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Jun 19, 2024

Nuevos descubrimientos están dando vida al mundo de los pterosaurios

Los pterosaurios se originaron hace más de 200 millones de años durante el Período Triásico y fueron los primeros vertebrados en surcar los cielos. Warpaintcobra/iStock/Getty Images Plus Por Sid Perkins 5 de mayo de 2023

Los pterosaurios se originaron hace más de 200 millones de años durante el Período Triásico y fueron los primeros vertebrados en surcar los cielos.

Warpaintcobra/iStock/Getty Images Plus

Por Sid Perkins

5 de mayo de 2023 a las 7:00 am

En un mundo en el que se come o es comido, volar conlleva una gran cantidad de beneficios. Una criatura que llega a la tercera dimensión puede escapar más fácilmente de los depredadores terrestres, cenar un menú mucho más amplio o caer sobre víctimas desprevenidas desde arriba. Volar también permite que un animal cubra distancias más rápidamente, busque alimento de manera más eficiente y encuentre pareja más fácilmente.

Por eso, tal vez resulte sorprendente que sólo tres grupos de vertebrados hayan desarrollado un vuelo sostenido impulsado por músculos. Los pterosaurios, que en griego significa "lagartos ala", aparecieron en escena en el período Triásico, quizás hace unos 237 millones de años. Estos vertebrados voladores originales precedieron a las aves en al menos 70 millones de años y a los murciélagos en más del doble.

Lo que causó la desaparición de los pterosaurios está claro: el mismo asteroide que acabó con los dinosaurios no aviares hace unos 66 millones de años también los eliminó, junto con más del 75 por ciento de toda la vida en la Tierra (SN: 4/7/20 y 7 /18/20, pág.10). Pero, en primer lugar, cómo los pterosaurios volaron por el aire sigue siendo un gran misterio. "No tenemos ningún fósil de transición adecuado para los pterosaurios, o al menos ninguno que reconozcamos", dice Matthew Baron, un paleontólogo de vertebrados independiente.

A pesar de la brecha en el registro fósil temprano, investigaciones recientes ofrecen pistas sobre quiénes fueron los primeros primos de los pterosaurios y cómo eran, y cómo los pterosaurios evolucionaron desde criaturas pequeñas y revoloteantes hasta convertirse en un grupo increíblemente variado. Con el tiempo, ocuparon ecosistemas en todo el mundo y consumieron una amplia variedad de presas, haciéndose más grandes y extendiéndose más antes de lo que se pensaba, según revelan estudios recientes. A algunos les crecían extrañas crestas encima de la cabeza, mientras que otros lucían bocas llenas de dientes que se proyectaban amenazadoramente en varios ángulos.

"Algunos pterosaurios parecían criaturas de tus pesadillas", dice Brian Andres, paleontólogo de vertebrados de la Universidad de Sheffield en Inglaterra.

Durante su largo reinado en los cielos, los pterosaurios variaban en tamaño, desde criaturas que podían sentarse en la palma de tu mano hasta gigantes altísimos con envergaduras que rivalizaban con las de un avión de combate F-16. De hecho, el animal más grande que jamás haya alzado el vuelo (una especie icónica descubierta hace más de medio siglo pero recientemente descrita con gran detalle) fue un pterosaurio.

Los fósiles de pterosaurio se desenterraron por primera vez a finales del siglo XVIII, coincidentemente, en la misma formación de piedra caliza en Alemania que más tarde produjo el ave más antigua conocida, Archaeopteryx. Los científicos no sabían muy bien qué hacer con los fósiles. Un científico propuso que pertenecían a una extraña criatura marina y otro pensó que representaban una forma de transición entre aves y murciélagos. Pero pronto los expertos decidieron que los pterosaurios eran reptiles voladores, distintos de los dinosaurios.

La primera especie descubierta se llamó Pterodactylus antiquus, el nombre del género proviene de las palabras griegas que significan "dedo de ala". (Aunque esta especie y muchas descubiertas poco después se denominaban comúnmente pterodáctilos, ese término se aplica oficialmente sólo a esta especie y a un pequeño grupo de especies relacionadas dentro del linaje más amplio de pterosaurios). A diferencia de los murciélagos, cuyas membranas de las alas se estiran entre cuatro alargadas dedos de la mano, el ala de un pterosaurio está sostenida por un solo dedo hiperelongado, un sello distintivo que ayuda a distinguir a los pterosaurios de otras criaturas.

