Descubrimiento de genes podría revelar cómo los dinosaurios pasaron de las escamas a las plumas, convirtiéndose en pájaros

Sagittarius serpentarius, ave africana.

Ya casi es de conocimiento común que las aves en el fondo son dinosaurios llevados a un punto sublime de belleza y liviandad. Además un número creciente de descubrimientos nos entrega información sobre la forma y diversidad de plumas en varios dinosaurios no aviarios y aves prehistóricas. Cada vez hay mayor comprensión de cómo las plumas se propagaron y cambiaron en varios linajes, así como de sus funciones y por qué habrían evolucionado. Pero en nuestro conocimiento aún yace un vacío fundamental: ¿cómo evolucionaron?

Las plumas están compuestas de queratina, que también está en la formación de las escamas, garras, partes de la piel y, de hecho, nuestro propio cabello. Ambas, escamas y plumas, crecen de la piel, por lo que podemos suponer que tienen una historia evolutiva compartida. Eso es todo lo que saben los investigadores. Se ha sugerido una serie de vías para vislumbrar el paso de la escama a la pluma, pero aunque algunas están bien pensadas, ninguna es lo suficientemente satisfactoria. Para complicar el panorama, están los extraños patrones que la evolución ha mostrado en algunas ocasiones.

Aunque las aves modernas tienen los pies escamosos, estas en realidad son plumas muy modificadas. Varios dinosaurios y pájaros prehistóricos estaban completamente cubiertos de plumas, incluso hasta los dedos de los pies, y presumiblemente fue en ese punto que cambiaron escamas por plumas. Más tarde reaparecieron las «escamas» en los pies de las aves, por lo que, lamentablemente, sus propias plumas no pueden darnos respuestas de cómo pudieron haber evolucionado las escamas hace cientos de millones de años.

En 2014, un dinosaurio nuevo y muy inusual llamado Kulindadromeus fue desenterrado en Siberia. Este parecía mostrar no solo filamentos parecidos a las plumas, sino también que algunos de ellos estaban creciendo a partir de las escamas. Aunque este pequeño animal es de un linaje muy diferente al que dio origen a las aves, al menos sugiere que algunas estructuras parecidas a plumas podrían haber evolucionado directamente desde escamas altamente modificadas.

Un nuevo estudio publicado la semana pasada en Molecular Biology and Evolution, analiza cómo se forman las escamas y plumas. En él los investigadores tomaron genes importantes en el desarrollo de las plumas y los expresaron en embriones de lagartos y pollos, durante el desarrollo de escamas y plumas respectivamente. También identificaron algunos genes nuevos que regulan los genes del desarrollo y cambiaron sus grados de actividad para alterar aún más estos cambios.

Al modificar estos diversos genes pudieron producir nuevos tipos de escamas modificadas. Estas no eran plumas crecidas en caimanes, pero sí mostraron que cambios relativamente simples en algunos genes pueden provocar el desarrollo temprano de escamas, incluso en caimanes modernos que produjeran algo que tuviera características comunes con las plumas ancestrales que se han visto en los primeros dinosaurios no aviares.

En resumen, no hay una distancia enorme entre este resultado y una verdadera pluma de los días prehistóricos, menos aun cuando se considera que el linaje del caimán se separó del de las aves hace más de 250 millones de años. Esto, combinado con el hecho de que cualquiera de las primeras «proto-plumas», que otorgaron un beneficio a sus portadores, habrían sido parte de una selección natural que las habría mejorado y refinado. No es tan descabellado sugerir que las plumas pueden haberse formado con relativa facilidad.

La modificación de los genes en los pollos produjo una variedad de formas de plumas, incluidas las que se ven en varios dinosaurios, por lo que la brecha de la escama a la pluma se ha cubierto al menos parcialmente por este estudio. Algunos de estos también coinciden con los pasos teóricos que se han propuesto entre plumas y escamas. Esto sugiere que por el momento se está en el camino correcto. Puede faltar alguna evidencia de apoyo que está en proceso de descubrirse.

Claramente hay un camino por recorrer, pero lo más intrigante es la identificación de unos pocos genes aún presentes en los cocodrílidos modernos, como los caimanes, que fácilmente pueden convertirse en filamentos parecidos a plumas más simples. Hay una gran diversidad en las plumas observadas en los dinosaurios del período previo a las aves, así como en otros linajes de dinosaurios y sus parientes, los pterosaurios voladores. Esto muestra las posibilidades cuando se trata de filamentos y unos pocos ajustes más a estos genes podrían mostrarnos el camino completo desde la escama hasta la pluma. Ahora tal vez se pueda responder a la pregunta de cómo los pájaros llegaron a ser pájaros y cómo crecieron sus plumas por primera vez.

Por Dave Hone para The Guardian. Traducción libre de El Ciudadano