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¿Cómo sabemos que los dinosaurios estaban relacionados con lagartos y / o pájaros?

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Hacemos claramente saber lo que el pariente vivo más cercano de los dinosaurios ¿están? Y conectado a la primera pregunta, de manera científica, ¿cómo conocemos esta relación entre especies extintas y vivas?


En general, la respuesta es siempre la misma: construyes un árbol filogenético. Para ubicar diferentes especies en este árbol en relación entre sí, utiliza varias funciones para comparar qué especies son más similares entre sí que otras.

La mejor manera de hacer esto es comparando su secuencia de ADN, especialmente genes ortólogos (es decir, genes comunes a las especies comparadas).

Desafortunadamente, las secuencias genéticas generalmente no están disponibles para las especies extintas. Sin embargo, aún puede comparar características homólogas. Por ejemplo, la clase de mamíferos se caracteriza por la posesión de glándulas mamarias. De manera similar, todos los vertebrados tienen una columna vertebral y todas las aves son vertebrados emplumados, de sangre caliente, que ponen huevos.

La recopilación de muchas de estas características a partir de registros fósiles permite la creación de filogenias más o menos detalladas. La explicación de Wikipedia menciona varias formas fósiles de transición que trazan la evolución de los dinosaurios a las aves modernas a través de varios intermedios. Todas las inferencias se basan en semejanzas anatómicas.

Esto puede parecer una evidencia débil, pero de hecho la homología anatómica ha demostrado ser lo suficientemente precisa en la construcción de otras filogenias, donde hemos podido verificar la exactitud utilizando datos de comparación del genoma. Entonces, si bien hay mucha incertidumbre sobre el punto de ramificación preciso de las aves de los dinosaurios (o tal vez los arcosaurios), existe casi la certeza de que el antepasado común de las aves y los dinosaurios fue, de hecho, un arcosaurio.


Ampliando la respuesta de Konrad Rudolph, se ha realizado una investigación para reconstruir el árbol filogenético a través de datos de secuencias de proteínas del Tirano saurio Rex (uno de los últimos dinosaurios vivos):

C. L. Organ et al, Filogenética molecular de mastodonte y tirano-saurio Rex, Science 320 (2008), pág. 499.

Utilizan una variedad de métodos estándar para el análisis filogenético. El verdadero desafío fue recopilar datos de secuencias de proteínas para el Tirano saurio Rex (que se ha extinguido durante ~ 65 millones de años). Lograron recolectar y secuenciar el colágeno α1 (I) de Mastodon y Tirano saurio Rex, y la comparó con la misma proteína en las especies existentes.

Escriben:

A pesar de que faltan datos de secuencia, el mastodonte se agrupa con elefantes y el T.rex se agrupa con aves, de acuerdo con las predicciones basadas en datos genéticos y morfológicos para mastodontes y en datos morfológicos para Tirano saurio Rex.


Esta es una pregunta antigua, con dos respuestas altamente votadas (una de las cuales fue aceptada), pero aún hay un problema en ambas respuestas: ambas no logran explicar que las aves no son relacionado a los dinosaurios. En cambio, los pájaros están dinosaurios.

En este cladograma, todos los organismos del dinosaurios nodo arriba son los dinosaurios. Mire los pájaros en la esquina superior derecha.

Eso es bastante conocido para cualquiera que esté familiarizado con la sistemática filogenética: "Dinosauria" es un grupo monofilético que incluye aves (el clado púrpura en la imagen de abajo).

Según la Universidad de California (Comprensión de la evolución):

Otra cosa interesante de la clasificación filogenética es que significa que los dinosaurios no están del todo extintos. Las aves son, de hecho, dinosaurios (parte del clado Dinosauria). ¡Es genial pensar que podrías aprender algo sobre el T.rex estudiando a las aves!

Por lo tanto, técnicamente hablando, los parientes cercanos vivos de los dinosaurios son los cocodrilos. Las aves no son parientes cercanos vivos de los dinosaurios porque las aves están dinosaurios.


¿Son los dinosaurios reptiles? Evolución de los dinosaurios y clasificación n. ° 038

En esta página respondemos la pregunta son dinosaurios reptiles. Para hacerlo, tendremos que investigar qué hace que un reptil sea un reptil, y también tendremos que observar cómo evolucionaron los dinosaurios.

Incluso podríamos descubrir algunos hechos sorprendentes que sugieren que los dinosaurios todavía están vivos ...

  • Esta página es parte de una serie de artículos sobre dinosaurios. Conviértete en un experto en dinosaurios: visita nuestra página principal de datos sobre dinosaurios.

¿Son las aves realmente dinosaurios?

Le ahorraremos la cantidad exhaustiva de estudios cladísticos disponibles que, por sí solos, harían un gran libro si se compilaran. El Dr. Jacques Gauthier, durante su tiempo como estudiante de posgrado del profesor Kevin Padian aquí en Berkeley, hizo su investigación de tesis sobre este tema, creando la primera filogenia detallada y bien aceptada de los diápsidos. Su trabajo proporcionó un fuerte y convincente apoyo a la teoría de que las aves son dinosaurios terópodos.

Si miramos hacia atrás en la historia del problema, es evidente que muchos anatomistas comparativos durante los siglos XVI al XIX notaron que las aves eran muy similares a los reptiles tradicionales. En 1860, poco después de la publicación de la influyente obra de Charles Darwin Sobre el origen de las especies mediante la selección natural, un trabajador de una cantera en Alemania vio un fósil inusual en la piedra caliza de la Formación Solnhofen (período Jurásico tardío). Este fósil resultó ser el famoso 'espécimen londinense' de Archaeopteryx lithographica. Fue un hermoso ejemplo de una "forma de transición" entre dos grupos de vertebrados (reptiles tradicionales y aves) justo lo que Darwin esperaba que eventualmente se encontrara. Arqueoptérix, generalmente aceptado como el ave más antigua conocida, es un vínculo importante entre las aves y otros celurosaurios que ha ayudado a iluminar la historia evolutiva (filogenia) del grupo. Ahora se cree que es el antepasado de todas las aves vivas, esto es un error común. De hecho, expediciones recientes en China, Mongolia, Madagascar, Argentina y otros lugares pueden descubrir dinosaurios que usurpan el estatus de "urvogel" de Arqueoptérix.

Muchos científicos, incluido Thomas Henry Huxley (un firme partidario de Darwin), vieron similitudes increíbles entre las aves y los dinosaurios terópodos (especialmente los celurosaurios). Otros desde Huxley también insinuaron las sorprendentes semejanzas. Sin embargo, las aves todavía no eran bien aceptadas como descendientes de dinosaurios y hipótesis como el antepasado "crocodilomorfo" de A. Walker y el antepasado "thecodont" de G. Heilman prevalecieron durante la mayor parte del siglo XIX y XX, o simplemente se descartó a las aves como originario de algún reptil desconocido que de todos modos no importaba. Eso cambiaría. Dr. J.H. La descripción de Ostrom de 1969 de Deinonychus antirrhopus y sus similitudes con Arqueoptérix fue el gran paso: su trabajo desde la década de 1970 ha proporcionado el ímpetu para un cambio de paradigma en las visiones de los paleontólogos sobre el origen de las aves y la evolución del vuelo. El trabajo cladístico del Dr. Gauthier a mediados de la década de 1980 proporcionó el mejor apoyo analítico sistemático para la teoría de que las aves son descendientes de los dinosaurios. Varios análisis independientes de otros científicos han confirmado repetidamente los resultados de Gauthier. Hoy en día, la cuestión importante parece ser específicamente qué dinosaurios son los parientes más cercanos de las aves. La controversia sobre el estatus de dinosaurio de las aves tuvo su apogeo en la década de 1970, pero la cobertura del tema hoy por parte de la prensa podría hacerle pensar que todavía era un asunto problemático. Para aquellos que han visto los especímenes relevantes y han considerado todos los datos relevantes (que es un procedimiento básico para cualquier científico), se está volviendo cada vez más difícil trazar la línea entre "pájaro" y "dinosaurio no aviar".

Hoy en día, algunos investigadores no están de acuerdo en que los dinosaurios dieron origen a las aves y están trabajando para falsificar esta teoría, pero hasta ahora la evidencia de la teoría ha ahogado sus esfuerzos. Si establecieran de manera concluyente que es más probable que las aves desciendan de otro grupo (se ha sugerido Crocodylomorpha, el grupo que contiene cocodrilos), eso sería un cambio importante en nuestro conocimiento de la filogenia. Un solo pájaro fósil bien conservado, inequívocamente de la edad del Triásico, podría arrojar algunas dudas sobre la teoría de las afinidades maniraptoranas de las aves. Eso sería un gran hallazgo. Algunos fósiles parecidos a pájaros se han presentado como pájaros del Triásico, pero hasta ahora no se han mantenido bajo la revisión de pares. Tal es la naturaleza dinámica de la ciencia.

Entonces, puede estar pensando ahora, ¿cuáles son estas sorprendentes semejanzas entre las aves y otros dinosaurios? Las aves ratite, tres de las cuales se muestran en este artículo, son bastante similares a los dinosaurios terópodos. Algunas de las similitudes pueden ser superficiales, pero otras pueden ser demasiado obvias para descartarlas y, en cualquier caso, se deben considerar todos los datos disponibles. Comenzaremos con las similitudes "reptiles" de las aves. Como todos los demás reptiles, las aves tienen escamas (las plumas son producidas por tejidos similares a los que producen escamas, y las aves tienen escamas en las patas). Además, las aves ponen huevos como otros reptiles. La anatomía blanda (musculatura, cerebro, corazón y otros órganos) son todas las aves bastante similares, más derivadas en algunos aspectos debido en parte a su metabolismo endotérmico y su capacidad para volar. Existen numerosas semejanzas esqueléticas entre aves y otros reptiles que forman la base de los análisis cladísticos realizados por Gauthier y otros.

Se cree que los dinosaurios celurosaurianos son los parientes más cercanos de las aves, de hecho, las aves se consideran celurosaurios. Esto se basa en los análisis cladísticos de Gauthier y otros de la morfología esquelética de estos animales. Los huesos se utilizan porque los huesos son normalmente las únicas características que se conservan en el registro fósil. Las primeras aves compartieron las siguientes características esqueléticas importantes con muchos dinosaurios celurosaurianos (especialmente los de su propio clado, el Maniraptora, que incluye Velociraptor):

  1. Pubis (uno de los tres huesos que forman la pelvis de los vertebrados) cambió de una orientación anterior a una más posterior (ver Saurischia), y lleva una pequeña "bota" distal.
  2. Brazos y extremidades anteriores alargados y manus (manos) con garras.
  3. Grandes órbitas (aberturas para los ojos en el cráneo).
  4. Muñeca flexible con carpo semilunar (hueso de la muñeca).
  5. Huesos huecos de paredes delgadas.
  6. Manus de agarre oponible de 3 dedos (mano), pes de 4 dedos (pie) pero sostenido por 3 dedos principales.
  7. Cola reducida, posteriormente rígida.
  8. Metatarsianos alargados (huesos de los pies entre el tobillo y los dedos de los pies).
  9. Cuello curvo en forma de S.
  10. Posición erecta, digitgrade (tobillo bien separado del suelo) con los pies colocados directamente debajo del cuerpo.
  11. Microestructura de cáscara de huevo similar.
  12. Dientes con constricción entre la raíz y la corona.
  13. Base funcional para el golpe de potencia del ala presente en los brazos y la cintura pectoral (durante el movimiento, los brazos se balancearon hacia abajo y hacia adelante, luego hacia arriba y hacia atrás, describiendo una "figura de ocho" cuando se ve lateralmente).
  14. Senos neumáticos dilatados en el cráneo.
  15. Cinco o más vértebras incorporadas al sacro (cadera).
  16. Escápula en forma de correa (omóplato).
  17. Clavículas (clavícula) fusionadas para formar una furcula (espoleta).
  18. Articulación del tobillo en forma de bisagra, con movimiento mayormente restringido al plano longitudinal.
  19. Paladar óseo secundario (las fosas nasales se abren posteriormente en la garganta).
  20. Posiblemente plumas. esto aguarda más estudio. Recientemente se han encontrado en China pequeños dinosaurios posiblemente emplumados. Parece que muchos celurosaurios estaban envueltos en una cubierta fibrosa externa que podría llamarse "protoplumas".

Objeciones a la teoría del origen dinosaurio de las aves

Algunos investigadores han planteado cuestiones que pueden parecer que dificultan el mantenimiento del origen terópodo de las aves, pero estas dificultades son más ilusorias que sustanciales. Una dificultad propuesta es la brecha en el registro fósil entre la primera ave conocida (Jurásico tardío) y los dromeosaurios, probable grupo hermano de aves (Cretácico temprano). Esto pasa por alto el hecho flagrante de que otros celurosaurios maniraptoranos, como Ornitholestes, Coelurus, y Compsognathus, se conocen de estratos del Jurásico tardío. Si otros maniraptoranos estaban allí, lógicamente se deduce que los antepasados ​​de los dromeosaurios estaban allí. También se conocen restos fragmentarios de posibles dromeosaurios del Jurásico tardío.