Pero algo que comparten los pterosaurios y los murciélagos es que cuando aparecen por primera vez en el registro fósil, ya son capaces de volar. Falta evidencia directa de cómo los reptiles surcaron los cielos. "Hasta ahora, no conocemos ningún pterosaurio 'eslabón perdido'", informó Baron en 2021 en Earth-Science Reviews.

Los pterosaurios se originaron durante el Período Triásico, mucho antes que los otros dos grupos de vertebrados voladores, aves y murciélagos, y luego se extinguieron en la misma extinción masiva que acabó con los dinosaurios no aviares.

Los fósiles de pterosaurio más antiguos conocidos datan de hace unos 219 millones de años, aunque los paleontólogos sospechan que los pterosaurios se originaron hace 237 millones de años, señala Baron. Fue entonces cuando vivieron los parientes más antiguos y más cercanos de los pterosaurios y, por lo tanto, probablemente en la época en que los pterosaurios se habrían separado y formado su propio linaje. La brecha en el registro fósil se debe en parte al hecho de que las rocas de este período son escasas en todo el mundo. Y muchos huesos de pterosaurio eran huecos, por lo que eran vulnerables a ser aplastados poco después de la muerte o durante la fosilización. "A menudo, los restos de pterosaurios son sólo un revoltijo de huesos", dice Baron.

Pero hay pistas indirectas sobre cómo podría haber sido un protopterosaurio y si el vuelo de los pterosaurios evolucionó desde cero (en criaturas terrestres que aleteaban y saltaban en el aire) o desde los árboles hacia abajo (en animales arbóreos que se deslizaban).

Esas pistas provienen de estudios de pterosaurios y sus parientes. En 2020, los investigadores publicaron un artículo en Nature comparando la anatomía de 157 especies de pterosaurios primitivos, dinosaurios primitivos y una variedad de reptiles que vivieron al mismo tiempo o antes. Un grupo conocido como lagerpétidos (del griego “reptiles conejo”, llamado así debido a las proporciones generales de los huesos de las extremidades) estaba más estrechamente relacionado con los pterosaurios.

Un análisis separado, publicado el año pasado en Nature, mostró que un reptil veloz de aproximadamente 20 centímetros de largo que vivió hace unos 230 millones de años era un pariente cercano de los lagerpétidos y los pterosaurios. Dada esa estrecha relación, esta criatura, llamada Scleromochlus taylori, puede servir como un buen sustituto del tipo de animal a partir del cual evolucionaron los pterosaurios (SN: 5/11/22, p. 15).

S. taylori tenía extremidades delgadas, manos pequeñas y garras rectas, todo lo cual apunta a una criatura terrestre, dice Davide Foffa, paleontólogo de vertebrados del Museo Nacional de Escocia en Edimburgo. Debido a que una criatura como S. taylori presumiblemente no pasó mucho tiempo en los árboles, eso va en contra de la idea de que el vuelo de los pterosaurios evolucionó a partir del planeo. Pero una cintura pélvica pequeña sugiere que S. taylori no saltaba, dice Foffa. Esto parecería ir en contra de la idea estándar de cómo un habitante de la tierra podría volar a los cielos. Sin embargo, afirma, “no es necesario ser un saltador para evolucionar el vuelo”.

Lo que comían los pterosaurios es a menudo una cuestión de conjeturas. Aunque algunos fósiles conservan el contenido del estómago (evidencia directa de lo que se consumía), la mayoría de las veces los investigadores deben observar dónde vivía un pterosaurio y cómo se compara su anatomía con la de las criaturas modernas para reconstruir la dieta. Basándose en tales comparaciones, los investigadores han especulado que varias especies de pterosaurios comían de todo, desde insectos y gusanos hasta peces, crustáceos y presas más carnosas, como pequeños vertebrados terrestres.

Pero a veces, los investigadores deben analizar otros tipos de evidencia.

Tomemos como ejemplo a Kunpengopterus sinensis, un pterosaurio que vivió en lo que hoy es China hace entre 165 y 153 millones de años. El año pasado, los investigadores informaron haber desenterrado fósiles de esta especie junto con bolitas gástricas repletas de escamas de pescado, un fuerte indicio de que las criaturas habían comido pescado y luego regurgitaron los trozos no digeribles, como lo hacen los búhos y las gaviotas modernas (SN: 12/03/22 , pág.5).

