salutació

A mi m'agraden els dinosaures i la paleontologia, ( i també l'arqueologia ) .... i a tu?

dissabte, 21 d’abril de 2018

Noves revelacions sobre l'origen del vol en l'Archaeopteryx i les aus de Las Hoyas.

Als mesos de febrer i març d'enguany es van publicar dos treballs que han donat noves dades clau en com i quan es va originar el vol en els aus mesozoiques, tenint com a objectes d'estudi a autèntiques estrelles del registre fòssils dels ocells que van conviure amb els seus cosins els dinosaures no aviaris com són, respectivament, l'Archaeopteryx i dues de les aus del jaciment castellanomanxec de Las Hoyas (Eoalulavis i Concornis) i utilitzant algunes de les tècniques d'estudi més punteres.

L'ARCHAEOPTERYX PODIA VOLAR, PERÒ FORMA DIFERENT

Un dels debats que ha acompanyat al llarg dels anys a un animal tant important per entendre l'origen de les aus com és l'Archaeopteryx, juntament amb el de la seva veritable identitat com a au i relacionat amb aquest, és si podria realitzar alguna forma de vol i, en el cas que la resposta sigui afirmativa, com portaria a terme aquest moviment. Mentre que la discussió entre si el vol s'hauria originat a partir de batre les extremitats anteriors emplomallades mentre es corria (origen cursorial) o a partir de saltar des dels arbres (origen arbori) s'ha relaxat apostant per models que combinessin les dues estratègies, encara queda per resoldre si les aus més basals i/o els dinosaures no aviaris més derivats en general i l'Archaeopteryx en particular haurien pogut iniciar l'acció de volar per la seva pròpia força.
Per poder esbrinar-ho, s'han d'interpretar les seccions transversals dels ossos de les extremitats, les quals mostren l'estrès que suporten a l'hora de realitzar operacions biomecàniques com córrer o volar. I això és el que es va proposar un equip de paleontòlegs liderat per en Dennis Voeten (Instal·lació Europea de Radiació de Sincrotró, Grenoble, França) amb tres exemplars de la primera au alemanya, els resultats dels quals es van donar a conèixer a la revista Nature Communications al 13 de març. La màquina de raigs X més potent del món es va utilitzar, després de que hi passés el sorprenent Teròpode mongol Halszkaraptor, per poder "tallar" els seus húmers i cúbits sense tenir que fer malbé els esquelets i poder relacionar-los amb els d'un conjunt d'Arcosaures (55 aus, 2 cocodrils i 2 pterosaures) amb diferents repertoris locomotors.

L'exemplar de Munic d'Archaeopteryx, un dels tres que es van fer servir en l'estudi biomecànic de Voeten i col·laboradors junt amb el de Bürgermeister-Müller i el d'Eichstätt, sent escanejat per la Instal·lació Europea de Radiació de Sincrotró.
Foto: Pascal Goetgheluck/ESRF.
El primer que van poder descobrir Voeten i col·laboradors és que les seccions transversals de l'húmer i del cúbit de l'Archaeopteryx tenen una densitat de vasos sanguinis relativament gran, el qual indica una taxa de creixement de l'os també elevada i, a la vegada, un metabolisme molt actiu, semblant al de les aus actuals. El gruix de les parets òssies de l'Archaeopteryx és bastant fi, el qual fa que també s'assembli als ocells voladors. Al mesurar aquesta dada, Voeten i col·laboradors van poder calcular la resistència torsional (habilitat per resistir una resistència de torsió com la que suporten les aus al volar, podent volar de forma més continuada si l'ala té més resistència torsional) de l'Archaeopteryx, la qual se situa al mateix nivell que les aus que fan servir l'aleteig per fer petits moviments per poder escapar dels depredadors o per superar barreres físiques com els faisans i, per tant, podria haver fet servir les ales per poder elevar-se encara que fos a molta poca altura.

A-B: húmer i cúbit d'Archaeopteryx on estan marcades les zones dels ossos on es van extreure les mostres de seccions transversals. C-H: les seccions transversals tal com les va obtenir l'ESRF. I-N: reconstrucció del contorn de les seccions transversals.
Foto: Voeten et al. (2018)/Nature Communications.
D'aquesta manera, es revela que l'Archaeopteryx tindria més adaptacions biomecàniques per al vol del que es creia abans, però igualment la primera au segueix sense presentar un seguit de caràcters ossis que ajuden a realitzar el vol a les aus actuals com un estèrnum ossificat o grans músculs pectorals, la qual cosa fa pensar que el Teròpode alemany tindria altres mètodes per poder elevar-se del terra i fer moure les ales, que Voeten i col·laboradors han interpretat que ho podria fer amb el plomatge de les extremitats posteriors i de la cua. A més, l'Archaeopteryx tindria una altra postura mentre estaria volant respecte a les aus actuals a partir d'altres trets ossis com un coracoides gran, una fúrcula situada cap endarrere que no es comunica amb l'estèrnum, que faria que anés més inclinat cap amunt. Aquestes conclusions han servit al paleontòleg de la Universitat d'Edimburg (Escòcia) Steven Brusatte, en un article de divulgació de la National Geographic, que és possible que es pugui acabar descobrint que els dinosaures no aviaris més derivats també podrien fer un moviment d'aleteig molt primitiu.