Otros argumentos, como las supuestas diferencias entre el desarrollo de los dedos de los terópodos y de las aves, o la morfología de los pulmones o la morfología del hueso del tobillo, se topan con la falta de datos relevantes sobre los terópodos extintos, las malas interpretaciones de la anatomía, la simplificación de las suposiciones sobre la flexibilidad del desarrollo y / o las especulaciones. sobre convergencia, biomecánica o presiones selectivas. Los oponentes de la hipótesis del terópodo se niegan a proponer una hipótesis alternativa que sea falsable. Probablemente esto se deba a que no hay otros candidatos adecuados para los antepasados ​​aviares. Los "tecodontos" a menudo se promocionan como tales, pero este es un término anticuado y ofuscatorio para una mezcolanza de reptiles no diagnosticables, parafiléticos y poco comprendidos. Los problemas citados por tales oponentes a los terópodos son a menudo más serios para la pseudo-hipótesis "thecodont". Por último, esos oponentes también se niegan a utilizar los métodos y las pruebas normalmente aceptadas por los biólogos evolutivos comparativos, como la sistemática filogenética y la parsimonia. Se basan más en un "enfoque intuitivo", que no es un método en absoluto, sino simplemente una impresión gestalt incontrolable cargada de suposiciones sobre cómo debe funcionar la evolución.

La "controversia" sigue interesando más a la prensa que a la comunidad científica en general. Hay cuestiones más interesantes para que los científicos exploren, como cómo cambió el rendimiento de vuelo en las aves, cuáles fueron las primeras funciones de las plumas, cuándo surgió la endotermia en algunos arcosaurios, qué grupo de terópodos era ancestral de las aves, cómo La ecología de los terópodos cambió con la adquisición del vuelo, por qué algunos grupos de aves sobrevivieron a la extinción del Cretácico de otros dinosaurios, etc.

Sin sus plumas, Arqueoptérix se parece mucho a un pequeño celurosaurio, como un dromeosáurido o un troodóntido.

Los hechos apoyan rotundamente un origen maniraptorano para las aves, ciertamente un origen terópodo como mínimo. Entonces, cuando vea un halcón buceando para atrapar una paloma, o una garza corriendo para pescar, o un avestruz corriendo por la sabana africana, sepa que está obteniendo una idea de cómo eran los dinosaurios extintos. Sin embargo, tenga en cuenta que las aves existentes (vivas) son bastante diferentes de los dinosaurios extintos en muchos aspectos, por lo que no es seguro asumir que todos los dinosaurios son iguales. De hecho, las aves existentes son bastante diferentes de las aves del Jurásico y Cretácico. El tiempo pasa, el entorno cambia. la vida evoluciona. Las aves existentes se han separado evolutivamente de los otros dinosaurios celurosaurios durante unos 150 millones de años, por lo que se ven, actúan y funcionan de manera bastante diferente, pero la ciencia nos ha demostrado que están estrechamente vinculadas por su historia evolutiva común.


Un estudio de Yale encuentra que los dinosaurios eran de sangre caliente

A pesar del enorme papel que los dinosaurios han desempeñado en el cine y nuestra imaginación, su fisiología ha eludido a los científicos durante mucho tiempo.

A principios de este año, un grupo de Yale realizó un estudio en el que encontró que grupos de dinosaurios eran de sangre caliente, lo que proporcionó una nueva base para la comprensión de la biología de los dinosaurios. Los investigadores estudiaron tres linajes de dinosaurios, saurópodos, ornitisquios y terápodos, en términos de su temperatura corporal interna en comparación con la temperatura ambiental externa. El autor principal del artículo fue Robin Dawson, quien realizó la investigación como estudiante de doctorado en geología y geofísica en Yale, junto con el paleontólogo de Yale Pincelli Hull y los ex investigadores de Yale Daniel Field y Hagit Affek.

“Durante el tiempo que estuvimos estudiando a los dinosaurios, estuvimos fascinados por ellos”, dijo Dawson. "Ha surgido la pregunta de qué tan similares o diferentes son a los reptiles vivos en términos de cómo mantienen su calor corporal".

El estudio se inspiró primero en un artículo que intentaba investigar la temperatura de los dinosaurios mediante el análisis de los dientes, dijo Dawson. Sin embargo, el grupo eligió usar cáscaras de huevo, ya que se forman dentro del cuerpo de una dinosaurio hembra y, por lo tanto, serían "más representativas de la temperatura corporal central". En el estudio, aplicaron una técnica llamada paleotermometría de isótopos agrupados, desarrollada por primera vez para estudios del paleoclima, para analizar las cáscaras de huevo.

El grupo consideró además la temperatura corporal de los dinosaurios en relación con la temperatura ambiental externa al sacar sus conclusiones. La comparación les permitió afirmar de manera más definitiva que los dinosaurios probablemente pudieron elevar su temperatura corporal usando su metabolismo, en lugar de simplemente tener temperaturas más cálidas como resultado de estar en un ambiente cálido. Esta capacidad de utilizar el metabolismo para controlar la temperatura corporal interna, dijo Dawson, es un rasgo ancestral y "algo que podemos vincular al ancestro común de estos tres grupos de dinosaurios".

“Mi investigación generalmente usa los mismos métodos geoquímicos para estudiar el cambio climático, pero estos métodos nos brindan la herramienta para hacer preguntas sobre otras temperaturas también”, escribió Affek en un correo electrónico al News. "La idea de comprender la temperatura corporal mediante la comparación con la temperatura ambiental está, por supuesto, relacionada con mi investigación sobre el clima".

Además, el estudio proporciona información sobre la evolución de la fisiología de las aves modernas y sus características biológicas especializadas.

“Descubrimos que los tres principales linajes de dinosaurios exhibían temperaturas corporales internas que se encuentran dentro del rango de variación de las aves vivas, lo que sugiere que lo que pensamos como la sangre caliente especializada de las aves vivas puede ser en realidad una característica verdaderamente antigua, ”Dijo Field.

Todavía quedan muchas preguntas por responder sobre estas cautivadoras criaturas. En el futuro, Dawson espera "observar grupos más diversos" e ir "más atrás en el árbol evolutivo para ver hasta dónde se remonta esta capacidad".

Aún así, Affek escribió: “Como la mayoría de la investigación básica impulsada por la curiosidad, no hay implicaciones directas claras. Sin embargo, si un estudio como este pudiera inspirar a los estudiantes a interesarse por la geoquímica, hemos hecho nuestro trabajo ”.

El Gran Salón del Peabody, hogar de muchos de los fósiles de dinosaurios del museo, se inauguró en la década de 1930.


Dinosaurios emplumados: ¿Cómo lo sabemos?

Durante mucho tiempo, los dinosaurios emplumados me parecieron raros. Ver borroso Deinonychus o algún otro dromeosaurio con un poco de plumaje nunca se veía bien y no entendía por qué en el transcurso de unos años los dinosaurios depredadores pasaron de ser escamosos a estar cubiertos de plumón. La mayoría de los libros que había visto no lo explicaban más allá de "Estos dinosaurios estaban estrechamente relacionados con las aves", algo que no discutí, pero que no fue suficiente para hacerme sentir cómodo con las aves rapaces emplumadas.Incluso después de que comencé a interesarme más por la paleontología, todavía tenía problemas con las reconstrucciones de dromeosaurios emplumados cuando aún no se habían encontrado especímenes con plumas. Sin embargo, a medida que aprendía más, me di cuenta de que cualquier Deinonychus o Velociraptor que aparece sin plumas es un dinosaurio desnudo, un creciente cuerpo de evidencia que muestra que probablemente había muchos más dinosaurios emplumados de los que se sospechaba anteriormente.

La noción de que las aves y los dinosaurios están estrechamente relacionados ha existido durante mucho tiempo, iniciada por el descubrimiento de Arqueoptérix y Compsognathus a mediados del siglo XIX y popularizado por T.H. Huxley. (Debe notarse, sin embargo, que no siempre se consideró que la similitud reflejara una relación ancestro-descendiente). A pesar de que el término "dinosaurio" acababa de ser acuñado por Richard Owen en 1842 en la década de 1870, los fósiles de Solnhofen, huellas y el bípedo Hadrosaurus y Dryptosaurus estimuló el primer Renacimiento de los Dinosaurios, revelando animales bípedos (e incluso parecidos a pájaros) en lugar de las criaturas parecidas a paquidermos que Owen trajo a la vida en el Crystal Palace. A los dinosaurios más pequeños les gusta Compsognathus y Hypsilophodon Fueron particularmente importantes ya que se consideró que eran más representativos de la forma de los antepasados ​​de las aves, siendo las aves no voladoras como los ñandúes y los emúes el siguiente paso en el hipotético sistema evolutivo. Sin embargo, no fue hasta el segundo Renacimiento de los dinosaurios de finales del siglo XX que la noción de las aves como dinosaurios vivos comenzó a nacer.

Un problema particular plagó la hipótesis de que las aves evolucionaron a partir de los dinosaurios, sin embargo, no se habían encontrado dinosaurios emplumados. Arqueoptérix fue considerado un pájaro, demasiado derivado para ser llamado cómodamente un dinosaurio emplumado, y aunque se volvió cada vez más importante como fósil de transición, una transición de lo que se debatía. Finalmente, los problemas morfológicos que enfrentó la hipótesis de los dinosaurios, como la supuesta ausencia de clavículas, fueron superados con nueva evidencia y un mayor estudio, pero más de Arqueoptérix era necesario para confirmar las predicciones que se estaban haciendo. Ingresar Sinosauropteryx prima, descrito en 1996 (Chen et al 1998). Aunque hubo cierto escepticismo sobre si las estructuras conservadas eran realmente plumas (Unwin 1998, Thomas & amp Garner 1998), pronto siguió una avalancha de dinosaurios emplumados procedentes de China que apoyó abrumadoramente la idea de que las aves evolucionaron a partir de los dinosaurios.

Especímenes como "Dave" (un probable Sinornithosaurus, Ji et al 2001, el primer espécimen de Sinornithosaurus millenii que también tenían plumas filamentosas [Xu et al 1999]) dieron mayor peso a la idea de que las aves habían evolucionado a partir de dinosaurios depredadores. (Para una revisión bastante reciente, ver Norell & amp Xu 2005 y Zhou 2004). Aún más sorprendente, sin embargo, fue el descubrimiento de Beipiaosaurus inexpectus, un dinosaurio terizinosauroide con plumas tegumentarias. Si bien son terópodos relativamente relacionados con las rapaces, los dinosaurios terizinosauroides también son muy diferentes, tienen cuellos largos, garras enormes en sus manos y quizás una dieta herbívora. Si estos dinosaurios tenían plumas, surge la pregunta de si otros celurosaurios, que incluyen a los ornitomimosaurios parecidos al avestruz y los tiranosaurios, también tenían plumas. Es muy posible que incluso el terrorífico tiranosaurio tuvo plumaje durante al menos alguna etapa de su vida, tal vez para regular la temperatura corporal cuando era pequeño, pero se desprendieron de las plumas a medida que se agrandaba rápidamente, e incluso el tiranosáuroide jurásico descrito recientemente Guanlong (Xu et al 2006) puede haber tenido plumas. Esta hipótesis aún no se ha confirmado, pero es posible que las plumas no solo sean indicativas de dromeosaurios sino de celurosaurios como grupo.

Las plumas aparecen una y otra vez en diferentes formas y arreglos en los celurosaurios, y si pensamos en esto evolutivamente, la predicción de que al menos todos los dromeosaurios deberían tener plumas es clara. Si las plumas no fueran heredadas de un ancestro común, entonces tendrían que evolucionar varias veces dentro de los celurosaurios, siendo improbable tal convergencia a gran escala. Si diferentes grupos de celurosaurios tuvieran plumas, es razonable suponer que la mayoría, si no todos, las tenían, y cualquiera que careciera de plumas las habría perdido secundariamente por una razón u otra. Esta predicción aún se está elaborando, pero los estudios futuros pueden ayudar a confirmarla o refutarla, especialmente porque hay más de una forma de detectar la presencia de plumas en el registro fósil.

El descubrimiento que realmente me asombró fue revelado en una breve nota impresa en Ciencias el año pasado. Hasta hace poco, había asumido que la detección de dinosaurios emplumados se basaba por completo en una conservación excepcional, ya que las plumas son tan delicadas que en la mayoría de los casos no se conservarán (de hecho, Arqueoptérix Los especímenes en los que las plumas no estaban bien conservadas se confundieron con Compsognathus y pterodáctilos). Si las plumas no se conservan, aún podemos argumentar que el dinosaurio habría sido emplumado en función de sus relaciones, pero confirmar la idea requeriría un espécimen excepcionalmente conservado, las posibilidades de encontrar uno son cada vez menos probables con el aumento del tamaño corporal. Lo que Turner et al (2007) encontraron, sin embargo, fueron pomos en forma de pluma en el antebrazo de Velociraptor, las mismas estructuras que se ven en aves vivas con plumas secundarias. Los terrores de Parque jurásico Tenían más que los escasos mohawks que lucían en la tercera entrega, tenían lo que parecerían ser plumas de vuelo, tal vez se usaban para exhibirlas, ya que ciertamente no podían volar.

Independientemente de para qué se usaron, ahora hay un carácter osteológico que se puede observar para ver si algunos dinosaurios tenían plumas secundarias, algo que puede ser útil para animales grandes con pocas probabilidades de que sus plumas se conserven en el registro fósil. Además, la detección de plumas asociadas con Shuvuuia sugiere que puede haber evidencia de plumas asociadas con algunos terópodos en depósitos que no se consideraría que exhiben una "conservación excepcional". El potencial de que las plumas puedan rodear a algunos dinosaurios en depósitos que no son lagerstatten requiere un mayor cuidado y atención a los detalles durante la excavación. En situaciones en las que la presencia de plumas puede ser ambigua, las pruebas químicas pueden ayudar a resolver el problema, la presencia de plumas en Shuvuuia (Schweitzer et al 1999) confirmaron cuando las pruebas revelaron beta-queratina. Esta colocada simultáneamente Shuvuuia cerca de las aves e ilustró que las proteínas pueden sobrevivir mucho más tiempo de lo esperado en el registro fósil.