Otra evidencia proviene de la caca fosilizada o, más delicadamente, de los coprolitos. Si se puede vincular un coprolito con la criatura que lo creó, cualquier contenido puede identificarse razonablemente como parte de la dieta, dice Martin Qvarnström, paleontólogo de vertebrados de la Universidad de Uppsala en Suecia. Hace unos años, él y sus colegas analizaron tres coprolitos de rocas de más de 150 millones de años desenterradas en el centro-sur de Polonia. El estiércol fosilizado se depositó en una antigua llanura mareal que también conservaba multitud de huellas de pterosaurios, dice Qvarnström. La superficie bien pisoteada parece haber sido enterrada rápidamente, tal vez tan pronto como subió la siguiente marea, por lo que es muy probable que tanto las huellas como los coprolitos fueran hechos por pterosaurios, informaron él y sus colegas en 2019 en PeerJ.

Utilizando radiación de alta energía para realizar exploraciones tipo tomografía computarizada de la caca fosilizada, el equipo descubrió que el coprolito más grande, que medía aproximadamente 1,5 centímetros de largo y 6 milímetros de diámetro, contenía más de 100 conchas ricas en calcio de organismos unicelulares llamados foraminíferos. Uno de los coprolitos más pequeños contenía muchas cerdas de lo que podrían haber sido gusanos marinos que habitaban en el fondo marino. Las grandes cifras por sí solas sugieren que la ingestión de estos foramios y gusanos no fue accidental, dice Qvarnström. En cambio, proponen los investigadores, el pterosaurio había estado apuntando a esta presa.

Para que estos pterosaurios consumieran presas tan minúsculas, deben haber sido filtradores, al igual que los flamencos o las ballenas barbadas. Para capturar los agujeros, que en su mayoría tenían unos 300 micrómetros de ancho, aproximadamente del tamaño de un ácaro del polvo grande, estos pterosaurios debieron tener mandíbulas llenas de dientes muy espaciados, sugiere el equipo. Aunque se conocen pterosaurios que se alimentaban por filtración desde épocas posteriores, esta es la primera evidencia sólida de que vivieron hace unos 150 millones de años, dice Qvarnström.

Debido a que aún no se conocen los fósiles esqueléticos de estos pterosaurios, el grupo de Qvarnström no sabe cómo eran los misteriosos filtradores ni qué tan grandes eran. Pero tal vez se parecían a la especie recién descubierta Balaenognathus maeuseri. (Balaenognathus, traducido aproximadamente del latín, significa “mandíbula de ballena”, una referencia a las ballenas barbadas). Sus fósiles fueron desenterrados de rocas calizas depositadas como sedimento en algún momento hace entre 157 y 152 millones de años en lo que hoy es Alemania, dice David Martill , paleontólogo de vertebrados de la Universidad de Portsmouth en Inglaterra.

B. maeuseri tenía una envergadura de aproximadamente 1,5 metros, similar a la de un flamenco grande. El pterosaurio tenía un pico en forma de espátula de 10 centímetros de largo que lucía al menos 480 dientes. Muchos de esos dientes largos y delgados, que no eran lo suficientemente fuertes como para morder a una presa que luchaba, tenían pequeños ganchos en sus extremos, dice Martill. Esto no se parece a nada visto en ningún otro pterosaurio. Las características parecidas a agujas de crochet probablemente ayudaron al pterosaurio a filtrar y atrapar presas diminutas de manera más efectiva que lo que lo habrían hecho los dientes rectos, informaron Martill y sus colegas el 21 de enero en PalZ. Cuando buscaba alimento, esta criatura de patas largas probablemente caminaba a través de aguas poco profundas, mirando hacia el flujo y abriendo sus mandíbulas lo suficiente para que entrara agua rica en plancton, dice Martill. Luego, el agua se escurría a través de los dientes, dejando una sustancia espesa rica en alimentos.

Gracias a un fósil descubierto en 2017 en la isla de Skye en Escocia, los investigadores ahora se dan cuenta de que los pterosaurios crecieron hasta alcanzar tamaños más grandes mucho antes de lo que se pensaba. Esto, a su vez, ha ayudado a desacreditar algunas teorías sobre por qué los pterosaurios evolucionaron con tamaños corporales grandes.

Incrustado en piedra caliza depositada como sedimento en una laguna hace unos 167 millones de años, el fósil bien conservado sólo carece de partes del cráneo, las alas, las extremidades traseras y la cola, dice Natalia Jagielska, paleontóloga de vertebrados de la Universidad de Edimburgo. Ella y sus colegas llamaron a la criatura Dearc sgiathanach, que en gaélico escocés significa “reptil alado de Skye”.

