Describen por qué había dinosaurios terópodos gigantes y otros enanos

Los dinosaurios terópodos, que aparecieron hace más de 230 millones de años, caminaban en dos patas y llegaron a desarrollar una gran diversidad de tamaños. Sus dimensiones iban desde el gigantismo —con tamaños que no ha alcanzado ningún otro depredador terrestre— a especies en miniatura, como Anchiornis huxleyi, que vivió a finales del periodo Jurásico y pesaba poco más de 100 gramos y medía unos 30 centímetros de longitud. Aunque las aves son descendientes directas de los celurosaurios, un clado de estos animales arcaicos, hubo otros que no tuvieron 'herederos'. Se trata de los terópodos no avianos.

Ahora, un equipo internacional de investigadores, liderados por Michael D. D'Emic delStony Brook University(EEUU), en colaboración con instituciones argentinas como el CONICETy la Universidad Nacional de Río Negro (UNRN), entre otras, acaba de presentar el primer análisis comparativo filogenético que examina las estrategias de desarrollo que explicarían la evolución del tamaño del cuerpo de estos terópodos no avianos.

El trabajo, publicado esta semana en la revista 'Science', permite entender la dinámica de la evolución a través de mecanismos heterocrónicos, es decir, de la velocidad y el ritmo a la que se produce el desarrollo de una especie. En este caso, han estudiado las diferencias de ritmos de crecimiento y su duración en unas cien especies extintas.

Los científicos lograron reconstruir estados ancestrales de tasa de crecimiento y masa corporal en un conjunto de datos taxonómicamente ricos. Gracias a esas mediciones, encontraron una nueva llave para entrar a ese mundo natural desaparecido. De esta forma saben que dentro de un mismo linaje de dinosaurios carnívoros, si bien las estrategias de crecimiento eran diferentes, porque se daban formas primitivas (de crecimiento lento, pero sostenido en el tiempo) y modos más avanzados (de crecimiento rápido que se detenía en un momento dado de la vida), ambos estilos de crecer aparecen distribuidos de manera equitativa en la evolución.

Las dos estrategias están presentes en los terópodos no avianos y no hay un desequilibrio entre la aparición de una y otra a lo largo de la evolución, lo que dio lugar a la gran disparidad de tamaños corporales en estos animales. Este hallazgo quizá pueda trasladarse a la evolución de los amniotas (una ramificación de los vertebrados tetrápodos) en general, según los investigadores.

Para poner en contexto estas 'maneras de crecer', Rodolfo Coria, profesor de la cátedra de Paleontología de Vertebrados de la UNRN explica a SINC que, entre los vertebrados, "los primates tenemos un crecimiento muy rápido, con una alta tasa inicial, que se trunca, tal como sucede también en las aves (y en los terópodos más cercanos de las aves)". Por esta razón, "no tenemos aves gigantes", apunta.

En cambio, "otras formas gigantescas de dinosaurios terópodos, más basales, presentan una tasa de crecimiento muy lenta pero que perdura en el tiempo; de manera continua, siguen creciendo hasta estadios muy avanzados de la vida", destaca Coria. Este tipo de crecimiento lento y sostenido a lo largo de casi toda la existencia dio lugar a que algunos terópodos no avianos "llegaran a desarrollar tamaños inmensos, de manera inédita en la naturaleza", en palabras del paleontólogo. Hoy no existen animales terrestres que presenten este estilo de evolución.

Reducir el tamaño para comer mejor

Se necesitaron unos 50 millones de años de reducción del tamaño corporal para que un linaje de dinosaurios encontrara su cauce en las aves, segúninvestigaciones previas dadas a conocer en la última década. Entonces, los científicos apuntaban que el progreso del tamaño corporal habría sido un paso liberador para los dinosaurios, ya que les que permitió explorar nuevos estilos de vida y hábitats. De pronto, especies más ágiles, con alas y plumas aislantes podían trepar a los árboles (para escapar de los predadores), perseguir insectos, saltar y planear a fin de conseguir nuevos recursos alimenticios, lo que habría dado origen a esta rama de la evolución. Con cuerpos más pequeños, cerebros y ojos más grandes, que mejoraban la visión tridimensional, podían reconocer masas arbóreas y emprender la actividad nocturna.

Este estudio, aunque se ciñe a la otra rama de dinosaurios terópodos, predice que "diversas estrategias de crecimiento serán reconocidas en otros clados (ramificaciones) animales", por lo que estos hallazgos abren una puerta nueva para conocer la historia evolutiva de "taxones que han desarrollado tamaños corporales muy grandes y muy pequeños", e incluso de “especies estrechamente relacionadas entre sí que pueden exhibir tamaños muy dispares", según escriben los autores.

Consultado acerca de la magnitud de esos descubrimientos, Coria afirma que "aportan un contexto teórico y verificable a la identificación de las estrategias evolutivas de algunos linajes de dinosaurios, en particular, respecto al desarrollo del tamaño".

Crecer como un árbol, casi para siempre

Los mecanismos predominantes que explicarían la evolución del gigantismo y la miniaturización habían sido poco estudiados dentro de un marco filogenético comparativo. ¿La razón? Había pocos clados abundantemente muestreados y de larga vida que contuvieran una diversidad de tamaños corporales con los que responder a estas preguntas, según los autores.

Así lo expone el investigador argentino: "Hicieron falta muchas exploraciones paleontológicas que reunieran más evidencia y que permitieran elaborar los cladogramas o marcos filogenéticos nutridos de especies, trabajados en detalle, porque esta es una condición imprescindible para hacer un análisis de ritmos evolutivos".

Hasta hace medio siglo, sin ir más lejos, "conocíamos una docena de dinosaurios carnívoros no avianos y ahora son cientos", expresa. "Esta acumulación de evidencia ha permitido aventurar hipótesis que sin ella resultaba imposible", asevera Coria, por lo que "la contribución se respalda en un contexto filogenético que recién se ha logrado ahora, mediante el análisis de muchísimos ejemplares descubiertos en los últimos 30 años".

Esta vez, Michael D'Emic y sus colegas encararon un análisis filogenético comparativo a gran escala que les permitía examinar estrategias de desarrollo subyacentes en los dinosaurios terópodos no avianos, que pueden variar desde pequeños tamaños (menos de 0.5 metros de longitud), hasta gigantescos (más de 12 metros).

Para ello, el equipo tomó mediciones de fósiles de 42 especies no avianas, en las que constaban los anillos corticales de crecimiento anual, con las que compilaron datos histológicos completos del tamaño corporal y la tasa de crecimiento, que demostraron que los cambios en la tasa de crecimiento y la duración desempeñaron papeles casi iguales en la evolución de la diversidad de tamaños.

Acerca de las posibilidades de aplicar estos resultados a la protección de especies actuales, Coria responde: "Aunque no veo una implicación directa, me imagino que se podría investigar a escala molecular lo que nos dice la filogenia de especies actuales, y verificar si los resultados son comparables. No obstante, nuestras conclusiones nos llevan a pensar que las estrategias de desarrollo del tamaño en dinosaurios terópodos se repetirían en todos los amniotas", concluye.

Referencia:

D’Emic, M. et al. 'Developmental strategies underlying gigantism and miniaturization in non-avialan theropod dinosaurs'. 'Science' (2023).

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