Como Mark Norell me explicó una vez cuando le pregunté sobre esta pregunta, podemos estar tan seguros de que los dromeosaurios tenían plumas como nosotros de que Australopithecus estaba cubierto de pelo (una afirmación similar a la que se le atribuye en Ciencias en 1999). Las reconstrucciones de dinosaurios emplumados a veces pueden parecer tontas, sí, pero nuestras preferencias estéticas no deberían dictar si aceptamos o rechazamos una realidad científica. Los dromeosaurios, y posiblemente la mayoría de los celurosaurios, tenían plumas, y esa es una de las nociones más emocionantes surgidas de la paleontología en los últimos años. Sin embargo, todavía hay muchas preguntas sobre cómo evolucionaron las aves, incluso si sus relaciones familiares se han entendido mejor, y he tratado de centrarme en la presencia de plumas aquí en lugar de su origen. Los estudios interdisciplinarios, particularmente del desarrollo (Wagner 2005, Vargas & amp Fallon 2005), se han vuelto más importantes para comprender el origen de las aves y las antiguas dicotomías se han puesto en duda a medida que continúan las investigaciones (Glen & amp Bennett 2007). Como escribió Richard Prum en una revisión de 2002, “la ornitología es una biología de dinosaurios existente”, y el origen y la evolución de las aves probablemente serán un área de investigación candente en los próximos años.


Cómo se relacionan las aves y los reptiles

Aquí en el zoológico, nos especializamos en reptiles y anfibios, y eso incluye exhibiciones con emús y periquitos. Debido a esto, a menudo escuchamos comentarios de los visitantes que se preguntan por qué demonios tenemos aves en un zoológico de reptiles. Bueno, la respuesta corta es & # 8230¡los pájaros son reptiles! Sin embargo, ese no fue siempre el caso. Déjanos explicarte.

Reptiles vivientes

Hay cuatro grupos principales de reptiles que viven en la actualidad: tortugas / tortugas, lagartos / serpientes, cocodrilos y dinosaurios. Los dos últimos grupos son los arcosaurios, un grupo muy especializado de reptiles que han existido durante 225 millones de años. Los archosaurios son los reptiles vivos con los que las aves están más estrechamente relacionadas.

Aquí & # 8217s una explicación más detallada de la Universidad Estatal de Arizona & # 8217s Pregúntele a un biólogo:

Las aves están más estrechamente relacionadas con los cocodrilos. Para entender esto, deberíamos mirar algo de historia. Los primeros grupos de reptiles evolucionaron hace unos 300 millones de años. Aproximadamente 40 millones de años después, (muy rápidamente según los estándares geológicos), un grupo de reptiles llamados terápsidos se ramificó, que eventualmente se convirtieron en mamíferos modernos. Otros grupos de reptiles se separaron durante los siguientes 120 millones de años, y una rama llamada dinosaurios tuvo mucho éxito. Estos dinosaurios estaban relacionados sólo lejanamente con serpientes, lagartos y tortugas modernas, grupos que se habían separado en diferentes momentos. Pero hace 65 millones de años hubo un evento de extinción masiva, y todos los dinosaurios murieron excepto un solo grupo de dinosaurios emplumados. Estos evolucionaron durante los siguientes 65 millones de años hasta convertirse en aves modernas. Así que las aves no están estrechamente relacionadas con los dinosaurios, ¡realmente son dinosaurios!


¿Cómo sabemos que los dinosaurios eran reptiles? (no mamíferos)

¿Hay evidencia en los fósiles? ¿U otra evidencia de ese período?

¿O estamos 100% seguros de que eran & # x27t mamíferos?

Sí, hay bastantes pruebas. Una cosa que claramente los convierte en reptiles son sus cráneos. Bastante temprano en la evolución de los amniotas (el grupo que incluye tanto a los mamíferos como a los reptiles), puede dividirlos en dos grupos según la cantidad de aberturas en sus cráneos. Los terápsidos tenían una abertura a cada lado de la cabeza, sin contar las cuencas de los ojos y las fosas nasales. Aunque los primeros terápsidos parecían bastante reptiles, este grupo finalmente dio lugar a mamíferos. Todavía puede encontrar su única abertura como el arco cigomático frente a su oreja, a través del cual pasa el músculo de la mandíbula. El otro grupo de amniotas fueron los saurópsidos. Tenían dos aberturas en el cráneo. Puede ver esto en los dinosaurios, así como en los lagartos modernos y otros reptiles (además de las tortugas, porque sus aberturas se cerraron).

También hemos encontrado impresiones de piel escamosa, que también nos dicen que son reptiles y no mamíferos, ya que el único mamífero escamoso que conozco es el pangolín cuyas escamas son solo pelos modificados.

Me alegro de que hayas especificado tortugas & # x27 aperturas cerrado, y no los clasificó como Anapsids. La evidencia fósil reciente apoya que sean diápsidos derivados, y la genética respalda que estén relacionados con Archosaurs (ya sea un Archsauriform o un Archosaurimorph, siempre me confundo en cuanto a cuál es).

Vale la pena agregar que los dinosaurios y los terápsidos son grupos distintos. Los dinosaurios están más cerca de las aves y los terápsidos de los mamíferos (aunque dado que los reptiles no son filéticos, esto no los excluye de ser clasificados como reptiles). Sin embargo, algunos terápsidos comúnmente se identifican erróneamente como dinosaurios, lo que aumenta la confusión.

¿De qué sirvieron esas aberturas? ¿Sirvieron a un propósito?

¿Los terápsidos pusieron huevos?

Entonces, ¿realmente hemos encontrado evidencia de escamas? Eso es muy bueno. ¿Como impresiones a escala en la tierra en algún lugar?

Bien sabemos que los mamíferos evolucionaron a partir de una rama diferente del árbol evolutivo, siendo los mamíferos sinápsidos y los reptiles / aves / dinosaurios en saurópsidos. Si bien esto parece una respuesta tautológica a su pregunta, hay una gran cantidad de características anatómicas de los restos fosilizados que son muy similares a los reptiles existentes.

Los dinosaurios no tienen conexión placentaria con los recién nacidos, sino que ponen huevos (aunque algunos los incuban internamente) y estos huevos no son como los huevos de los mamíferos porque las crías de dinosaurio en desarrollo se nutren de la yema de los huevos. Muchos tipos de huesos de dinosaurios son huecos como los pájaros o tienen agujeros. Los cráneos de dinosaurios son más ligeros de lo que esperas y tienen múltiples fosas, otra característica común en aves y reptiles, pero no en los mamíferos.

Pero no sé si tampoco llamo reptiles a los dinosaurios. porque tanto los humanos como los dinosaurios evolucionaron a partir de un reptil amniote ancestral, pero yo no llamaría reptiles a los humanos. Los dinosaurios se encuentran entre los reptiles antiguos y las aves en términos de evolución.

Encuentro que una definición apropiadamente específica, y ampliamente utilizada en la literatura, de un "reptil" es Sauropsida, que excluye a los sinápsidos (incluidos los humanos) e incluye a los dinosaurios (incluidos los pájaros).

Por otra parte, un poco discutible, ya que la definición popular de & quot; reptil & quot es parafilético.

La mayoría de los sistemáticos, cuando incluso usan & # x27reptile & # x27 - en publicaciones formales se usan otros nombres de clado más específicos - escuamatos medios (lagartos, serpientes, anfisbenidos), tuátaras, cocodrilos, tortugas y pájaros. Esto incluye a los dinosaurios. Este uso de "reptil" es como clado monofilético, que es con lo que trabaja la sistemática. Esto agrupa a los organismos por historia evolutiva, no por rasgos compartidos. Los rasgos compartidos siguen siendo importantes, pero como evidencia de relaciones evolutivas no como marcadores de categoría intrínsecos. Entonces, algo que alguna vez fue un reptil nunca puede evolucionar para no ser un reptil. Por el contrario, no importa cuánto se pareciera un antepasado de mamífero a lo que pensamos como un reptil (piel escamosa, puesta de huevos, & quot; sangre fría & quot, marcha desparramada), no era un reptil.

Otra propuesta sobre cómo redefinir & # x27reptile & # x27 como un grupo monofilético es excluir a los arcosaurios (aves y cocodrilos, porque están más estrechamente relacionados entre sí que con serpientes, etc.). Sin embargo, ahora que las tortugas parecen estar más relacionadas con los arcosaurios que el resto, eso solo deja a los escamatos + tuátara como los reptiles modernos y ya tenemos un nombre para ese clado (Lepidosauria). Realmente no he visto este esquema en uso real, aunque fue adoptado oficialmente por la CNAH durante un tiempo.

Como comentario adicional sobre la intuición de un clado monofilético para aquellos que tienden a pensar espacialmente: si imagina un árbol evolutivo, imagínese agarrando algún lugar a lo largo del árbol. Desde ese punto y todo & # x27above & # x27 que (adelante en el tiempo) es un clado monofilético. Cualquier grupo que pueda & # x27t hacer de esta manera no es monofilético.


Un estudio presenta una nueva especie de lagarto extinto y extraño previamente identificado erróneamente como un pájaro

Oculudentavis naga, como se muestra en la reconstrucción de este artista, era un lagarto extraño que los investigadores inicialmente lucharon por clasificar. Todavía no están seguros de su posición exacta en el árbol genealógico de los lagartos. Crédito: Stephanie Abramowicz / Fundación del Museo Peretti / Biología actual

Un equipo de investigación internacional ha descrito una nueva especie de Oculudentavis, proporcionando más evidencia de que el animal identificado por primera vez como un dinosaurio del tamaño de un colibrí era en realidad un lagarto.

La nueva especie, llamada Oculudentavis naga en honor al pueblo Naga de Myanmar e India, está representada por un esqueleto parcial que incluye un cráneo completo, exquisitamente conservado en ámbar con escamas visibles y tejido blando. El espécimen pertenece al mismo género que Oculudentavis khaungraae, cuya descripción original como el ave más pequeña conocida fue retractada el año pasado. Los dos fósiles se encontraron en la misma área y tienen aproximadamente 99 millones de años.

Los investigadores publicaron sus hallazgos en Biología actual hoy dia.

El equipo, dirigido por Arnau Bolet del Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont de Barcelona, ​​utilizó tomografías computarizadas para separar, analizar y comparar digitalmente cada hueso de las dos especies, descubriendo una serie de características físicas que identifican a los pequeños animales como lagartos. Oculudentavis es tan extraño, sin embargo, era difícil de clasificar sin un examen detenido de sus características, dijo Bolet.

"El espécimen nos desconcertó a todos al principio porque si era un lagarto, era muy inusual", dijo en un comunicado de prensa institucional.

Bolet y sus colegas expertos en lagartos de todo el mundo notaron por primera vez el espécimen mientras estudiaban una colección de fósiles de ámbar adquiridos en Myanmar por el gemólogo Adolf Peretti. (Nota: La extracción y venta de ámbar birmano a menudo están enredadas con abusos a los derechos humanos. Peretti compró el fósil legalmente antes del conflicto en 2017. Más detalles aparecen en una declaración de ética al final de esta historia).

El herpetólogo Juan Diego Daza examinó el cráneo pequeño e inusual, conservado con una pequeña porción de los huesos de la columna y los hombros. Él también estaba confundido por su extraña variedad de características: ¿podría ser algún tipo de pterodáctilo o posiblemente un pariente antiguo de los lagartos monitores?

"Desde el momento en que subimos la primera tomografía computarizada, todos intercambiaron ideas sobre lo que podría ser", dijo Daza, profesor asistente de ciencias biológicas en la Universidad Estatal Sam Houston. "Al final, una mirada más de cerca y nuestros análisis nos ayudan a aclarar su posición".

Las principales pistas de que el animal misterioso era un lagarto incluían la presencia de dientes de escamas adheridos directamente a su mandíbula, en lugar de anidados en cuencas, ya que los dientes de dinosaurio eran estructuras oculares y huesos de los hombros parecidos a los de un lagarto y un hueso del cráneo en forma de palo de hockey que es universalmente compartido entre reptiles escamosos, también conocidos como escamatos.

Oculudentavis naga, arriba, pertenece al mismo género que Oculudentavis khaungraae, abajo, un espécimen cuya controvertida identificación como madrugador fue retractada el año pasado. Los cráneos de ambos especímenes se deformaron durante la conservación, enfatizando los rasgos de lagarto en uno y los rasgos de pájaro en el otro. Crédito: Edward Stanley del Museo de Historia Natural de Florida / Fundación del Museo Peretti / Biología actual

El equipo también determinó que los cráneos de ambas especies se habían deformado durante la conservación. El hocico de Oculudentavis khaungraae se comprimió en un perfil más estrecho, más parecido a un pico, mientras que el cráneo de O. naga, la parte del cráneo que encierra el cerebro, se comprimió. Las distorsiones destacaron características de aves en un cráneo y características de lagartijas en el otro, dijo el coautor del estudio Edward Stanley, director del Laboratorio de Descubrimiento y Diseminación Digital del Museo de Historia Natural de Florida.

"Imagínese tomando un lagarto y pellizcando su nariz en forma triangular", dijo Stanley. "Se parecería mucho más a un pájaro".

Sin embargo, las proporciones del cráneo de pájaro de Oculudentavis no indican que esté relacionado con las aves, dijo la coautora del estudio, Susan Evans, profesora de morfología y paleontología de vertebrados en el University College de Londres.