Reconstrucció d'un Archaeopteryx volant seguint la informació proporcionada pel nou estudi.
Foto: Jana Ruzickova.

VOLANT A SALTS PER SOBRE DELS AIGUAMOLLS DE CONCA

Respecte a les aus Enantiòrnies del jaciment del Cretaci inferior de Las Hoyas (Conca), les seves característiques òssies donen suport a que podrien realitzar una forma avançada de vol, però encara continuar sent objecte de debat entre els paleontòlegs la forma en que podrien volar. En els últims anys s'ha explorat sobre si els Enantiornis castellanomanxecs farien servir l'anomenat vol intermitent per poder reduir l'energia gastada al volar basant-se en la mida petita (semblant a la d'un pardal). Aquest vol intermitent es pot aconseguir de dues maneres, o alternant l'aleteig amb el planatge (flap-gliding en anglès) o alternant l'aleteig amb períodes en que l'animal plega les ales sobre el cos fent que es descrigui una trajectòria de vol ondulada en que sembla que l'ocell faci salts (bounding en anglès). La hipòtesi majoritària en aquest aspecte és que el flap-gliding seria el vol intermitent que farien servir les aus de Las Hoyas, però una investigació feta per un equip científic dirigit per en Francisco José Serrano (Museu d'Història Natural de Los Angeles i Universitat de Màlaga) i que compta amb la participació de tot un expert en aquests animals com és en José Luis Sanz (Universitat Autònoma de Madrid) que va ser publicada a la revista Palaeontology al 21 de febrer ha mostrat que estarien més adaptades al bounding.

Dades (velocitat, cost de transport i distància) sobre els dos tipus de vol (flapping i bounding) que realitzarien el Concornis i l'Eoalulavis (velocitat, cost de transport i distància), amb una reconstrucció del moviment que es farien els dinosaures en cada estratègia a sobre d'una representació del paleoambient de Las Hoyas.
Foto: Serrano et al. (2018)/Palaeontology.
L'estudi de Serrano i col·laboradors és important per tractar-se de la primera documentació de les capacitats voladores de les aus cretàciques basant-se en anàlisis biomecàniques i aerodinàmiques del moviment de les ales i l'eficiència energètica de l'Eoalulavis i el Concornis, ampliant el que ja s'havia suposat de la mida petita d'aquests ocells. Els resultats de les anàlisis mostren que les ales de l'Eoalulavis i del Concornis, amples i curtes en relació amb la massa corporal dels animals, els situen dins de l'espectre de les aus que realitzen aleteig i les allunyen de les que realitzen planatge (d'ales més llargues), a més de que podrien ajudar a controlar el vol a baixa velocitat. A més, una càrrega alar (relació entre el pes de l'au i l'àrea de l'ala) baixa semblant al dels petits ocells actuals que fan servir el bounding recolza que aquests dos Enantiornis ibèrics el farien servir, estratègia de vol que ha rebut un suport del 98,8% en una anàlisi de discriminació entre tres tipus de vol (aleteig estricte o flapping, flap-gliding i bounding), comparat amb el 0,005 del flap-gliding. L'ús del bounding faria que les aus de Las Hoyas poguessin augmentar la seva velocitat de vol en un 5% (de 16 a 17 m/s en el Concornis i de 16,4 a 17,2 m/s en l'Eoalulavis) i el cost de transport (eficiència energètica a l'hora de ser transportat un animal d'un lloc a un altre) en un 7%.

Comparació entre les càrregues alars de les aus amb estratègies flapping, flap-gliding i bounding, situant-se l'Eoalulavis i el Concornis dins dels últims.
Foto: Serrano et al. (2018)/Palaeontology.
Així doncs, l'Eoalulavis i el Concornis són interpretats com voladors de flapping que podrien utilitzar el bounding quan poguessin per poder estalviar energia i augmentar la seva velocitat de vol. L'informe de Serrano i col·laboradors és el primer que documenta l'ús del bounding en els ocells mesozoics i mostra que les aus ja haurien adoptat estratègies per fer que la seva locomoció aèria fos menys carregosa i més eficient en una fase molt primerenca de la seva evolució.

Recontrucció d'un Eoalulavis volant.
Foto: Eloy Manzanero.

Cap comentari:

Publica un comentari a l'entrada