Los análisis microscópicos de secciones transversales de algunos huesos revelaron características similares a los anillos de crecimiento de los árboles, lo que sugiere que el pterosaurio tenía al menos 2 años y todavía estaba creciendo cuando murió, informaron Jagielska y sus colegas en febrero de 2022 en Current Biology. Basándose en el tamaño del hueso del brazo del pterosaurio, el equipo estima que el joven tenía una envergadura de alrededor de 2 metros.

Las comparaciones con los patrones de crecimiento de pterosaurios estrechamente relacionados sugieren que un adulto habría tenido una envergadura de al menos 2,5 metros y posiblemente 3 metros o más. Eso convierte a D. sgiathanach en el pterosaurio más grande que haya existido hasta ese momento, con una envergadura que rivaliza con la de un cisne trompetista.

Antes del descubrimiento de D. sgiathanach, los estudios habían sugerido que los pterosaurios no comenzaron a crecer hasta finales del período Jurásico, hace entre 160 y 145 millones de años. En ese momento, cuenta la historia, la competencia con las aves recién evolucionadas obligó a los pterosaurios a expandirse más allá de ser meros comedores de insectos y asumir nuevas funciones ecológicas. Pero D. sgiathanach evolucionó decenas de millones de años antes de que las primeras aves volaran, por lo que deben haber estado en juego otros factores aún no identificados, dicen los investigadores.

Otro estudio reciente habla de cuán amplia y rápidamente se extendieron los pterosaurios por el mundo, dice Andrés. Algunos especímenes extremadamente fragmentarios desenterrados en arenisca en el noroeste de Argentina, incluidas porciones dispersas de un hocico, una mandíbula y un hueso de ala, son lo suficientemente distintos como para clasificarlos como pertenecientes a pterosaurios. Las características son tan distintas que Andrés y sus colegas nombraron dos especies nuevas: Yelaphomte praderioi y Pachagnathus benitoi. El equipo describió los fósiles en marzo de 2022 en Papers in Paleontology.

Los investigadores estiman que la piedra arenisca probablemente data de hace entre 206 y 200 millones de años. Los restos inequívocos de pterosaurios conocidos de esa época provienen de América del Norte, Europa y Groenlandia, todos ellos entonces parte de las partes noroccidentales del supercontinente Pangea. Los nuevos fósiles se encontraron en un área que alguna vez fue el suroeste de Pangea, señala Andrés. Eso revela una distribución más amplia decenas de millones de años antes en la historia de los pterosaurios de lo que se suponía anteriormente, argumenta el equipo de Andrés. Y debido a que la arenisca se formó en áreas altas lejos de la costa más cercana, el hallazgo revela que los pterosaurios vivían en una mayor diversidad de hábitats en esta era de lo que se reconocía anteriormente.

De todos los pterosaurios jamás encontrados, ninguno ha capturado tanto la imaginación como Quetzalcoatlus northropi, la criatura más grande que jamás haya alzado el vuelo. Además de los cameos en Jurassic Park: Dominion y la tira cómica Calvin y Hobbes, la especie ha aparecido en sellos postales de más de dos docenas de países y en dos monedas acuñadas por la Royal Canadian Mint.

Los científicos también están enamorados de la especie. El artículo de 1975 que lo describió inicialmente ha sido citado más de 500 veces, a pesar de su brevedad, dice Andrés. A finales de 2021, Andrés y sus colegas ampliaron la descripción de ese artículo con una serie de artículos que, por primera vez, profundizaron en el tamaño, la apariencia, los movimientos y el hábitat donde vivía de la especie icónica.

Sólo se han encontrado un puñado de fósiles de Q. northropi, la mayoría en el área de Big Bend en el suroeste de Texas, dice Andrés. La mayoría de los restos identificables provienen de un puñado de criaturas y juntos comprenden una parte del ala y algunos huesos de las piernas. Ellos, y varios cientos de otros fragmentos de huesos de pterosaurio mal conservados, fueron desenterrados de rocas formadas a partir de sedimentos que se acumularon en canales de arroyos hace entre 69 y 66 millones de años, dice Tom Lehman, paleontólogo de vertebrados de la Universidad Tecnológica de Texas en Lubbock. Eso significa que algunos de estos pterosaurios podrían haber estado vivos cuando o justo antes de que un asteroide impactara la Tierra y provocara una catástrofe climática mundial duradera.