"A pesar de presentar un cráneo abovedado y un hocico largo y afilado, no presenta caracteres físicos significativos que puedan usarse para mantener una relación cercana con las aves, y todas sus características indican que es un lagarto", dijo.

Si bien los cráneos de las dos especies no se parecen mucho entre sí a primera vista, sus características compartidas se hicieron más claras a medida que los investigadores aislaron digitalmente cada hueso y los compararon entre sí. Las diferencias se minimizaron cuando se reconstruyó la forma original de ambos fósiles mediante un minucioso proceso conocido como retrodeformación, realizado por Marta Vidal-García de la Universidad de Calgary en Canadá.

"Concluimos que ambos especímenes son lo suficientemente similares como para pertenecer al mismo género, Oculudentavis, pero varias diferencias sugieren que representan especies separadas", dijo Bolet.

En el espécimen de O. naga mejor conservado, el equipo también pudo identificar una cresta elevada que bajaba por la parte superior del hocico y un colgajo de piel suelta debajo del mentón que podría haber sido inflado en exhibición, dijo Evans. Sin embargo, los investigadores se quedaron cortos en sus intentos de encontrar la posición exacta de Oculudentavis en el árbol genealógico de los lagartos.

"Es un animal realmente extraño. No se parece a ningún otro lagarto que tenemos hoy", dijo Daza. "Creemos que representa un grupo de escamatos que no conocíamos".

El Período Cretácico, hace 145,5 a 66 millones de años, dio lugar a muchos grupos de lagartos y serpientes en el planeta actual, pero rastrear los fósiles de esta era hasta sus parientes vivos más cercanos puede ser difícil, dijo Daza.

El ámbar puede preservar exquisitamente los pequeños animales del bosque que de otro modo se habrían descompuesto. Las tomografías computarizadas de este Oculudentavis naga fosilizado muestran las escamas, la piel y los tejidos blandos del espécimen. Crédito: Adolf Peretti / Fundación Museo Peretti /Biología actual

"Estimamos que muchos lagartos se originaron durante este tiempo, pero aún no habían evolucionado su apariencia moderna", dijo. "Es por eso que pueden engañarnos. Pueden tener características de este o aquel grupo, pero en realidad, no encajan perfectamente".

La mayor parte del estudio se realizó con datos de TC creados en el Centro Australiano de Dispersión de Neutrones y la Instalación de Tomografía Computarizada de Rayos X de Alta Resolución de la Universidad de Texas en Austin. O. naga ahora está disponible digitalmente para cualquier persona con acceso a Internet, lo que permite reevaluar los hallazgos del equipo y abre la posibilidad de nuevos descubrimientos, dijo Stanley.

"Con la paleontología, a menudo se tiene un espécimen de una especie con el que trabajar, lo que hace que ese individuo sea muy importante. Por lo tanto, los investigadores pueden ser bastante protectores con él, pero nuestra mentalidad es 'vamos a ponerlo ahí'", dijo Stanley. "Lo importante es que la investigación se haga, no necesariamente que nosotros hagamos la investigación. Creemos que así debe ser".

Si bien los depósitos de ámbar de Myanmar son un tesoro de lagartos fósiles que no se encuentran en ningún otro lugar del mundo, Daza dijo que el consenso entre los paleontólogos es que adquirir el ámbar birmano de manera ética se ha vuelto cada vez más difícil, especialmente después de que el ejército tomó el control en febrero.

"Como científicos, creemos que es nuestro trabajo develar estos rastros invaluables de la vida, para que el mundo entero pueda saber más sobre el pasado. Pero debemos tener mucho cuidado de que durante el proceso, no beneficiemos a un grupo de personas que se comprometan crímenes de lesa humanidad ", dijo. "Al final, el mérito debería ser para los mineros que arriesgan sus vidas para recuperar estos asombrosos fósiles de ámbar".

Otros coautores del estudio son J. Salvador Arias del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas de Argentina (CONICET — Fundación Miguel Lillo) Andrej Cernansky de la Universidad Comenius en Bratislava, Eslovaquia Aaron Bauer de la Universidad de Villanova Joseph Bevitt de la Organización Australiana de Ciencia y Tecnología Nuclear y Adolf Peretti de la Fundación del Museo Peretti en Suiza.

Una muestra digitalizada en 3D de O. naga está disponible en línea a través de MorphoSource. El fósil de O. naga se encuentra en la Fundación del Museo Peretti en Suiza, y el espécimen de O. khaungraae se encuentra en el Museo del Ámbar Hupoge en China.

El espécimen fue adquirido siguiendo las pautas éticas para el uso del ámbar birmano establecidas por la Society for Vertebrate Paleontology. El espécimen se compró a empresas autorizadas independientes de los grupos militares. Estas empresas exportan piezas de ámbar legalmente desde Myanmar, siguiendo un código ético que garantiza que no se cometieron violaciones de los derechos humanos durante la minería y la comercialización y que el dinero derivado de las ventas no apoyó el conflicto armado. El fósil tiene un rastro de papel autenticado, que incluye permisos de exportación de Myanmar. Toda la documentación está disponible en la Fundación del Museo Peretti a pedido.


Contenido

Primeras interpretaciones de los dinosaurios: de 1820 a principios de 1900 Editar

El estudio de los dinosaurios comenzó en la década de 1820 en Inglaterra. Pioneros en el campo, como William Buckland, Gideon Mantell y Richard Owen, interpretaron los primeros restos muy fragmentarios como pertenecientes a grandes bestias cuadrúpedos. [4] Su trabajo temprano se puede ver hoy en Crystal Palace Dinosaurs, construido en la década de 1850, que presenta a los dinosaurios conocidos como reptiles elefantinos con forma de lagarto. [5] A pesar de estas apariencias reptiles, Owen especuló que el corazón y el sistema respiratorio de los dinosaurios eran más similares a los de un mamífero que a los de un reptil. [4]

Cambios de vista y el renacimiento de los dinosaurios Editar

A finales de la década de 1960, reaparecieron ideas similares, comenzando con el trabajo de John Ostrom sobre Deinonychus y evolución de las aves. [6] Su alumno, Bob Bakker, popularizó el pensamiento cambiante en una serie de artículos que comienzan con La superioridad de los dinosaurios en 1968. [7] En estas publicaciones, argumentó enérgicamente que los dinosaurios eran animales activos y de sangre caliente, capaces de períodos sostenidos de alta actividad. En la mayoría de sus escritos, Bakker enmarcó sus argumentos como una nueva evidencia que condujo a un resurgimiento de las ideas populares a fines del siglo XIX, refiriéndose con frecuencia a un proceso en curso. renacimiento de dinosaurios. Usó una variedad de argumentos anatómicos y estadísticos para defender su caso, [8] [9] cuya metodología fue muy debatida entre los científicos. [10]

Estos debates despertaron interés en nuevos métodos para determinar la paleobiología de animales extintos, como la histología ósea, que se han aplicado con éxito para determinar las tasas de crecimiento de muchos dinosaurios.

Hoy en día, generalmente se piensa que muchos o quizás todos los dinosaurios tenían tasas metabólicas más altas que los reptiles vivos, pero también que la situación es más compleja y variada de lo que originalmente propuso Bakker. Por ejemplo, mientras que los dinosaurios más pequeños pueden haber sido verdaderos endotermos, las formas más grandes podrían haber sido homeotermos inerciales, [11] [12] o que muchos dinosaurios podrían haber tenido tasas metabólicas intermedias. [13]

Los primeros dinosaurios eran casi con certeza depredadores y compartían varias características depredadoras con sus parientes no dinosaurios más cercanos, como Lagosuchus, incluyendo: dientes relativamente grandes, curvos, en forma de cuchilla en mandíbulas grandes y de amplia apertura que se cerraron como tijeras abdómenes relativamente pequeños, ya que los carnívoros no requieren grandes sistemas digestivos. Los dinosaurios posteriores, considerados depredadores, a veces crecieron mucho más, pero conservaron el mismo conjunto de características. En lugar de masticar su comida, estos depredadores se la tragaron entera. [14]

Los hábitos alimenticios de los ornitomimosaurios y oviraptorosaurios son un misterio: aunque evolucionaron de un linaje de terópodos depredadores, tienen mandíbulas pequeñas y carecen de los dientes en forma de cuchilla de los depredadores típicos, pero no hay evidencia de su dieta o cómo la comieron y digirieron. . [14]

Las características de otros grupos de dinosaurios indican que eran herbívoros. Estas características incluyen:

  • Mandíbulas que solo se abrieron y cerraron ligeramente para que todos los dientes se encontraran al mismo tiempo.
  • Abdominales grandes que podrían acomodar grandes cantidades de vegetación y almacenarla durante el tiempo que se necesita para digerir la vegetación.
  • Tripas que probablemente contenían microorganismos endosimbióticos que digieren la celulosa, ya que ningún animal conocido puede digerir este material duro directamente [14]

Los saurópodos, que eran herbívoros, no masticaban su comida, ya que sus dientes y mandíbulas parecen aptos solo para arrancar las hojas de las plantas. Los ornitisquios, también herbívoros, muestran una variedad de enfoques. Los anquilosaurios y estegosaurios acorazados tenían cabezas pequeñas y mandíbulas y dientes débiles, y se cree que se alimentaban de la misma forma que los saurópodos. Los paquicefalosaurios tenían cabezas pequeñas y mandíbulas y dientes débiles, pero su falta de grandes sistemas digestivos sugiere una dieta diferente, posiblemente frutas, semillas o brotes jóvenes, que habrían sido más nutritivos para ellos que las hojas. [14]

Por otro lado, los ornitópodos como Hypsilophodon, Iguanodon y varios hadrosaurios tenían picos córneos para cortar la vegetación y mandíbulas y dientes que estaban bien adaptados para masticar. Los ceratopsianos cornudos tenían mecanismos similares. [14]

A menudo se ha sugerido que al menos algunos dinosaurios usaban piedras tragadas, conocidas como gastrolitos, para ayudar a la digestión moliendo su comida en mollejas musculares, y que esta era una característica que compartían con las aves. En 2007, Oliver Wings revisó las referencias a los gastrolitos en la literatura científica y encontró una confusión considerable, comenzando con la falta de una definición consensuada y objetiva de "gastrolito". Descubrió que la ingestión de piedras duras o arenilla puede ayudar a la digestión en aves que se alimentan principalmente de cereales pero que pueden no ser esenciales, y que las aves que comen insectos en verano y cereales en invierno suelen deshacerse de las piedras y la arena en verano. Los gastrolitos se han descrito a menudo como importantes para los dinosaurios saurópodos, cuya dieta vegetal requería una digestión muy completa, pero Wings concluyó que esta idea era incorrecta: los gastrolitos se encuentran con solo un pequeño porcentaje de fósiles de saurópodos donde se han encontrado, las cantidades son demasiado pequeños y, en muchos casos, las piedras son demasiado blandas para haber sido eficaces para moler alimentos la mayoría de estos gastrolitos están muy pulidos, pero los gastrolitos utilizados por los animales modernos para moler alimentos están ásperos por el desgaste y corroídos por los ácidos del estómago, por lo que los gastrolitos saurópodos probablemente fueron ingeridos accidentalmente. Por otro lado, concluyó que los gastrolitos encontrados con fósiles de dinosaurios terópodos avanzados como Sinornithomimus y Caudipteryx se asemejan a los de las aves, y que el uso de gastrolitos para moler alimentos puede haber aparecido temprano en el grupo de dinosaurios a partir del cual estos dinosaurios y aves evolucionaron. [15] [16]

Al poner huevos, las aves hembras desarrollan un tipo especial de hueso en sus extremidades entre el hueso exterior duro y la médula. [17] Este hueso medular, rico en calcio, se utiliza para hacer cáscaras de huevo, y las aves que lo producen lo absorben cuando terminan de poner huevos. [18] Se ha encontrado hueso medular en fósiles de terópodos. tiranosaurio y Allosaurus y del ornitópodo Tenontosaurio. [18] [19]

Porque la línea de dinosaurios que incluye Allosaurus y tiranosaurio divergió de la línea que conducía a Tenontosaurio muy temprano en la evolución de los dinosaurios, la presencia de hueso medular en ambos grupos sugiere que los dinosaurios en general producían tejido medular. Por otro lado, los cocodrilos, que son los segundos parientes más cercanos de los dinosaurios después de las aves, no producen hueso medular. Este tejido puede haber aparecido por primera vez en los ornithodires, el grupo de arcosaurios del Triásico del que se cree que evolucionaron los dinosaurios. [18]

Se ha encontrado hueso medular en especímenes de tamaño sub-adulto, lo que sugiere que los dinosaurios alcanzaron la madurez sexual antes de que fueran adultos. La madurez sexual a un tamaño sub-adulto también se encuentra en reptiles y en mamíferos de tamaño mediano a grande, pero las aves y los mamíferos pequeños alcanzan la madurez sexual solo después de que han alcanzado la madurez completa, lo que ocurre dentro de su primer año. La madurez sexual temprana también se asocia con características específicas de los ciclos de vida de los animales: las crías nacen relativamente bien desarrolladas en lugar de indefensas y la tasa de mortalidad entre los adultos es alta. [18]

Sacos aéreos Editar

Desde aproximadamente 1870 en adelante, los científicos han coincidido en general en que los esqueletos poscraneales de muchos dinosaurios contenían muchas cavidades llenas de aire (neumática esquelética poscraneal, especialmente en las vértebras. La neumatización del cráneo (como los senos paranasales) se encuentra tanto en sinápsidos como en arcosaurios. , pero la neumatización poscraneal se encuentra solo en aves, dinosaurios saurisquios no aviares y pterosaurios.

