Un estudio publicado en la revista Current Biology revela que los pterosaurios, los primeros vertebrados voladores, desarrollaron estructuras neurológicas únicas para el vuelo hace más de 220 millones de años. La investigación, que incluye al Museo Nacional de Ciencias Naturales, se centra en el arcosaurio lagerpétido Ixalerpeton, un pariente de los pterosaurios. A diferencia de las aves, que heredaron un diseño cerebral adaptado de sus ancestros dinosaurios, los pterosaurios construyeron su capacidad para volar desde cero. Los investigadores utilizaron técnicas avanzadas de imagen 3D para analizar la evolución del cerebro en estos vertebrados y encontraron que, aunque compartían algunas similitudes con las aves, sus cerebros eran notablemente más pequeños y diferentes en estructura. Este hallazgo subraya cómo tanto pterosaurios como aves representan caminos evolutivos independientes hacia el vuelo.
Un reciente estudio internacional publicado en la revista Current Biology ha arrojado luz sobre el desarrollo neurológico de los pterosaurios, los primeros vertebrados voladores que habitaron los cielos hace más de 220 millones de años. Esta investigación, que involucra al Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC), se basa en el descubrimiento del arcosaurio lagerpétido Ixalerpeton, un reptil ancestro de los pterosaurios que vivió hace 233 millones de años. El análisis de sus restos ha permitido a los científicos comprender cómo estos vertebrados adquirieron la capacidad de volar de una manera diferente a otros seres vivos.
El vuelo es una habilidad poco común en el reino animal y, entre los vertebrados, ha evolucionado en tres ocasiones: en murciélagos, aves y pterosaurios, ya extintos. Aunque se conocía la evolución cerebral de las aves para facilitar el vuelo, había escasa información sobre el proceso correspondiente a los pterosaurios. Mientras que las aves heredaron su diseño cerebral de sus ancestros dinosaurios terópodos, el cerebro de los pterosaurios parecía surgir sin antecedentes claros. “Ahora, con nuestra primera visión de un pariente temprano de los pterosaurios, vemos que estas especies construyeron su propio ordenador de vuelo desde cero”, afirma Lawrence Witmer, investigador en la escuela de medicina de la Universidad de Ohio.
Para reconstruir esta historia evolutiva, los investigadores aplicaron técnicas avanzadas como la microtomografía computarizada (microCT) para modelar la forma cerebral tanto de los pterosaurios como del Ixalerpeton. Este último proviene de rocas triásicas en Brasil y se comparó con más de treinta especies que incluyen dinosaurios precursores de aves y cocodrilos modernos. “Mediante un análisis estadístico del tamaño y forma tridimensional de sus endocasts craneales, pudimos mapear los cambios progresivos en la anatomía cerebral que acompañaron la evolución del vuelo”, explica Akinobu Watanabe, coautor del estudio.
El vuelo exige adaptaciones fisiológicas significativas y se ha considerado durante mucho tiempo que requiere un aumento en el volumen cerebral para manejar la compleja información sensorial y motora necesaria. Investigaciones previas habían mostrado que algunos aspectos neurológicos eran compartidos entre pterosaurios y precursores aviares como Archaeopteryx, incluyendo una ampliación en regiones cerebrales relacionadas con la integración sensoriomotora.
Ixalerpeton, aunque presentaba ciertos rasgos neurológicos similares a los pterosaurios, carecía de características esenciales. Según Mario Bronzati, líder del estudio desde la Universidad de Tubinga: “Los lagerpétidos probablemente habitaban en árboles y su cerebro ya mostraba rasgos relacionados con una visión mejorada, pero aún les faltaban elementos clave presentes en los pterosaurios”. Este grupo tenía un cerebro intermedio entre arcosaurios primitivos y pterosaurios, destacando un lóbulo óptico agrandado similar al encontrado en otros grupos cercanos.
A pesar de algunas similitudes morfológicas, se ha determinado que los cerebros de los pterosaurios eran notablemente más pequeños que los de las aves. “Aunque hay similitudes entre ambos grupos, sus cerebros eran bastante diferentes; no se necesita un cerebro grande para volar”, aclara Matteo Fabbri, investigador en la escuela de medicina de la Universidad Johns Hopkins.
Pterosaurios y aves representan dos trayectorias evolutivas distintas hacia el vuelo. Las aves heredaron un cerebro adaptado por sus ancestros no voladores, mientras que los pterosaurios desarrollaron su capacidad cerebral simultáneamente con sus alas. “El notable aumento del tamaño cerebral en las aves probablemente surgió posteriormente y está más asociado con el incremento en inteligencia que con el acto mismo de volar”, señala Fabien Knoll, investigador del MNCN involucrado en este trabajo.
El avance paleontológico sigue siendo fundamental para desentrañar estos misterios evolutivos. Como destaca Rodrigo Temp Müller, paleontólogo brasileño: “Los hallazgos recientes nos han proporcionado perspectivas valiosas sobre los orígenes de importantes grupos animales como dinosaurios y pterosaurios. Cada nuevo fósil nos acerca más a entender cómo eran estos primeros parientes”.
El estudio internacional publicado en la revista Current Biology revela cómo los pterosaurios, los primeros vertebrados voladores, desarrollaron las estructuras neurológicas necesarias para el vuelo de manera diferente a las aves.
Los investigadores utilizaron técnicas de imagen 3D de alta resolución, como la microtomografía computarizada (microCT), para reconstruir la forma cerebral de los pterosaurios y su pariente Ixalerpeton, así como de otras especies relevantes.
Aunque hay algunas similitudes, los cerebros de los pterosaurios eran más pequeños que los de las aves, lo que indica que no se necesita un cerebro grande para volar. Las aves heredaron un cerebro adaptado de sus ancestros dinosaurios no voladores, mientras que los pterosaurios desarrollaron su cerebro al mismo tiempo que sus alas.
Ixalerpeton mostraba algunos rasgos neurológicos relacionados con una visión mejorada, pero carecía de otros rasgos clave presentes en los pterosaurios. Su cerebro tenía forma intermedia entre el de arcosaurios primitivos y el de pterosaurios.
Este trabajo proporciona nuevas perspectivas sobre los orígenes de grupos animales importantes como los dinosaurios y pterosaurios, ayudando a construir una imagen más clara sobre sus primeros parientes.