista Nature que explora los fundamentos evolutivos del hueso de la cadera aviar. También es un guiño moderno a la transformación dramática que llevó de los dinosaurios a las aves durante decenas de millones de años.

“Cada pájaro, en su vida temprana, posee esta forma de dinosaurio”, dijo Bhart-Anjan S. Bhullar, profesor asistente de ciencias planetarias y de la Tierra en Yale y autor principal y correspondiente del nuevo estudio. “Entonces, en el último minuto, es como si recordara que es un pájaro y necesita una pelvis de pájaro”.

Durante la última década, Bhullar y sus colaboradores han llevado a cabo investigaciones innovadoras sobre las transiciones evolutivas clave entre las especies de dinosaurios, reptiles y aves, incluido el desarrollo del oído interno de los dinosaurios, el pico de las aves, la mandíbula móvil de los mamíferos y la vista de los vertebrados.

El laboratorio de Bhullar es particularmente conocido por su uso innovador de tomografía computarizada (TC) y microscopía para crear imágenes 3D de embriones animales.

Christopher Griffin, asociado postdoctoral en el laboratorio de Bhullar, es el autor principal del estudio. Él y Bhullar, con sus colegas, observaron el desarrollo pélvico en caimanes, pollos domésticos, codornices japonesas, tinamú chileno y periquitos, y compararon sus etapas de desarrollo con las de los dinosaurios, incluida la especie con plumas Archaeopteryx.

Para el estudio, el equipo etiquetó los huesos embrionarios de la cadera con anticuerpos para buscar proteínas que se expresan en el desarrollo del cartílago, el tejido conectivo, los músculos esqueléticos y los nervios. Los investigadores crearon imágenes en 3D de los huesos, músculos y nervios de la cadera con microscopios confocales y tomografías computarizadas.

Descubrieron que la pelvis de las aves es un ejemplo de «adición terminal», un mecanismo biológico en el que las características ancestrales aparecen en un animal hasta el final de su desarrollo. Esto fue una sorpresa, señaló Griffin, porque muchas características importantes en la transición de dinosaurio a pájaro, como el pico del pájaro, se ven temprano en el desarrollo embrionario de un pájaro.

“Fue inesperado encontrar que estas etapas iniciales del desarrollo de las aves se parecían tanto a las caderas de un dinosaurio primitivo”, dijo Griffin. «Durante solo dos días, el embrión en desarrollo cambia de una manera que refleja cómo cambió en la evolución, pasando de parecerse a un dinosaurio primitivo a parecerse a un pájaro moderno«.

El hueso de la cadera es el núcleo del cuerpo de un pájaro. Corre a lo largo del marco aviar, envolviendo el torso, mientras que también permite que un ave se pare, se mueva y cargue el peso de todo su cuerpo.

“El cuerpo del pájaro está increíblemente modificado en prácticamente todos los sentidos para crear una máquina voladora optimizada”, explicó Bhullar. «Sus estructuras corporales están fuertemente restringidas por las necesidades del diseño aeronáutico«.

El nuevo estudio también analizó los músculos y nervios de las aves relacionados con el desarrollo de la cadera. Los investigadores dijeron que el desarrollo de esos sistemas no estaba sincronizado con el desarrollo óseo, lo que implica que cada sistema estaba algo «desacoplado» de los demás.

Los coautores del estudio incluyen al estudiante graduado de Yale Michael Hanson y los ex investigadores de Yale João Botelho, Matteo Fabbri y Daniel Smith-Paredes.