Durante mucho tiempo, estas cavidades se consideraron simplemente como dispositivos para ahorrar peso, pero Bakker propuso que estaban conectadas a sacos de aire como los que hacen que el sistema respiratorio de las aves sea el más eficiente de todos los animales. [9]

John ruben et al. (1997, 1999, 2003, 2004) disputó esto y sugirió que los dinosaurios tenían un sistema respiratorio de "marea" (hacia adentro y hacia afuera) impulsado por un mecanismo de pistón hepático similar a un cocodrilo: los músculos unidos principalmente al pubis tiran del hígado hacia atrás, lo que hace que los pulmones se expanden para inhalar cuando estos músculos se relajan, los pulmones vuelven a su tamaño y forma anteriores y el animal exhala. También presentaron esto como una razón para dudar de que las aves desciendan de los dinosaurios. [20] [21] [22] [23] [24]

Los críticos han afirmado que, sin los sacos de aire de las aves, las mejoras modestas en algunos aspectos de los sistemas circulatorio y respiratorio de un reptil moderno permitirían al reptil alcanzar del 50% al 70% del flujo de oxígeno de un mamífero de tamaño similar, [25] y que la falta de sacos aéreos aviares no evitaría el desarrollo de endotermia. [26] Se han publicado muy pocas refutaciones formales en revistas científicas de la afirmación de Ruben et al. De que los dinosaurios no podrían haber tenido sacos de aire de estilo aviar, pero uno señala que el Sinosauropteryx El fósil en el que basaron gran parte de su argumento estaba severamente aplanado y, por lo tanto, era imposible saber si el hígado tenía la forma correcta para actuar como parte de un mecanismo de pistón hepático. [27] Algunos artículos recientes simplemente señalan sin más comentarios que Ruben et al. argumentó en contra de la presencia de sacos de aire en los dinosaurios. [28]

Los investigadores han presentado pruebas y argumentos a favor de los sacos de aire en saurópodos, "prosaurópodos", celurosaurios, ceratosaurios y terópodos. Aerosteon y Celofisis.

En los saurópodos avanzados ("neosaurópodos"), las vértebras de la región lumbar y de la cadera muestran signos de sacos de aire. En los primeros saurópodos, solo las vértebras cervicales (cuello) muestran estas características. Si la secuencia de desarrollo que se encuentra en los embriones de aves es una guía, los sacos de aire en realidad evolucionaron antes que los canales en el esqueleto que los acomodan en formas posteriores. [29] [30]

También se ha encontrado evidencia de sacos de aire en terópodos. Los estudios indican que los fósiles de celurosaurios, [31] ceratosaurios, [28] y los terópodos Celofisis y Aerosteon exhibir evidencia de sacos de aire. Celofisis, del Triásico tardío, es uno de los primeros dinosaurios cuyos fósiles muestran evidencia de canales para sacos de aire. [30] Aerosteon, un alosaurio del Cretácico tardío, tenía la mayor cantidad de sacos de aire parecidos a pájaros encontrados hasta ahora. [32]

Los primeros sauropodomorfos, incluido el grupo tradicionalmente llamado "prosaurópodos", también pueden haber tenido sacos de aire. Aunque se han encontrado posibles hendiduras neumáticas en Plateosaurus y Thecodontosaurus, las muescas son muy pequeñas. Un estudio en 2007 concluyó que los prosaurópodos probablemente tenían alvéolos abdominales y cervicales, según la evidencia de ellos en taxones hermanos (terópodos y saurópodos). El estudio concluyó que era imposible determinar si los prosaurópodos tenían un pulmón de flujo a través de un pájaro, pero que los sacos de aire estaban presentes casi con certeza. [33] Otra indicación de la presencia de sacos de aire y su uso en la ventilación pulmonar proviene de una reconstrucción del volumen de intercambio de aire (el volumen de aire intercambiado con cada respiración) de Plateosaurus, que cuando se expresa como una relación de volumen de aire por peso corporal a 29 ml / kg es similar a los valores de los gansos y otras aves, y mucho más alto que los valores típicos de los mamíferos. [34]

Hasta ahora no se ha encontrado evidencia de sacos de aire en dinosaurios ornitisquios. Pero esto no implica que los ornitisquios no pudieran haber tenido tasas metabólicas comparables a las de los mamíferos, ya que los mamíferos tampoco tienen sacos de aire. [35]

Se han sugerido tres explicaciones para el desarrollo de sacos de aire en los dinosaurios: [32]

  • Incremento de la capacidad respiratoria. Esta es probablemente la hipótesis más común y encaja bien con la idea de que muchos dinosaurios tenían tasas metabólicas bastante altas.
  • Mejora el equilibrio y la maniobrabilidad al bajar el centro de gravedad y reducir la inercia rotacional. Sin embargo, esto no explica la expansión de los sacos de aire en los saurópodos cuadrúpedos.
  • Como mecanismo de enfriamiento. Parece que los sacos de aire y las plumas evolucionaron aproximadamente al mismo tiempo en los celurosaurios. Si las plumas retuvieran el calor, sus dueños habrían necesitado un medio para disipar el exceso de calor. Esta idea es plausible pero necesita más apoyo empírico.

Cálculos de los volúmenes de varias partes del saurópodo. Apatosaurio El sistema respiratorio respalda la evidencia de sacos de aire parecidos a los pájaros en los saurópodos:

  • Asumiendo que Apatosaurio, como los parientes supervivientes más cercanos de los dinosaurios, los cocodrilos y las aves, no tenían diafragma, el volumen de espacio muerto de un espécimen de 30 toneladas sería de unos 184 litros. Este es el volumen total de la boca, la tráquea y los conductos de aire. Si el animal exhala menos que esto, el aire viciado no es expulsado y es succionado hacia los pulmones en la siguiente inhalación.
  • Las estimaciones de su volumen corriente (la cantidad de aire que entra o sale de los pulmones en una sola respiración) dependen del tipo de sistema respiratorio que tenía el animal: 904 litros si es aviar 225 litros si es un mamífero 19 litros si es un reptil.

Sobre esta base, Apatosaurio no podría haber tenido un sistema respiratorio reptil, ya que su volumen corriente habría sido menor que su volumen en el espacio muerto, de modo que el aire viciado no se expulsaba sino que se aspiraba de nuevo a los pulmones. Del mismo modo, un sistema de mamíferos solo proporcionaría a los pulmones alrededor de 225 - 184 = 41 litros de aire fresco y oxigenado en cada respiración. Apatosaurio por lo tanto, debe haber tenido un sistema desconocido en el mundo moderno o uno como el de los pájaros, con múltiples sacos de aire y un pulmón de flujo continuo. Además, un sistema aviar solo necesitaría un volumen pulmonar de unos 600 litros, mientras que uno de mamíferos habría requerido unos 2.950 litros, lo que superaría los 1.700 litros de espacio estimado disponible en una unidad de 30 toneladas. Apatosaurio' pecho. [36]

Los sistemas respiratorios de los dinosaurios con sacos de aire parecidos a los de las aves pueden haber sido capaces de mantener niveles de actividad más altos que los que pueden soportar los mamíferos de tamaño y constitución similar.Además de proporcionar un suministro de oxígeno muy eficiente, el flujo de aire rápido habría sido un mecanismo de enfriamiento eficaz, que es esencial para los animales que están activos pero son demasiado grandes para eliminar todo el exceso de calor a través de la piel. [35]

El paleontólogo Peter Ward ha argumentado que la evolución del sistema de sacos de aire, que aparece por primera vez en los primeros dinosaurios, puede haber sido en respuesta al muy bajo (11%) oxígeno atmosférico de las edades de Carnian y Norian del período Triásico. [37]

Procesos uncinados en las costillas Editar

Las aves tienen espolones llamados "procesos uncinados" en los bordes posteriores de sus costillas, y estos le dan a los músculos del pecho más influencia al bombear el pecho para mejorar el suministro de oxígeno. El tamaño de los procesos uncinados está relacionado con el estilo de vida de las aves y los requisitos de oxígeno: son más cortos en aves que caminan y más largos en aves buceadoras, que necesitan reponer sus reservas de oxígeno rápidamente cuando salen a la superficie. Los dinosaurios maniraptoranos no aviares también tenían estos procesos uncinados, y eran proporcionalmente tan largos como en las aves buceadoras modernas, lo que indica que los maniraptoranos necesitaban un suministro de oxígeno de alta capacidad. [38] [39]

Se han observado placas que pueden haber funcionado de la misma manera que los procesos uncinados en fósiles del dinosaurio ornitisquio. Thescelosaurus, y se han interpretado como evidencia de un alto consumo de oxígeno y, por lo tanto, de una alta tasa metabólica. [40]

Cornetes nasales Editar

Los cornetes nasales son estructuras enrevesadas de hueso delgado en la cavidad nasal. En la mayoría de los mamíferos y aves, estos están presentes y revestidos con membranas mucosas que realizan dos funciones. Mejoran el sentido del olfato al aumentar el área disponible para absorber los productos químicos en el aire, y calientan y humedecen el aire inhalado y extraen el calor y la humedad del aire exhalado para evitar la desecación de los pulmones.

John Ruben y otros han argumentado que no se ha encontrado evidencia de cornetes nasales en dinosaurios. Todos los dinosaurios que examinaron tenían conductos nasales que eran demasiado estrechos y cortos para acomodar los cornetes nasales, por lo que los dinosaurios no podrían haber sostenido la frecuencia respiratoria requerida para una tasa metabólica similar a la de los mamíferos o las aves mientras estaban en reposo, porque sus pulmones se habrían secado. fuera. [20] [21] [41] [42] Sin embargo, se han planteado objeciones contra este argumento. Los cornetes nasales están ausentes o son muy pequeños en algunas aves (por ejemplo, ratites, Procellariiformes y Falconiformes) y mamíferos (por ejemplo, ballenas, osos hormigueros, murciélagos, elefantes y la mayoría de los primates), aunque estos animales son completamente endotérmicos y en algunos casos muy activos. [43] [44] [45] [46] Otros estudios concluyen que los cornetes nasales son frágiles y rara vez se encuentran en fósiles. En particular, no se ha encontrado ninguno en aves fósiles. [47]

En 2014 Jason Bourke y otros en Registro anatómico informó haber encontrado cornetes nasales en paquicefalosaurios. [48]

En principio, uno esperaría que los dinosaurios tuvieran circulaciones en dos partes impulsadas por corazones de cuatro cámaras, ya que muchos habrían necesitado presión arterial alta para llevar sangre a la cabeza, que estaba muy alta del suelo, pero los pulmones de los vertebrados solo pueden tolerar niveles bastante bajos. presión arterial. [35] En 2000, un esqueleto de Thescelosaurus, que ahora se exhibe en el Museo de Ciencias Naturales de Carolina del Norte, se describió como que incluye los restos de un corazón de cuatro cámaras y una aorta. Los autores interpretaron que la estructura del corazón indica una tasa metabólica elevada para Thescelosaurus, no la sangre fría reptil. [49] Sus conclusiones han sido cuestionadas. Otros investigadores publicaron un artículo en el que afirman que el corazón es en realidad una concreción de "cemento" enteramente mineral. Como señalan: la anatomía dada para el objeto es incorrecta, por ejemplo, la supuesta "aorta" es más estrecha donde se encuentra con el "corazón" y carece de arterias que se ramifiquen de ella, el "corazón" engulle parcialmente una de las costillas y tiene una estructura interna. de capas concéntricas en algunos lugares y otra concreción se conserva detrás de la pierna derecha. [50] Los autores originales defendieron su posición y estuvieron de acuerdo en que el tórax contenía un tipo de concreción, pero que se había formado alrededor y preservaba parcialmente las porciones más musculares del corazón y la aorta. [51]

Independientemente de la identidad del objeto, puede tener poca relevancia para la anatomía interna y la tasa metabólica de los dinosaurios. Tanto los cocodrilos modernos como las aves, los parientes vivos más cercanos de los dinosaurios, tienen corazones de cuatro cámaras, aunque modificados en cocodrilos, por lo que los dinosaurios probablemente también los tenían. Sin embargo, estos corazones no están necesariamente ligados a la tasa metabólica. [52]

No se ha encontrado ningún huevo de dinosaurio que sea más grande que una pelota de baloncesto y se han encontrado embriones de dinosaurios grandes en huevos relativamente pequeños, p. Maiasaura. [53] Como los mamíferos, los dinosaurios dejaron de crecer cuando alcanzaron el tamaño adulto típico de su especie, mientras que los reptiles maduros continuaron creciendo lentamente si tenían suficiente comida. Los dinosaurios de todos los tamaños crecieron más rápido que los reptiles modernos de tamaño similar, pero los resultados de las comparaciones con animales modernos de "sangre caliente" de tamaño similar dependen de sus tamaños: [54] [55]

Peso (kilogramo) Tasa de crecimiento comparativa de los dinosaurios Animales modernos en este rango de tamaño
0.22 Más lento que los marsupiales Rata
1 – 20 Similar a los marsupiales, más lentos que las aves precoces (aquellas que nacen capaces de correr) De cuy a cóndor andino
100 – 1000 Más rápido que los marsupiales, similar a las aves precoces, más lento que los mamíferos placentarios De canguro rojo a oso polar
1500 – 3500 Similar a la mayoría de los mamíferos placentarios Del bisonte americano al rinoceronte
25000 y más Muy rápido, similar a las ballenas modernas pero aproximadamente la mitad que un ave altricial escalada (una que nace indefensa), si se pudiera escalar un ave a 25,000 kilogramos (25 toneladas largas 28 toneladas cortas) Ballenas

tirano-saurio Rex mostró un "crecimiento acelerado en la adolescencia": [56] [57]

  • ½ tonelada a los 10 años
  • crecimiento muy rápido a alrededor de 2 toneladas a mediados de la adolescencia (alrededor de ½ tonelada por año).
  • crecimiento insignificante después de la segunda década.

