Dinosaurios robot revelan como reptiles gigantes empleaban sus plumas para cazar

Investigadores presentan una hipótesis sobre la manera en que los dinosaurios cazaban, basándose con robótica y neuronas de insectos

Gerardo Sifuentes

27/01/2024 7:28pm

El origen de alas y colas de las aves es una pregunta clave en la evolución animal. Se acepta que estas características evolucionaron a partir de dinosaurios emplumados, algunos con plumas en la cola y estructuras parecidas a alas en sus extremidades anteriores. Estas estructuras, llamadas ‘protoalas‘, están compuestas por plumas especiales conocidas como plumas pennáceas, las cuales son las plumas rígidas presentes en las alas y colas de las aves. Estas plumas surgieron por primera vez en dinosaurios durante el Período Jurásico, específicamente en dinosaurios llamados Pennaraptoras, que tenían protoalas hechas de plumas pennáceas. Sin embargo, se sabe que estas protoalas eran demasiado pequeñas para el vuelo impulsado.

Aunque se han considerado diversas funciones para las protoalas y las plumas de la cola en los ancestros de las aves, aún no se ha resuelto cómo estas estructuras ayudaron a los dinosaurios en sus vidas. Desde que John Harold Ostrom propuso la idea hace 50 años de que las protoalas se usaban para derribar presas insectívoras por parte de pequeños dinosaurios depredadores que vivían en el suelo, se han explorado varias funciones, pero sigue sin resolverse cómo contribuyeron estas pequeñas ‘protoalas’ y las colas emplumadas en la vida de los ancestros dinosaurios de las aves.

¿Cuáles han sido las últimas hipótesis?

Un nuevo estudio científico, desarrollado por un equipo multidisciplinario de biólogos de campo, ecólogos integrativos, paleontólogos y robotistas, propone la ‘hipótesis de la persecución por despliegue’ (flush-pursue hypothesis). Inspirada en la estrategia de forrajeo de algunas aves que utilizan despliegue de alas y cola para asustar y perseguir presas escondidas, la hipótesis sugiere que pequeños dinosaurios con protoalas podrían haber empleado una estrategia similar. Basándose en estudios ornitológicos detallados de aves insectívoras, se descubrió que el despliegue de plumajes contrastantes en alas y colas aumenta la eficiencia de forrajeo al provocar la huida de presas, las cuales son perseguidas y capturadas por las aves. Además, se exploró la neurobiología detrás de esta relación, proponiendo que neuronas especiales en insectos se activan ante la percepción de los movimientos realizados por aves insectívoras que practican la persecución por despliegue.

¿Cómo lo dedujeron?

El equipo liderado por el doctor Piotr Jablonski propuso la ‘hipótesis de la persecución por despliegue’ en 2005 y la desarrolló en conferencias internacionales hasta 2023. Tras enfrentar dificultades para obtener financiamiento, la Universidad Nacional de Seúl, Corea del Sur, le permitió iniciar la investigación. A pesar de múltiples rechazos de once revistas, finalmente encontraron una que permitió la revisión por pares y la publicación del estudio. Se eligió al dinosaurio Caudipteryx como representante de los primeros dinosaurios Pennaraptoran, y se construyó un robot bautizado ‘Robopteryx‘ para imitar sus movimientos. El equipo revisó la diversidad de despliegues de alas y colas en aves actuales que practican la persecución por despliegue, recopilando clips visuales. El robot imita los movimientos de aves cazadoras en tierra, como el correcaminos, basándose en restricciones anatómicas paleontológicas establecidas por Minyoung Son, experto en la anatomía de dinosaurios del Cretácico.

¿Cómo usaron el robot?

Jinseok Park, un ornitólogo de campo especializado en la dieta y forrajeo de aves, junto a un equipo de biólogos de campo, realizó pruebas con el robot ‘Robopteryx’ para observar las respuestas de saltamontes salvajes, pertenecientes al antiguo orden Orthoptera que coexistía con los dinosaurios pennaraptoranos. Los resultados indicaron que los saltamontes escapaban más frecuentemente cuando las protoalas estaban presentes en las extremidades anteriores, especialmente si tenían parches blancos, y cuando las plumas de la cola eran grandes.

Para entender la evolución de la estrategia de persecución por despliegue en aves, compararon las respuestas de neuronas de saltamontes a exhibiciones hipotéticas de dinosaurios, utilizando animaciones computarizadas. Descubrieron que las neuronas mostraban una mayor tasa de disparo en respuesta a las animaciones con protoalas. Con base en estos resultados, argumentan que el uso de plumaje para asustar presas aumentaría la frecuencia de persecuciones exitosas, destacando la importancia de protoalas y colas en maniobras exitosas, lo que podría haber impulsado el desarrollo de plumas más grandes y rígidas para mejorar estas estrategias.

El estudio titulado Comportamientos de escape en presas y evolución del plumaje pennáceo en dinosaurios, encabezado por el doctor Jinseok Park, de la Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Nacional de Seúl, fue publicado por la revista Nature Scientific Reports el 25 de enero de 2024.