Gran parte de lo que los científicos sospechan sobre Q. Northropi proviene de los fósiles más comunes de una especie relacionada, Q. Lawsoni. Andrés y sus colegas han desenterrado fósiles de más de 200 de estos individuos, lo que ofrece huesos suficientes para reconstruir la mayoría del pterosaurio. El equipo estima que este pariente más pequeño tenía una envergadura de unos 4,5 metros y vivía en la misma zona aproximadamente al mismo tiempo que Q. northropi, dice Lehman. Él y sus colegas estiman que Q. northropi tenía una envergadura de unos 10 metros.

Si estas dos especies vivieron simultáneamente, dice Lehman, evidentemente dividieron el ecosistema y se alimentaron por separado. Cuando murieron, sus cadáveres terminaron en diferentes tipos de rocas sedimentarias, lo que sugiere diferentes partes del medio ambiente. Q. lawoni aparentemente pasó mucho tiempo en lagos en forma de meandro. Q. northropi, por otro lado, parece haber buscado alimento en las orillas del propio río. En estos cuerpos de agua vivían muchos caracoles de agua y otras criaturas que habrían proporcionado abundante alimento para los pterosaurios hambrientos y otros depredadores, dice Lehman.

Basándose en sus mediciones, los investigadores hicieron modelos de tamaño natural de los huesos de Q. northropi para ver cómo se habrían movido las criaturas y reconstruir el rango de movimiento de sus articulaciones. "En primer lugar, su espalda es tan corta y sus piernas tan largas que no podían caminar como otros cuadrúpedos", dice Kevin Padian, paleontólogo de vertebrados de la Universidad de California, Berkeley. "Y sus extremidades anteriores son tan largas que no podían evitar tocar el suelo". Sin embargo, las huellas del pterosaurio sugieren que esas extremidades anteriores no ayudaban a impulsar a la criatura hacia adelante cuando caminaba, dice. En cambio, parecen haber sido utilizados únicamente como apoyo, como bastones.

Parece que Quetzalcoatlus podría llegar hasta el suelo con su pico largo y desdentado, e incluso más abajo, hasta cuerpos de agua. Una vez que agarraba a su presa, podía inclinar su pico hacia el cielo y tragarla entera. Así, Padian y sus colegas sugieren que este pterosaurio patrullaba a través de prados o vadeaba aguas poco profundas como lo hacen las cigüeñas o garzas modernas, desplumando peces, mamíferos o incluso pequeños dinosaurios usando un pico que actuaba como palillos.

La visión de un depredador del tamaño de una jirafa acechando a través de pantanos habría sido sin duda impresionante. "Lo peor de los pterosaurios", dice Andrés, "es que ya no existen".

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Una versión de este artículo aparece en la edición del 6 de mayo de 2023 de Science News.

DM Martill et al. Un nuevo pterosaurio pterodactiloide con un aparato de alimentación por filtración único del Jurásico Tardío de Alemania. PalZ. Publicado en línea el 21 de enero de 2023. doi: 10.1007/s12542-022-00644-4.

D. Foffa y col. Scleromochlus y la evolución temprana de Pterosauromorpha. Naturaleza. vol. 610, 13 de octubre de 2022, pág. 313. doi: 10.1038/s41586-022-05284-x.

RN Martínez et al. Los albores de los reptiles voladores: Primer registro del Triásico en el Hemisferio Sur. Artículos de Paleontología. Publicado en línea el 14 de marzo de 2022. doi: 10.1002/spp2.1424.

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K. Padian y col. Morfología funcional de Quetzalcoatlus Lawson 1975 (Pterodactyloidea: Azhdarchoidea). Revista de Paleontología de Vertebrados. Publicado en línea el 7 de diciembre de 2021. doi: 10.1080/02724634.2020.1780247.

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MA Brown, JC Sagebiel y B. Andrés. El descubrimiento, distribución local y conservación de los pterosaurios azdárquidos gigantes del Parque Nacional Big Bend. Revista de Paleontología de Vertebrados. Publicado en línea el 7 de diciembre de 2021. doi: 10.1080/02724634.2020.1780599.

MG Barón. El origen de los pterosaurios. Reseñas de ciencias de la tierra. vol. 221, octubre de 2021. doi: 10.1016/j.earscirev.2021.103777.

M. Qvarnström et al. Alimentación por filtración en pterosaurios del Jurásico tardío respaldada por contenidos de coprolito. PeerJ. Publicado en línea el 26 de agosto de 2019. doi: 10.7717/peerj.7375.

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