Un estudio de 2008 de un esqueleto de hadrosaurio Hypacrosaurus Llegó a la conclusión de que este dinosaurio creció aún más rápido, alcanzando su tamaño completo a la edad de aproximadamente 15 años, la principal evidencia fue el número y el espaciamiento de los anillos de crecimiento en sus huesos. Los autores encontraron esto consistente con una teoría del ciclo de vida de que las especies de presas deberían crecer más rápido que sus depredadores si pierden muchos juveniles a causa de los depredadores y el ambiente local proporciona suficientes recursos para un crecimiento rápido. [58]

Parece que los dinosaurios individuales tuvieron una vida bastante corta, p. Ej. el mayor (al morir) tiranosaurio encontrado hasta ahora tenía 28 y el saurópodo más antiguo tenía 38. [56] La depredación fue probablemente responsable de la alta tasa de mortalidad de dinosaurios muy jóvenes y la competencia sexual por la alta tasa de muerte de dinosaurios sexualmente maduros. [59]

La opinión científica sobre el estilo de vida, el metabolismo y la regulación de la temperatura de los dinosaurios ha variado a lo largo del tiempo desde el descubrimiento de los dinosaurios a mediados del siglo XIX. La actividad de las enzimas metabólicas varía con la temperatura, por lo que el control de la temperatura es vital para cualquier organismo, ya sea endotérmico o ectotérmico. Los organismos se pueden clasificar como poiquilotermos (poikilo - cambiantes), que son tolerantes a las fluctuaciones de temperatura interna, y homeotermos (homeo - mismo), que deben mantener una temperatura central constante. Los animales pueden clasificarse además como endotermos, que regulan su temperatura internamente, y ectotermos, que regulan la temperatura mediante el uso de fuentes de calor externas.

De qué trata el debate Editar

"Sangre caliente" es un término complejo y bastante ambiguo, porque incluye algunos o todos:

  • Homeotermia, es decir, mantener una temperatura corporal bastante constante. Los endotermos modernos mantienen una variedad de temperaturas: 28 ° C (82 ° F) a 30 ° C (86 ° F) en monotremas y perezosos 33 ° C (91 ° F) a 36 ° C (97 ° F) en marsupiales 36 ° C (97 ° F) a 38 ° C (100 ° F) en la mayoría de placentarios y alrededor de 41 ° C (106 ° F) en aves. [35]
  • Taquimetabolismo, es decir, mantener una tasa metabólica alta, especialmente en reposo. Esto requiere una temperatura corporal bastante alta y estable, ya que los procesos bioquímicos se ejecutan aproximadamente la mitad de rápido si la temperatura de un animal desciende en 10 ° C, la mayoría de las enzimas tienen una temperatura de funcionamiento óptima y su eficiencia cae rápidamente fuera del rango preferido. [60]
  • Endotermia, es decir, la capacidad de generar calor internamente, por ejemplo, "quemando" grasa, en lugar de a través de comportamientos tales como tomar el sol o actividad muscular. Aunque la endotermia es en principio la forma más confiable de mantener una temperatura bastante constante, es costosa, por ejemplo, los mamíferos modernos necesitan de 10 a 13 veces más comida que los reptiles modernos. [35]

Los dinosaurios grandes también pueden haber mantenido sus temperaturas por homeotermia inercial, también conocida como "homeotermia masiva" o "homeotermia masiva". En otras palabras, la capacidad térmica de animales tan grandes era tan alta que se necesitarían dos días o más para que sus temperaturas cambiaran significativamente, y esto habría suavizado las variaciones causadas por los ciclos de temperatura diarios. Este efecto suavizante se ha observado en tortugas grandes y cocodrilos, pero Plateosaurus, que pesaba alrededor de 700 kilogramos (1.500 libras), pudo haber sido el dinosaurio más pequeño en el que hubiera sido efectivo. La homeotermia inercial no habría sido posible para especies pequeñas ni para las crías de especies más grandes. [35] La vegetación que fermenta en las entrañas de los grandes herbívoros también puede producir un calor considerable, pero este método de mantener una temperatura alta y estable no habría sido posible para los carnívoros o para los pequeños herbívoros o las crías de los grandes herbívoros. [61]

Dado que los mecanismos internos de las criaturas extintas son desconocidos, la mayor parte de la discusión se centra en la homeotermia y el taquimetabolismo.

La evaluación de las tasas metabólicas se complica por la distinción entre las tasas en reposo y en actividad. En todos los reptiles modernos y la mayoría de los mamíferos y aves, las tasas máximas durante la actividad máxima son de 10 a 20 veces más altas que las tasas mínimas en reposo. Sin embargo, en unos pocos mamíferos estas tasas difieren en un factor de 70. Teóricamente, sería posible que un vertebrado terrestre tuviera una tasa metabólica de reptil en reposo y una tasa similar a la de un pájaro mientras trabaja a fondo. Sin embargo, un animal con una tasa de reposo tan baja no podría crecer rápidamente. Los enormes saurópodos herbívoros pueden haber estado en movimiento tan constantemente en busca de alimento que su gasto de energía habría sido muy similar independientemente de si sus tasas metabólicas en reposo eran altas o bajas. [62]

Opciones metabólicas Editar

Las principales posibilidades son que: [35]

  • Los dinosaurios eran de sangre fría, como los reptiles modernos, excepto que el gran tamaño de muchos habría estabilizado su temperatura corporal.
  • Eran de sangre caliente, más parecidos a los mamíferos o pájaros modernos que a los reptiles modernos.
  • No eran ni de sangre fría ni de sangre caliente en términos modernos, pero tenían metabolismos que eran diferentes y de alguna manera intermedios entre los de los animales modernos de sangre fría y de sangre caliente.
  • Incluyeron animales con dos o tres de estos tipos de metabolismo.

Los dinosaurios existieron durante unos 150 millones de años, por lo que es muy probable que diferentes grupos hayan desarrollado diferentes metabolismos y regímenes termorreguladores, y que algunos hayan desarrollado fisiologías diferentes a las de los primeros dinosaurios.

Si todos o algunos dinosaurios tenían metabolismos intermedios, es posible que tuvieran las siguientes características: [35]

  • Tasas metabólicas en reposo bajas, lo que reduciría la cantidad de alimento que necesitan y les permitiría usar más de esa comida para el crecimiento que los animales con tasas metabólicas en reposo altas.
  • Homeotermia inercial
  • La capacidad de controlar la pérdida de calor al expandir y contraer los vasos sanguíneos justo debajo de la piel, como hacen muchos reptiles modernos.
  • Circulaciones de dos partes impulsadas por corazones de cuatro cámaras.
  • Alta capacidad aeróbica, lo que permite una actividad sostenida.

Robert Reid ha sugerido que estos animales podrían considerarse "endotermos fallidos". Imaginó que tanto los dinosaurios como los ancestros triásicos de los mamíferos pasaran por una etapa con estas características. Los mamíferos se vieron obligados a volverse más pequeños a medida que los arcosaurios llegaron a dominar los nichos ecológicos para los animales medianos y grandes. Su tamaño decreciente los hizo más vulnerables a la pérdida de calor porque aumentó sus proporciones de área de superficie a masa y, por lo tanto, los obligó a aumentar la generación de calor interno y, por lo tanto, a convertirse en endotermos completos. Por otro lado, los dinosaurios se convirtieron en animales de tamaño mediano a muy grande y, por lo tanto, pudieron retener el tipo de metabolismo "intermedio". [35]

Estructura ósea Editar

Armand de Ricqlès descubrió canales haversianos en huesos de dinosaurios y argumentó que había evidencia de endotermia en dinosaurios. Estos canales son comunes en los animales de "sangre caliente" y están asociados con un crecimiento rápido y un estilo de vida activo porque ayudan a reciclar el hueso para facilitar el crecimiento rápido y reparar el daño causado por el estrés o las lesiones. [63] El hueso haversiano secundario denso, que se forma durante la remodelación, se encuentra en muchos endotermos vivos, así como en dinosaurios, pterosaurios y terápsidos. Los canales secundarios de Havers se correlacionan con el tamaño y la edad, el estrés mecánico y la renovación de nutrientes. La presencia de canales secundarios de Havers sugiere un crecimiento óseo y una esperanza de vida comparables en mamíferos y dinosaurios. [64] Bakker argumentó que la presencia de hueso fibrolaminar (producido rápidamente y con una apariencia fibrosa y tejida) en fósiles de dinosaurios era evidencia de endotermia. [9]

Sin embargo, como resultado de otras investigaciones, principalmente posteriores, la estructura ósea no se considera un indicador confiable del metabolismo en dinosaurios, mamíferos o reptiles:

  • Los huesos de dinosaurio a menudo contienen líneas de crecimiento detenido (LAG), formadas por períodos alternos de crecimiento lento y rápido; de hecho, muchos estudios cuentan los anillos de crecimiento para estimar las edades de los dinosaurios. [55] [56] La formación de anillos de crecimiento generalmente es impulsada por cambios estacionales en la temperatura, y esta influencia estacional a veces se ha considerado como un signo de metabolismo lento y ectotermia. Pero los anillos de crecimiento se encuentran en los osos polares y en los mamíferos que hibernan. [65] [66] La relación entre los GAL y la dependencia del crecimiento estacional sigue sin resolverse. [67]
  • El hueso fibrolaminar es bastante común en los cocodrilos jóvenes y, a veces, se encuentra en los adultos. [68] [69]
  • Se ha encontrado hueso de Havers en tortugas, cocodrilos y tortugas, [70] pero a menudo está ausente en pájaros pequeños, murciélagos, musarañas y roedores. [69]

Sin embargo, de Ricqlès perseveró en los estudios de la estructura ósea de dinosaurios y arcosaurios. A mediados de 2008, fue coautor de un artículo que examinó muestras de huesos de una amplia gama de arcosaurios, incluidos los primeros dinosaurios, y concluyó que: [71]

  • Incluso los primeros arcosauriformes pueden haber sido capaces de un crecimiento muy rápido, lo que sugiere que tenían tasas metabólicas bastante altas. Aunque sacar conclusiones sobre los primeros arcosauriformes a partir de formas posteriores es complicado, debido a que es muy probable que existan variaciones específicas de especies en la estructura ósea y la tasa de crecimiento, existen estrategias de investigación que pueden minimizar el riesgo de que tales factores causen errores en el análisis.
  • Los arcosaurios se dividieron en tres grupos principales en el Triásico: los ornitodiranos, a partir de los cuales evolucionaron los dinosaurios, permanecieron comprometidos con el crecimiento rápido. Los antepasados ​​de los cocodrilos adoptaron tasas de crecimiento lento más típicas de "reptiles" y la mayoría de los demás arcosaurios del Triásico tuvieron tasas de crecimiento intermedias.

Un análisis osteohistológico de la densidad y la densidad vascular, la forma y el área de los osteocitos concluyó que los dinosaurios no aviares y la mayoría de los arcosauriformes (excepto Proterosuchus, cocodrilos y fitosaurios) retuvieron el calor y tuvieron tasas metabólicas en reposo similares a las de los mamíferos y aves existentes. [72]

Tasa metabólica, presión arterial y flujo Editar

Los endotermos dependen en gran medida del metabolismo aeróbico y tienen altas tasas de consumo de oxígeno durante la actividad y el descanso. El oxígeno requerido por los tejidos es transportado por la sangre y, en consecuencia, las tasas de flujo sanguíneo y la presión arterial en el corazón de los endotermos de sangre caliente son considerablemente más altas que las de los ectotermos de sangre fría. [73] Es posible medir la presión arterial mínima de los dinosaurios estimando la distancia vertical entre el corazón y la parte superior de la cabeza, porque esta columna de sangre debe tener una presión en la parte inferior igual a la presión hidrostática derivada de la densidad. de sangre y gravedad. A esta presión se suma la necesaria para mover la sangre a través del sistema circulatorio. En 1976 se señaló que, debido a su altura, muchos dinosaurios tenían presiones sanguíneas mínimas dentro del rango endotérmico, y que debían haber tenido corazones de cuatro cámaras para separar el circuito de alta presión al cuerpo desde el circuito de baja presión hasta el pulmones. [74] No estaba claro si estos dinosaurios tenían presión arterial alta simplemente para mantener la columna sanguínea o para soportar las altas tasas de flujo sanguíneo requeridas por la endotermia o ambos.

