El vuelo de las aves primitivas era similar al de las actuales

Desde hace 30 años el yacimiento de Las Hoyas, en la Serranía de Cuenca, viene revelando las plantas y animales de un humedal de hace aproximadamente 125 millones de años. Los paleontólogos cuentan ya con la imagen completa de este ecosistema del Cretácico Inferior (Era Mesozoica), donde las primeras angiospermas o plantas con flores convivieron con multitud de peces, anfibios, reptiles, cocodrilos, dinosaurios y aves primitivas. Pero más afortunado aún es la exquisita preservación de sus fósiles, que muestran detalles únicos como las cutículas de las plantas y los tejidos blandos de algunos animales.

En el marco de las investigaciones de los fósiles de Las Hoyas ­­—que dependen de la Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha y el MINECO, bajo la dirección de la profesora Ángela D. Buscalioni de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM)— han sido publicados dos nuevos trabajos que revelan importantes datos sobre la biología de las especies que habitaron el ancestral humedal y su extraordinario proceso de fosilización.

Un ala primitiva

El primer trabajo, presentadoen Scientific Reports, describe la morfología completa del ala de una pequeña ave enantiornita, especie representativa de las primeras etapas de la transición dinosaurios-aves.

La descripción, realizada por paleontólogos de la UAM, la Universidad de Bristol (Reino Unido) y el Museo de Historia Natural de los Ángeles (EE.UU.), incluye detalles inéditos sobre los músculos, tendones y ligamentos subcutáneos asociados al plumaje.

“El fósil muestra indicios inequívocos y hasta ahora desconocidos de prácticamente todo el tejido que conformaba un ala primitiva”, afirma José Luis Sanz, catedrático de la UAM y coautor del trabajo. “No solo deja ver con detalle las plumas asimétricas necesarias para desarrollar el vuelo, sino también los cálamos insertándose a través de la piel o patagio”, añade.

“Estos elementos anatómicos, estudiados con microscopía electrónica de barrido y espectroscopía de rayos X, son prácticamente idénticos a los de las aves actuales”, destaca Guillermo Navalón, estudiante de doctorado de la Universidad de Bristol y primer firmante del trabajo.

“El hallazgo refuerza la idea de que las aves primitivas podían volar de manera similar a las aves actuales, mediante un sistema de fibras musculares y tendinosas que mantiene las plumas rígidas frente a la presión del aire, permitiendo movimientos sutiles necesarios para maniobrar”, asegura por su parte Jesús Marugán Lobón, coautor y profesor de la UAM.

Fosilización experimental

¿Cómo ocurrió un proceso de fosilización capaz de preservar incluso detalles de tejido blando durante millones de años?

En un intento por responder a esta pregunta, los laboratorios de Ecología Microbiana y Paleontología de la UAM, junto a investigadores del Instituto de Mineralogía, Física de Materiales y Cosmoquímica de París, simularon en condiciones acuáticas controladas los procesos que afectan a cadáveres de peces.

Cinco años de fosilización experimental y observaciones con microscopía electrónica de barrido y de transmisión, permitieron finalmente describir un proceso de biomineralización inducido por tapetes microbianos (comunidades estratificadas de bacterias y algas).

“Estos tapetes forman un sarcófago que envuelve el cadáver en tan sólo 10 días, modificando las condiciones químicas y favoreciendo la precipitación de un mineral rico en sílice y magnesio parecido al talco. A lo largo del tiempo, este mineral va sustituyendo y replicando gradualmente los tejidos internos y huesos del pez que han sido invadidos previamente por las bacterias”, resume Miguel Iniesto, estudiante de doctorado de la UAM y primer autor del trabajo.

El experimento, publicado este septiembre en Frontiers in Earth Sciences, “describe por primera vez la participación de un silicato de magnesio en la preservación de tejidos de un vertebrado y su posterior fosilización”, apunta Anabel López-Archilla, profesora de la UAM y coautora. “Un proceso de biomineralización análogo explicaría la preservación excepcional de los tejidos de los fósiles de Las Hoyas, como el ala del ave primitiva recientemente descrita”, concluye.

Referencias bibliográficas:

"Soft-tissue and dermal arrangement in the wing of an Early Cretaceous bird: Implications for the evolution of avian flight", DOI: 10.1038/srep14864

"Preservation in microbial mats: mineralization by a talc-like phase of a fish embedded in a microbial sarcophagus", Front. Earth Sci. September 2015.