Sin embargo, un análisis reciente de los diminutos agujeros en los huesos fósiles de las patas de los dinosaurios proporciona un indicador de la tasa de flujo sanguíneo y, por lo tanto, de la tasa metabólica. [75] Los orificios se denominan orificios de nutrientes y la arteria de nutrientes es el principal vaso sanguíneo que pasa al interior del hueso, donde se ramifica en pequeños vasos del sistema de canales de Havers. Este sistema es responsable de reemplazar el hueso viejo por hueso nuevo, reparando así las micro roturas que ocurren naturalmente durante la locomoción. Sin esta reparación, se acumularían micro roturas, lo que provocaría fracturas por estrés y, en última instancia, una falla ósea catastrófica. El tamaño del foramen de nutrientes proporciona un índice del flujo sanguíneo a través de él, de acuerdo con la ecuación de Hagen-Poiseuille. El tamaño también está relacionado con el tamaño corporal del animal, por supuesto, por lo que este efecto se elimina mediante análisis de alometría. El índice de flujo sanguíneo del foramen de nutrientes de los fémures en mamíferos vivos aumenta en proporción directa a las tasas metabólicas máximas de los animales, medidas durante la locomoción máxima sostenida. El índice de flujo sanguíneo de los mamíferos es aproximadamente 10 veces mayor que en los reptiles ectotérmicos. Diez especies de dinosaurios fósiles de cinco grupos taxonómicos revelan índices incluso más altos que en los mamíferos, cuando se tiene en cuenta el tamaño corporal, lo que indica que eran animales aeróbicos altamente activos. Por lo tanto, el flujo sanguíneo alto, la presión arterial alta, un corazón de cuatro cámaras y un metabolismo aeróbico sostenido son todos compatibles con la endotermia.

Tasas de crecimiento Editar

Los dinosaurios crecieron de huevos pequeños a varias toneladas de peso con relativa rapidez. Una interpretación natural de esto es que los dinosaurios convirtieron la comida en peso corporal muy rápidamente, lo que requiere un metabolismo bastante rápido tanto para buscar activamente como para asimilar la comida rápidamente. [76] El hueso en desarrollo que se encuentra en los juveniles es claramente poroso, lo que se ha relacionado con la vascularización y la tasa de deposición ósea, lo que sugiere tasas de crecimiento cercanas a las observadas en las aves modernas.

Pero un estudio preliminar de la relación entre el tamaño adulto, la tasa de crecimiento y la temperatura corporal concluyó que los dinosaurios más grandes tenían temperaturas corporales más altas que los más pequeños. Apatosaurio, el dinosaurio más grande de la muestra, se estimó que tenía una temperatura corporal superior a 41 ° C (106 ° F), mientras que se estimó que los dinosaurios más pequeños tenían una temperatura corporal de alrededor de 25 ° C (77 ° F) [77] - a modo de comparación, La temperatura normal del cuerpo humano es de aproximadamente 37 ° C (99 ° F). [78] [79] Basado en estas estimaciones, el estudio concluyó que los dinosaurios grandes eran homeotermos inerciales (sus temperaturas se estabilizaron por su gran volumen) y que los dinosaurios eran ectotérmicos (en términos coloquiales, "de sangre fría", porque no generan tanto calor como los mamíferos cuando no se mueven ni digieren los alimentos). [77] Estos resultados son consistentes con la relación entre el tamaño de los dinosaurios y las tasas de crecimiento (descritas anteriormente). [80] [81] Estudios del sauropodomorfo Massospondylus y terópodo temprano Syntarsus (Megapnosaurus) revelan tasas de crecimiento de 3 kg / año y 17 kg / año, respectivamente, mucho más lentas que las estimadas de Maiasaura y observado en aves modernas. [82]

Relaciones de isótopos de oxígeno en el hueso Editar

La proporción de los isótopos 16 O y 18 O en el hueso depende de la temperatura a la que se formó el hueso: cuanto mayor es la temperatura, más 16 O. Barrick y Showers (1999) analizaron las proporciones de isótopos en dos terópodos que vivían en regiones templadas con variación estacional de temperatura, tiranosaurio (EE. UU.) Y Gigantosauro (Argentina): [83]

  • Las vértebras dorsales de ambos dinosaurios no mostraron signos de variación estacional, lo que indica que ambos mantuvieron una temperatura central constante a pesar de las variaciones estacionales en la temperatura del aire.
  • Las costillas y los huesos de las piernas de ambos dinosaurios mostraron una mayor variabilidad en la temperatura y una temperatura promedio más baja a medida que aumentaba la distancia desde las vértebras.

Barrick y Showers concluyeron que ambos dinosaurios eran endotérmicos pero a niveles metabólicos más bajos que los mamíferos modernos, y que la homeotermia inercial era una parte importante de su regulación de temperatura cuando eran adultos. Su análisis similar de algunos ornitisquios del Cretácico tardío en 1996 concluyó que estos animales mostraban un patrón similar. [84]

Sin embargo, esta opinión ha sido cuestionada. La evidencia indica homeotermia, pero por sí sola no puede probar la endotermia. En segundo lugar, es posible que la producción de hueso no haya sido continua en áreas cercanas a las extremidades de las extremidades; en los esqueletos de alosaurios, las líneas de crecimiento detenido ("LAG" más bien como anillos de crecimiento) son escasas o ausentes en los huesos grandes de las extremidades, pero son comunes en los dedos de las manos y los pies. . Si bien no hay pruebas absolutas de que los LAG estén relacionados con la temperatura, podrían marcar momentos en los que las extremidades estaban tan frías que los huesos dejaban de crecer. Si es así, los datos sobre las proporciones de isótopos de oxígeno estarían incompletos, especialmente para los momentos en que las extremidades estaban más frías. Las proporciones de isótopos de oxígeno pueden ser un método poco confiable para estimar las temperaturas si no se puede demostrar que el crecimiento óseo fue igualmente continuo en todas las partes del animal. [35]

Proporciones depredador-presa Editar

  • Los depredadores de sangre fría necesitan mucha menos comida que los de sangre caliente, por lo que una determinada masa de presas puede soportar muchos más depredadores de sangre fría que los de sangre caliente.
  • la proporción de la masa total de depredadores por presa en las comunidades de dinosaurios era mucho más parecida a la de las comunidades de sangre caliente modernas y recientes que a la de las comunidades de sangre fría recientes o fósiles.
  • de ahí que los dinosaurios depredadores fueran de sangre caliente. Y dado que los primeros dinosaurios (p. Ej. Staurikosaurus, Herrerasaurus) eran depredadores, todos los dinosaurios deben haber sido de sangre caliente.

Este argumento fue criticado por varios motivos y ya no se toma en serio (la siguiente lista de críticas está lejos de ser exhaustiva): [86] [87]

  • Las estimaciones del peso de los dinosaurios varían ampliamente, e incluso una pequeña variación puede marcar una gran diferencia en la relación depredador-presa calculada.
  • Su muestra puede no haber sido representativa. Bakker obtuvo sus números contando especímenes de museo, pero estos tienen un sesgo hacia especímenes raros o especialmente bien conservados, y no representan lo que existe en los yacimientos fósiles. Incluso los lechos de fósiles pueden no representar con precisión las poblaciones reales; por ejemplo, los animales más pequeños y más jóvenes tienen huesos menos robustos y, por lo tanto, es menos probable que se conserven.
  • No hay proporciones publicadas de depredador-presa para los grandes depredadores ectotérmicos, porque estos depredadores son muy raros y, en su mayoría, ocurren solo en islas bastante pequeñas. Los grandes herbívoros ectotérmicos son igualmente raros. Así que Bakker se vio obligado a comparar las proporciones de depredadores-presas de mamíferos con las de las comunidades de peces e invertebrados, donde las expectativas de vida son mucho más cortas y otras diferencias también distorsionan la comparación.
  • El concepto asume que las poblaciones de depredadores están limitadas solo por la disponibilidad de presas. Sin embargo, otros factores como la escasez de sitios de anidación, el canibalismo o la depredación de un depredador sobre otro pueden mantener las poblaciones de depredadores por debajo del límite impuesto por la biomasa de presas, y esto reduciría engañosamente la proporción depredador-presa.
  • Los factores ecológicos pueden reducir engañosamente la proporción depredador-presa, por ejemplo: un depredador puede atacar solo algunas de las especies "presas" presentes enfermedades, los parásitos y la inanición pueden matar a algunos de los animales de presa antes de que los depredadores tengan la oportunidad de cazarlos.
  • Es muy difícil afirmar con precisión qué se alimenta de qué. Por ejemplo, las crías de herbívoros pueden ser atacadas por lagartos y serpientes mientras que los adultos son atacados por mamíferos. Por el contrario, las crías de muchos depredadores viven principalmente de invertebrados y cambian a vertebrados a medida que crecen.

Postura y marcha Editar

Las extremidades de los dinosaurios estaban erguidas y sostenidas debajo de sus cuerpos, en lugar de esparcirse hacia los lados como las de las lagartijas y tritones. La evidencia de esto son los ángulos de las superficies articulares y la ubicación de las inserciones de músculos y tendones en los huesos. Los intentos de representar dinosaurios con extremidades extendidas dan como resultado criaturas con caderas, rodillas, hombros y codos dislocados. [88]

La restricción de Carrier establece que los vertebrados que respiran aire con dos pulmones que flexionan el cuerpo hacia los lados durante la locomoción tienen dificultades para moverse y respirar al mismo tiempo. Esto limita severamente la resistencia y los obliga a pasar más tiempo descansando que moviéndose. [89]

Las extremidades extendidas requieren flexión lateral durante la locomoción (a excepción de las tortugas y las tortugas, que son muy lentas y cuya armadura mantiene sus cuerpos bastante rígidos). Sin embargo, a pesar de la restricción de Carrier, las extremidades extendidas son eficientes para las criaturas que pasan la mayor parte del tiempo descansando sobre sus vientres y solo se mueven durante unos segundos a la vez, porque esta disposición minimiza los costos de energía de levantarse y acostarse.

Las extremidades erectas aumentan los costos de levantarse y acostarse, pero evitan la restricción de Carrier. Esto indica que los dinosaurios eran animales activos porque la selección natural habría favorecido la retención de extremidades extendidas si los dinosaurios hubieran sido lentos y hubieran pasado la mayor parte de su tiempo despierto descansando. Un estilo de vida activo requiere un metabolismo que regenere rápidamente los suministros de energía y descomponga los productos de desecho que causan fatiga, es decir, requiere un metabolismo bastante rápido y un grado considerable de homeotermia.

Además, una postura erguida exige un equilibrio preciso, resultado de un sistema neuromuscular que funciona rápidamente. Esto sugiere un metabolismo endotérmico, porque un animal ectotérmico sería incapaz de caminar o correr y, por lo tanto, de evadir a los depredadores, cuando se redujera su temperatura central. Otra evidencia de endotermia incluye la longitud de las extremidades (muchos dinosaurios poseían extremidades comparativamente largas) y el bipedalismo, ambos encontrados hoy solo en endotermas. [90] Muchos dinosaurios bípedos poseían huesos gráciles en las piernas con un muslo corto en relación con la longitud de la pantorrilla. Esta es generalmente una adaptación a la carrera sostenida frecuente, característica de los endotermos que, a diferencia de los ectotermos, son capaces de producir suficiente energía para evitar la aparición del metabolismo anaeróbico en el músculo. [91]

Bakker y Ostrom señalaron que todos los dinosaurios tenían extremidades traseras erectas y que todos los dinosaurios cuadrúpedos tenían extremidades anteriores erectas y que entre los animales vivos solo los mamíferos endotérmicos ("de sangre caliente") y las aves tienen extremidades erectas (Ostrom reconoció que los cocodrilos "altos" ocasionales caminar "fue una excepción parcial). Bakker afirmó que esto era una clara evidencia de endotermia en los dinosaurios, mientras que Ostrom lo consideró persuasivo pero no concluyente. [9] [92]

Un estudio de 2009 apoyó la hipótesis de que la endotermia estaba generalizada en al menos dinosaurios no aviares más grandes, y que era plausiblemente ancestral para todos los dinosauriformes, basándose en la biomecánica de correr, [93] aunque también se ha sugerido que la endotermia apareció mucho antes. en la evolución de los arcosauromorfos, quizás incluso antes del origen de los Archosauriformes. [72]

Ahora no hay duda de que muchas especies de dinosaurios terópodos tenían plumas, incluyendo Shuvuuia, Sinosauropteryx y Dilong (un tiranosaurio temprano). [94] [27] [95] Estos se han interpretado como aislamiento y, por lo tanto, evidencia de sangre caliente.

Pero las impresiones directas e inequívocas de las plumas solo se han encontrado en celurosaurios (que incluyen las aves y los tiranosaurios, entre otros), por lo que en la actualidad las plumas no nos brindan información sobre el metabolismo de los otros grupos principales de dinosaurios, p. Ej. celofísidos, ceratosaurios, carnosaurios o saurópodos. El tegumento filamentoso también estaba presente en al menos algunos ornitisquios, como Tianyulong, Kulindadromeus y Psitacosaurio, indicando no solo endotermia en este grupo, sino también que las plumas ya estaban presentes en el primer ornithodiran (el último ancestro común de dinosaurios y pterosaurios). Su ausencia en ciertos grupos como Ankylosauria podría ser el resultado de la supresión de genes de plumas. [96]

La piel fosilizada de Carnotaurus (un abelisáurido y por lo tanto no un celurosaurio) muestra una piel sin plumas similar a un reptil con hileras de protuberancias, [97] pero la conclusión de que Carnotaurus fue necesariamente sin plumas ha sido criticado ya que las impresiones no cubren todo el cuerpo, encontrándose solo en la región lateral pero no en el dorso. [98] Un adulto Carnotaurus pesaban alrededor de 2 toneladas, [99] y los mamíferos de este tamaño y más grandes tienen el pelo muy corto y escaso o la piel desnuda, por lo que tal vez la piel de Carnotaurus no nos dice nada sobre si los terópodos no celurosaurios más pequeños tenían plumas. El tiranosáuroide Yutyrannus Se sabe que poseía plumas y pesaba 1,1 toneladas. [99]

Impresiones de piel de Pelorosaurus y otros saurópodos (dinosaurios con cuerpos de elefante y cuellos largos) revelan grandes escamas hexagonales, y algunos saurópodos, como Saltasaurus, tenían placas óseas en la piel. [100] La piel de los ceratopsianos consistía en grandes escamas poligonales, a veces con placas circulares dispersas. [101] Los restos "momificados" y las impresiones cutáneas de los hadrosáuridos revelan escamas de guijarros. Es poco probable que los anquilosáuridos, como Euoplocephalus, tenían aislamiento, ya que la mayor parte de su superficie estaba cubierta por protuberancias y placas huesudas. [102] Asimismo, no hay evidencia de aislamiento en los estegosaurios. Por lo tanto, el aislamiento, y la elevada tasa metabólica detrás de su evolución, puede haberse limitado a los terópodos, o incluso solo a un subconjunto de terópodos. [ cita necesaria ] La falta de plumas u otro tipo de aislamiento no indica ectotermia o metabolismos bajos, como se observa en la relativa falta de pelo de la megafauna de mamíferos, los cerdos, los niños humanos y el murciélago sin pelo compatible con la endotermia. [99]

Dinosaurios polares Editar

Se han encontrado fósiles de dinosaurios en regiones cercanas a los polos en las épocas relevantes, sobre todo en el sureste de Australia, la Antártida y la vertiente norte de Alaska. No hay evidencia de cambios importantes en el ángulo del eje de la Tierra, por lo que los dinosaurios polares y el resto de estos ecosistemas habrían tenido que hacer frente a la misma variación extrema de la duración del día a lo largo del año que ocurre en latitudes similares en la actualidad (hasta un día completo sin oscuridad en verano y día completo sin luz solar en invierno). [103]

Los estudios de vegetación fosilizada sugieren que la ladera norte de Alaska tuvo una temperatura máxima de 13 ° C (55 ° F) y una temperatura mínima de 2 ° C (36 ° F) a 8 ° C (46 ° F) en los últimos 35 millones años del Cretácico (un poco más frío que Portland, Oregon, pero un poco más cálido que Calgary, Alberta). Aun así, Alaska North Slope no tiene fósiles de grandes animales de sangre fría como lagartos y cocodrilos, que eran comunes al mismo tiempo en Alberta, Montana y Wyoming. Esto sugiere que al menos algunos dinosaurios no aviares eran de sangre caliente. [103] Se ha propuesto que los dinosaurios polares de América del Norte pueden haber migrado a regiones más cálidas a medida que se acercaba el invierno, lo que les permitiría habitar Alaska durante los veranos incluso si fueran de sangre fría. [104] Pero un viaje de ida y vuelta entre allí y Montana probablemente habría usado más energía de la que produce un vertebrado terrestre de sangre fría en un año, en otras palabras, los dinosaurios de Alaska tendrían que ser de sangre caliente, independientemente de si migraron o se quedaron por el invierno. [105] Un artículo de 2008 sobre la migración de dinosaurios de Phil R. Bell y Eric Snively propuso que la mayoría de los dinosaurios polares, incluidos los terópodos, saurópodos, anquilosaurios e hipsilofodontos, probablemente hibernaban, aunque los hadrosáuridos como Edmontosaurio probablemente eran capaces de realizar viajes de ida y vuelta anuales de 2.600 km (1.600 millas). [106] [107]

Es más difícil determinar el clima del sureste de Australia cuando los lechos de fósiles de dinosaurios se establecieron hace 115 a 105 millones de años, hacia el final del Cretácico Temprano: estos depósitos contienen evidencia de permafrost, cuñas de hielo y suelo hummocky formado por el movimiento del hielo subterráneo, lo que sugiere que las temperaturas medias anuales oscilaron entre -6 ° C (21 ° F) y 5 ° C (41 ° F) los estudios de isótopos de oxígeno de estos depósitos dan una temperatura media anual de 1,5 ° C (34,7 ° F) hasta 2,5 ° C (36,5 ° F). Sin embargo, la diversidad de la vegetación fósil y el gran tamaño de algunos árboles fósiles superan lo que se encuentra hoy en ambientes tan fríos, y nadie ha explicado cómo tal vegetación pudo haber sobrevivido a las bajas temperaturas sugeridas por los indicadores físicos - para comparación Fairbanks , Alaska tiene actualmente una temperatura media anual de 2,9 ° C (37,2 ° F). [103] Una migración anual desde y hacia el sureste de Australia habría sido muy difícil para dinosaurios bastante pequeños en tales como Leaellynasaura, un herbívoro de entre 60 centímetros (2,0 pies) y 90 centímetros (3,0 pies) de largo, porque las vías marítimas hacia el norte bloquearon el paso a latitudes más cálidas. [103] Muestras de huesos de Leaellynasaura y Timimo, un ornitomimido de unos 3,5 metros (11 pies) de largo y 1,5 metros (4,9 pies) de altura en la cadera, sugirió que estos dos dinosaurios tenían diferentes formas de sobrevivir a los fríos y oscuros inviernos: el Timimo muestra tenía líneas de crecimiento detenido (LAG para abreviar similares a los anillos de crecimiento), y puede haber hibernado, pero el Leaellynasaura La muestra no mostró signos de LAG, por lo que puede haber permanecido activa durante todo el invierno. [108] Un estudio de 2011 que se centró en los huesos de hipsilofodonte y terópodos también concluyó que estos dinosaurios no hibernaban durante el invierno, sino que permanecían activos. [109]

Evidencia de la termorregulación del comportamiento Editar

Algunos dinosaurios, p. Ej. Spinosaurus y Ouranosaurus, tenían en sus espaldas "velas" sostenidas por espinas que crecían desde las vértebras. (Esto también era cierto, dicho sea de paso, para el sinápsido Dimetrodon.) Tales dinosaurios podrían haber usado estas velas para:

  • absorba el calor tomando el sol con las "velas" en ángulo recto con los rayos del sol.
  • para perder calor utilizando las "velas" como radiadores estando de pie a la sombra o mirando directamente hacia o lejos del sol.

Pero se trataba de una minoría muy pequeña de especies de dinosaurios conocidas. Una interpretación común de las placas en la espalda de los estegosaurios es como intercambiadores de calor para la termorregulación, ya que las placas están llenas de vasos sanguíneos que, teóricamente, podrían absorber y disipar el calor. [110]

Esto podría haber funcionado para un estegosaurio con placas grandes, como Estegosaurio, pero otros estegosaurios, como Wuerhosaurus, Tuojiangosaurus y Kentrosaurus poseía placas mucho más pequeñas con una superficie de dudoso valor para la termorregulación. Sin embargo, la idea de las placas de estegosaurio como intercambiadores de calor ha sido cuestionada recientemente. [111]

Otras pruebas Editar

La endotermia exige una respiración frecuente, lo que puede provocar la pérdida de agua. En aves y mamíferos vivos, la pérdida de agua se limita al extraer la humedad del aire exhalado con cornetes respiratorios cubiertos de mucosidad, láminas óseas cubiertas de tejido en la cavidad nasal. Varios dinosaurios tienen cornetes olfativos, utilizados para el olfato, pero ninguno ha sido identificado con cornetes respiratorios. [112]

Debido a que la endotermia permite un control neuromuscular refinado, y debido a que la materia cerebral requiere grandes cantidades de energía para mantenerse, algunos especulan que un mayor tamaño del cerebro indica una mayor actividad y, por lo tanto, endotermia. El cociente de encefalización (EQ) de los dinosaurios, una medida del tamaño del cerebro calculada mediante endocasts cerebrales, varía en un espectro que va desde el de un pájaro hasta un reptil. Usando solo EQ, los celurosaurios parecen haber sido tan activos como los mamíferos vivos, mientras que los terópodos y ornitópodos se encuentran en algún lugar entre los mamíferos y los reptiles, y otros dinosaurios se parecen a los reptiles. [112]

Un estudio publicado por Roger Seymour en 2013 agregó más apoyo a la idea de que los dinosaurios eran endotérmicos. Después de estudiar a los cocodrilos de agua salada, Seymour descubrió que incluso si sus grandes tamaños podían proporcionar temperaturas corporales estables y altas, durante la actividad, el metabolismo ectotérmico del cocodrilo proporcionaba menos capacidades aeróbicas y generaba solo el 14% de la potencia muscular total de un mamífero endotérmico de tamaño similar antes de la fatiga total. . Seymour razonó que los dinosaurios habrían necesitado ser endotérmicos, ya que habrían necesitado mejores habilidades aeróbicas y una mayor generación de energía para competir y dominar a los mamíferos como animales terrestres activos a lo largo de la era Mesozoica. [113]

El rompecabezas del cocodrilo y el metabolismo temprano de los arcosaurios Editar

Parece que los primeros dinosaurios tenían las características que forman la base de los argumentos a favor de los dinosaurios de sangre caliente, especialmente miembros erectos. Esto plantea la pregunta "¿Cómo se volvieron los dinosaurios de sangre caliente?" Las posibles respuestas más obvias son:

  • "Sus antepasados ​​inmediatos (arcosaurios) eran de sangre fría, y los dinosaurios comenzaron a desarrollar la sangre caliente muy temprano en su evolución". Esto implica que los dinosaurios desarrollaron un grado significativo de sangre caliente en muy poco tiempo, posiblemente menos de 20 millones de años.Pero en los ancestros de los mamíferos la evolución de la sangre caliente parece haber tomado mucho más tiempo, comenzando con los inicios de un paladar secundario alrededor del comienzo del Pérmico medio [114] y posiblemente hasta la aparición del cabello hace unos 164 millones de años. a mediados del Jurásico [115]).
  • "Los antepasados ​​inmediatos de los dinosaurios (arcosaurios) eran al menos de sangre caliente, y los dinosaurios evolucionaron más en esa dirección". Esta respuesta plantea 2 problemas: (A) La evolución temprana de los arcosaurios todavía se conoce muy poco: se encuentran grandes cantidades de individuos y especies desde el comienzo del Triásico, pero solo se conocen 2 especies del Pérmico muy tardío (Archosaurus rossicus y Protorosaurus speneri) (B) Los cocodrilos evolucionaron poco antes que los dinosaurios y están estrechamente relacionados con ellos, pero son de sangre fría (ver más abajo).

Los cocodrílidos presentan algunos acertijos si se considera a los dinosaurios como animales activos con temperaturas corporales bastante constantes. Los cocodrilos evolucionaron poco antes que los dinosaurios y, después de las aves, son los parientes vivos más cercanos de los dinosaurios, pero los cocodrilos modernos son de sangre fría. Esto plantea algunas preguntas:

  • Si los dinosaurios eran en gran medida de "sangre caliente", ¿cuándo y qué tan rápido evolucionó la sangre caliente en su linaje?
  • Los cocodrilos modernos son de sangre fría, pero tienen varias características asociadas con la sangre caliente. ¿Cómo adquirieron estas características?

Los cocodrilos modernos son de sangre fría pero pueden moverse con las extremidades erguidas y tienen varias características normalmente asociadas con la sangre caliente porque mejoran el suministro de oxígeno del animal: [116]

  • Corazones de 4 cámaras. Los mamíferos y las aves tienen corazones de cuatro cámaras. Los reptiles no cocodrilos tienen corazones de tres cámaras, que son menos eficientes porque permiten que la sangre oxigenada y desoxigenada se mezclen y, por lo tanto, envían algo de sangre desoxigenada al cuerpo en lugar de a los pulmones. Los corazones de los cocodrilos modernos tienen cuatro cámaras, pero son más pequeños en relación con el tamaño del cuerpo y funcionan a una presión más baja que los de los mamíferos y aves modernos. También tienen un bypass que los hace funcionalmente de tres cámaras cuando están bajo el agua, lo que conserva el oxígeno. [117]
  • un diafragma, que ayuda a respirar.
  • un paladar secundario, que permite al animal comer y respirar al mismo tiempo.
  • un mecanismo de pistón hepático para bombear los pulmones. Esto es diferente de los mecanismos de bombeo pulmonar de mamíferos y aves, pero similar a lo que algunos investigadores afirman haber encontrado en algunos dinosaurios. [20] [22]

Entonces, ¿por qué la selección natural favoreció estas características, que son importantes para las criaturas activas de sangre caliente pero de poca utilidad aparente para los depredadores de emboscada acuática de sangre fría que pasan la mayor parte del tiempo flotando en el agua o acostados en las orillas de los ríos?

A finales de la década de 1980 se sugirió que los cocodrilos eran originalmente depredadores activos de sangre caliente y que sus antepasados ​​arcosaurios eran de sangre caliente. [89] [116] Más recientemente, los estudios de desarrollo indican que los embriones de cocodrílidos primero desarrollan corazones de cuatro cámaras y luego desarrollan las modificaciones que hacen que sus corazones funcionen como tres cámaras bajo el agua. Usando el principio de que la ontogenia recapitula la filogenia, los investigadores concluyeron que los cocodrilos originales tenían corazones de 4 cámaras y, por lo tanto, eran de sangre caliente y que los cocodrilos posteriores desarrollaron el bypass cuando volvieron a ser depredadores de emboscada acuática de sangre fría. [118] [119]

Investigaciones más recientes sobre las estructuras óseas de los arcosaurios y sus implicaciones para las tasas de crecimiento también sugieren que los primeros arcosaurios tenían tasas metabólicas bastante altas y que los ancestros triásicos de los cocodrilos retrocedieron a tasas metabólicas más típicamente "reptiles". [71]

Si este punto de vista es correcto, el desarrollo de la sangre caliente en los arcosaurios (alcanzando su punto máximo en los dinosaurios) y en los mamíferos habría llevado una cantidad de tiempo más similar. También sería consistente con la evidencia fósil:


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